ZHCSGR6B August 2017 – August 2017 UCC256301
PRODUCTION DATA.
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規格
- 7 詳細 說明
-
8 應用和實現
- 8.1 應用信息
- 8.2
典型應用
- 8.2.1 設計要求
- 8.2.2
詳細設計流程
- 8.2.2.1 LLC 功率級要求
- 8.2.2.2 LLC 增益范圍
- 8.2.2.3 選擇 Ln 和 Qe
- 8.2.2.4 確定等效負載電阻
- 8.2.2.5 確定 LLC 諧振電路的組件參數
- 8.2.2.6 LLC 初級側電流
- 8.2.2.7 LLC 次級側電流
- 8.2.2.8 LLC 變壓器
- 8.2.2.9 LLC 諧振電感器
- 8.2.2.10 LLC 諧振電容器
- 8.2.2.11 LLC 初級側 MOSFET
- 8.2.2.12 自適應死區時間的設計注意事項
- 8.2.2.13 LLC 整流器二極管
- 8.2.2.14 LLC 輸出電容器
- 8.2.2.15 HV 引腳串聯電阻器
- 8.2.2.16 BLK 引腳分壓器
- 8.2.2.17 BW 引腳分壓器
- 8.2.2.18 ISNS 引腳微分器
- 8.2.2.19 VCR 引腳電容分壓器
- 8.2.2.20 突發模式編程
- 8.2.2.21 軟啟動電容器
- 8.2.3 應用曲線
- 9 電源建議
- 10布局
- 11器件和文檔支持
- 12機械、封裝和可訂購信息
7.3.1 混合遲滯控制
UCC256301 使用了一種新型控制方案 - 混合遲滯控制 (HHC)，來提供一流的輸入電壓和負載瞬態性能。該控制方法使得補償器的設計十分簡單。該控制方法還便于更加輕松高效地進行輕負載管理。改進的線路瞬態性能可降低大容量電容器/輸出電容器值，減少系統成本。
HHC 是一種整合了傳統頻率控制和電荷控制的控制方法，亦即，它是一種電荷控制方法，但增加了頻率斜坡補償。與傳統頻率控制相比，它將功率級傳遞函數從二階系統變為一階系統，因此很容易進行補償。控制力度與輸入電流直接相關，因此可實現一流的輸入電壓和負載瞬變。與電荷控制方法相比，混合遲滯控制增加了頻率斜坡補償，避免了不穩定狀況。頻率補償確保系統始終保持穩定，也降低了輸出阻抗。更低的輸出阻抗使得瞬態性能比電荷控制更加出色。
總而言之，HHC 解決了以下問題：
- 幫助 LLC 轉換器實現一流的負載瞬變和輸入電壓瞬變
- 將小信號傳遞函數變為一階系統，非常容易進行補償，而且可以實現極高帶寬
- 通過頻率補償帶來固有的穩定性
- 讓間歇模式控制高效優化變得更為簡單
Figure 28 展示了 HHC 在 UCC25630 中的實現方式：一個電容分壓器（C1 和 C2）和兩個匹配良好的控制電流源。
Figure 28. UCC256301 HHC 實現方式
由 C1 和 C2 組成的電容分壓器對諧振電容器電壓分壓。電流源由柵極驅動器信號控制。當高側開關打開時，啟用上橋電流源，將恒定電流注入到電容分壓器；當低側開關打開時，啟用下橋電流源，將相同大小的恒定電流從電容分壓器中分離出來。兩個電流源向 VCR 節點增加了一個三角斜坡補償。電流源由參考電壓 Vref 提供。此電壓需等于或大于共模電壓 VCM 的兩倍。隨后，分壓后的諧振電容器電壓和斜坡補償電壓加在一起，得到 VCR 節點電壓。如果頻率斜坡補償占主導，VCR 節點電壓看起來像一個三角波形，且控制方法類似于直接頻率控制。如果諧振電容器電壓占主導，VCR 節點電壓的形狀看起來像實際諧振電容器電壓，且控制方法類似于電荷控制。因此，該控制方法稱為“混合”控制，該斜坡補償稱為頻率補償。
該設置具有固有的負反饋，使得高側打開和低側打開時間保持均衡，也可使 VCR 節點處的共模電壓保持在 VCM。
該新型控制方案需要兩個輸入信號：VCR 和 VCOMP。VCR 是分壓降低后的諧振電容器電壓和頻率斜坡補償相加后的和。VCOMP 是電壓環路補償器輸出。下方的波形展示了基于 VCR 和 VCOMP 來控制高側和低側開關的方式。VCR 的共模電壓是 VCM。
Figure 29. HHC 柵極打開/關閉控制原則
基于 VCOMP 和 VCM (3V) 創建兩個閾值：Vthh 和 Vthl。
VCR 電壓與這兩個閾值進行比較。如果 VCR > Vthh，則關閉高側開關；如果 VCR < Vthl，則關閉低側開關。HO 和 LO 打開沿由自適應死區時間電路控制。