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(hù)動作后，可能會進(jìn)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?yàn)闊o法保證諧振電容的電壓中點(diǎn)位置穩(wěn)定。更多內(nèi)容可見：《再談LLC的過流保護(hù)》。
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(hù)的實(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)，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(jìn)入變壓器的電流最大值。可見下圖所示，諧振電容在短路時(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)間或是諧振電容電壓峰值的計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)重啟或鎖死保護(hù)。但是實(shí)際情況，依靠光耦飽和的計(jì)時(shí)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(shí)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(hù)，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(shí)，可能會掉落到容區(qū)：
所以這個(gè)也是僅依靠諧振電容峰值電壓來做控制的最大缺點(diǎn)。他并不能完全解決過流和短路時(shí)的容區(qū)和硬開關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。從這個(gè)波形來看，想要解決這個(gè)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(jìn)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(yuǎn)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?yàn)榉逯惦娙蓦妷嚎刂品椒ǎ豢措娙蓦妷?，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(shí)間限制，來對這里進(jìn)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(gè)策略：1、諧振電容電壓峰值保護(hù)，2、反饋正向飽和保護(hù)，3、MAX TON限制，4、最大諧振電容電壓保護(hù)。
如果用戶仔細(xì)設(shè)計(jì)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(hù)，需要仔細(xì)設(shè)計(jì)反饋?zhàn)畲笾祵?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(shí)現(xiàn)可靠的短路和過流保護(hù)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(shí)的容區(qū)和硬開關(guān)的問題，這個(gè)問題在MPS的HR1211上才得以解決，這個(gè)后面在繼續(xù)聊。
參考資料：NCP1399 DS，HR1211 DS
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下載關(guān)鍵字：NCP1399_OCP_0818