前面討論過電壓模式直接控制頻率的LLC，對諧振電流做峰值過流保護動作后，可能會進入不對稱PWM的諧振半橋工作模式，反而影響到可靠性。后面分析了原因，是因為無法保證諧振電容的電壓中點位置穩(wěn)定。更多內(nèi)容可見：《再談LLC的過流保護》。
于是乎我在想如果在電流模式控制的LLC諧振變換器上，過流保護的實現(xiàn)和系統(tǒng)的行為模式是該如何？更多關(guān)于NCP1399的文章：
2、諧振電容峰值電壓控制的LLC原理、實現(xiàn)與仿真
一句話說清楚原理：
因此，NCP1339的諧振電容電壓峰值控制方法，可以保證從DC源進入諧振和變壓器的電流的周期積分是可控和被限制的，即使是發(fā)生短路和過流情況時，此種控制方法可以限制住諧振電容電壓的最大值，那么也等效限制了進入變壓器的電流最大值。可見下圖所示，諧振電容在短路時被頂?shù)椒答佀O(shè)置的最大值，并持續(xù)工作在反饋所設(shè)置的最大諧振電容電壓上。
那么就等于是進入諧振和變壓器的最大功率已經(jīng)被反饋設(shè)置所卡死，因此只需要設(shè)置合適的諧振電容采樣的分壓比例，就可以很精確的限制輸入功率，進而防止過流和短路的損壞。如果在參數(shù)設(shè)置合理的情況下，這種控制方法，可以在過流和短路的狀態(tài)防止電流增大，此時輸出電壓下降，電壓閉環(huán)控制使得光耦電壓持續(xù)維持在最大值的飽和狀態(tài)，然后通過判斷光耦持續(xù)飽和電壓的時間或是諧振電容電壓峰值的計數(shù)器來實現(xiàn)重啟或鎖死保護。但是實際情況，依靠光耦飽和的計時就夠了嗎？
很明顯還不夠，從上圖可見：
1、即使頂?shù)焦怦钤O(shè)定的最大諧振電容電壓然后關(guān)閉PWM，此時諧振電流還在繼續(xù)增大，并不能說準(zhǔn)確的限制住限制電流的變化。
2、容區(qū)工作沒法保護，假如諧振電容采樣系數(shù)設(shè)置的較小，那么頂?shù)椒答佋O(shè)定最大值時，可能會掉落到容區(qū)：
所以這個也是僅依靠諧振電容峰值電壓來做控制的最大缺點。他并不能完全解決過流和短路時的容區(qū)和硬開關(guān)風(fēng)險。從這個波形來看，想要解決這個瞬態(tài)的電流異常問題，還需要限制最大的開關(guān)周期。防止進入更低的開關(guān)頻率跌落到容區(qū)，可見這里的周期控制CT的電壓已經(jīng)遠高于穩(wěn)態(tài)周期長度。因此如果能限制最長周期，也不會突然跌落到容區(qū)里面，因為峰值電容電壓控制方法，它只看電容電壓，而容區(qū)它是不知道是否已經(jīng)存在的。因此可以做最長TON時間限制，來對這里進行考慮：
可見，限制周期也并不能一定限制容區(qū)。到這里可見，NCP1399為了解決過流和短路的可靠性，提出了多個策略：1、諧振電容電壓峰值保護，2、反饋正向飽和保護，3、MAX TON限制，4、最大諧振電容電壓保護。
如果用戶仔細設(shè)計好諧振和電容電壓采樣參數(shù)，也能很好的工作，并無可靠性問題。
小結(jié)：NCP1399的過流和短路保護，需要仔細設(shè)計反饋最大值對應(yīng)的諧振輸出功率，如果諧振電容的分壓系數(shù)設(shè)置過小，那是無法實現(xiàn)可靠的短路和過流保護的。即使NCP1399提出了多從考慮，但是也不能完完全全解決短路和過流時的容區(qū)和硬開關(guān)的問題，這個問題在MPS的HR1211上才得以解決，這個后面在繼續(xù)聊。
參考資料：NCP1399 DS，HR1211 DS
聲明：以上所有技術(shù)內(nèi)容都來源于廠家提供的技術(shù)文檔。
下載關(guān)鍵字：NCP1399_OCP_0818