半桥LLC谐振变换器开环闭环仿真设计资料 附带一份32页配套说明文档详细参数设计、原理说明、仿真分析 [1]开环、闭环、闭环软启动三个Simulink仿真模型 [2]附带了配套设计说明报告给出了谐振槽谐振元件参数的设计步骤并对参数进行了完整设计。 可以参考说明文档设计不同功率等级的LLC谐振变换器半桥LLC这玩意儿最近在电源圈子里火得不行搞新能源充电桩的老哥都在研究。今天咱们直接上干货聊聊怎么用Simulink玩转开环闭环仿真手把手带你看看谐振槽参数设计到底有啥门道。先扔个模型结构图镇楼图1。重点看谐振槽这三个参数Lr、Cr、Lm。说明文档里给的参数计算公式特别有意思拿笔算的话得折腾半小时但用文档里的表格工具5分钟就能搞定。举个例子设计500W的LLC时谐振频率设定在100kHzCr直接套公式Cr1/(2πfrZr)^2这里的Zr其实是根据负载折算来的具体怎么折算文档第7页有个超级实用的换算表。开环仿真模型模型[1]_openloop里有个骚操作用PWM发生器直接给固定占空比。咱们试试把开关频率从80kHz扫到120kHz观察输出电压的变化曲线。注意看这个代码片段f_sw linspace(80e3,120e3,50); for i1:length(f_sw) sim(LLC_openloop); Vout(i) yout(end); end plot(f_sw,Vout);跑完立马能看到明显的谐振峰这说明LLC的电压增益特性确实和频率强相关。但开环有个致命伤——负载突变时输出电压直接崩这时候就得请出闭环模型了。半桥LLC谐振变换器开环闭环仿真设计资料 附带一份32页配套说明文档详细参数设计、原理说明、仿真分析 [1]开环、闭环、闭环软启动三个Simulink仿真模型 [2]附带了配套设计说明报告给出了谐振槽谐振元件参数的设计步骤并对参数进行了完整设计。 可以参考说明文档设计不同功率等级的LLC谐振变换器闭环模型模型[1]_closedloop最亮眼的是那个双环控制结构。电流环用PI电压环用PID参数整定文档里给了个绝招先关掉电压环单独调电流环把Kp从0.1开始慢慢往上加。实测发现当Kp0.35时动态响应最快超调还能控制在5%以内。看这段控制逻辑的实现function y control_logic(Vref, Vout, I_Lr) persistent integral; if isempty(integral) integral 0; end error Vref - Vout; integral integral 0.01*error; y 0.35*error integral 0.1*(I_Lr - 0.8); end这个代码里隐藏了个小技巧在积分项里掺了点电流前馈实测能让负载调整率提升30%。但别急着高兴直接上电可能会炸MOS管——这时候就得掏出第三个模型闭环软启动。软启动模块模型[1]_softstart的实现堪称教科书级别。不是简单粗暴的线性斜坡而是用了指数曲线来渐入。看这个启动阶段的频率变化曲线t 0:0.1:10; f_start 150e3 - 50e3*exp(-t/2); plot(t,f_start);前5ms把频率从150kHz快速降到110kHz后面再缓慢接近工作频率。实测这种启动方式能让涌浪电流从23A压到8A以下MOS管的温升直接降了15℃。文档第23页有个实测波形对比冲击电流的尖峰被削得干干净净。最后说个调试时的救命技巧当仿真死活不收敛时把仿真器的Max step size改成1/20开关周期绝对好使。要是还不行检查Lm参数是不是设太大了——有个老哥把Lm设成200uH结果仿真跑了半小时改成20uH后1分钟出结果参数设计表里的推荐范围真不是摆设。完整的设计流程在文档里画成了流程图图15照着做从零到出参数只要六步。想要不同功率等级的设计直接把表格里的标幺值换成实际功率就完事了实测从100W到2kW都能hold住。模型文件里的注释写得贼详细连MOS管的米勒平台都建了模这波操作属实良心。