前言：
距離去年年初研究電流型LLC控制器已經(jīng)過去了很久，最近跟朋友聊起來他說ST還有一個time shift control的方法你還沒有做過分析，于是我就開始留意了這方面的文獻。恰好昨天晚上睡不著就打開論文來看了一下，發(fā)現(xiàn)這種控制確實巧妙，在不同于TI,ON,NXP的方法走出了一條新的道路。
從電流模式控制的方法來說，只要能直接控制在開關(guān)周期內(nèi)流入功率級的功率就能實現(xiàn)對輸出的控制，比如傳統(tǒng)的控制電感電流峰值，F(xiàn)AN7688，UCC25640X則是控制了流入諧振腔的電荷量。ST這種方法也是從這個方面考慮和發(fā)展，且看下圖所示：
上圖是系統(tǒng)工作在諧振頻率上的時域波形，可以看到由于感性的關(guān)系，諧振腔的電流要滯后于全橋產(chǎn)生的方波電壓，上圖標(biāo)記為TD。我們亦可知道在從電壓源流經(jīng)開關(guān)到諧振腔的電流，實際上是從電感電流過零之后開始到開關(guān)管關(guān)閉結(jié)束，也正是上圖中的TD持續(xù)時間。因此，如果能控制TD時間的長度，則可以相對應(yīng)的控制流入諧振腔的電荷。也正是TD越大，流入諧振腔的電荷越大，輸出功率越高，反之流入的電荷量越低，輸出功率越低，可見下圖：
上圖是輕負(fù)載的電流波形，此時輸出功率極低，僅存在勵磁電流。但是通過控制TD為開關(guān)周期的0.25倍也能在輕負(fù)載實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定。
最后是當(dāng)TD完全等于開關(guān)周期長度時的波形，由于是抓了電感電流的ZCD點，所以他能讓此時實現(xiàn)ZVZCS。也可以防止直接進入容性區(qū)域，有非常大的電流流過開關(guān)的體二極管。并因為反向恢復(fù)的問題導(dǎo)致開關(guān)管上異常的電壓應(yīng)力，這種控制方法對短路和大負(fù)載啟機會有很大的幫助。
關(guān)于小信號控制原理，可以參加參考文獻1。我這里就不做贅述了，看原文檔最好。在下面我開始介紹控制模型的實現(xiàn)：
在參考文獻1中提供了一個具體實現(xiàn)的邏輯時序圖，從圖中我了解到了幾個關(guān)鍵的信息：
1. iF是系統(tǒng)的控制變量，它決定了TD的時間長度。
2. 在LG或HG置高后，還需要等待諧振電流過零，僅在諧振電流過零后VCT的電壓才發(fā)生變化，否則就是要固定在三角波頂點和低點。
3. VCT的電壓平臺區(qū)域持續(xù)的時間就是TSW-TD的時間，也就是引入諧振電流控制的關(guān)鍵控制變量。
4. 開啟VCT三角波的上升沿是由或非門實現(xiàn)，其邏輯是：LG置高后，等諧振電流過零點后低于零點。
5. 開啟VCT三角波的下降沿是由與門實現(xiàn)，其邏輯是：LG置低后，諧振電流過零點后大于零。
根據(jù)以上的邏輯和關(guān)鍵波形，我可以搭建控制模型：
（功率級）
（控制邏輯）
其中：ILR_ZCD是取諧振電流過零點，它和或非門產(chǎn)生VCT的上升沿，和與門產(chǎn)生VCT的下降沿。加入的AC10是為了對系統(tǒng)做頻率響應(yīng)分析，我們可見VCT的關(guān)鍵波形：
VCT和兩個門的輸出電壓，分別表示了TD的上升和下降持續(xù)時間。
VCT與諧振電流和HG與LG兩個驅(qū)動波形，由上圖可見我搭建的邏輯已經(jīng)實現(xiàn)了參考文獻1中的關(guān)鍵時序波形，并且實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。對控制變量TD進行頻率響應(yīng)分析，分析從TD到輸出電壓的頻率響應(yīng)，其波形表現(xiàn)為一階系統(tǒng)：
對比同樣功率級的電壓模式控制的頻率響應(yīng)，可以看到明顯的性能差異，在低頻處的雙極點消失了。
帶來的好處就是：
小結(jié)：
根據(jù)參考文獻1實現(xiàn)了TSC的控制模型，并對其時域和頻域性能進行了分析。可以看到TCS確實是一種新穎的電流模式LLC控制方法，綜合其他幾種電流模式的控制思想來看，都是直接控制在開關(guān)周期內(nèi)流入諧振腔的電荷來實現(xiàn)。如果大家對其他幾家電流模式LLC控制器的控制感興趣可見下面的傳送門。
傳送門：
謝謝觀看，如果有錯誤懇請幫忙指正，謝謝。
參考文獻：
1. Time-shift Control of LLC Resonant ConvertersClaudio Adragna, STMicroelectronics, Italy, claudio.adragna@st.com