LLC动态性能分析_llc增益曲线

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2. LLC动态过程

当负载空载运行时，突加负载，此时输出电压下跌，之后在控制调节的用作下恢复。以下分阶段描述。

第一个阶段
在加载时，当负载为恒定电阻载时，在加载时负载模型如图所示：

$下降的越慢。由于控制的存在，当系统开始响应时，该阶段结束。第一个阶段加上第二个阶段的时间就是动态的响应时间。一般需要响应时间越快要好，越快响应，下跌越小。$
第三阶段
第三阶段为恢复阶段。对于调频控制来说，开关频率从空载频率开始变换。从恢复阶段开始，输出电压下降的速率越来越小，一直到下降到下降速率为0，然后输出电压开始恢复上升。
第四阶段
在该阶段，输出输出电压恢复上升，但由于**的原因，输出电压会保持在较低于空载输出电压的电压。
第五阶段
当负载电流忽然变小时，或者忽然卸载时，输出电压会上冲。由于采样的延迟，调节需要时间，当控制开始响应时，输出上升的斜率变小，一直变小到0，然后开始恢复，但会恢复到略高于空载电压的电压。

3. LLC动态性能分析

从控制的角度分析，动态过程分为响应过程和调节过程。想要有好的动态性能，响应时间和调节时间均要短。
其中，响应时间、调节时间和输入输出条件、LLC参数、信号采样及控制参数有关。

3.1 信号采样

采样延迟
在实际布板中，考虑到诸多因素，采样信号的位置也不相同，同一信号的不同采样位置也可能导致信号的延迟和延迟程序的不同。
为了进行采样信号的匹配，一般会有运放电路，运放电路也有延迟，影响运放电路的有电容和运放的压摆率。
由于在实际中，干扰是必不可免的，因此需要对信号进行滤波，而滤波会带来信号的延迟，滤波分为硬件滤波和软件滤波。
采样延迟分析
延迟不可避免，当延迟大时，响应时间变长。
而调节时间变换规律不明确 ，因为当响应时间变长，则在响应时，输出电压下跌更多，这时，进行调节，输出电压误差变大，能更快调节到需要调节的量，调节时间变短；调节时间变大，另一方面，输出电压下跌更多。

3.2 输入条件

这里的输入条件有母线电压。

母线电压
当母线电压不同时，满载运行时开关频率不同。在突加载时，当开关频率同从200kHz变到满载运行频率，所需的时间也不同，输出电压下跌的程度也不同。
如上图所示，当输入电压较高时，Vin2 > Vin1，对应的满载频率f2 > f1，

3.3 本身参数

这里的参数包括，LLC参数、变压器参数和输出电容。其他参数不是主要影响因素，只要在合理范围内即可。

3.3.1 谐振电感 $变大，LLC增益曲线变得更陡，则增加了LLC的频率变换速率。但是此时同一输入输出下，稳态的频率更小，需要更长的频率调节。综合来说，单纯的更变谐振电感，对动态性能时改善还是变差，需要具体的数值定量计算，无法定性分析。$

3.3.2 变压器变比

在LLC参数确定之后，如果变压器变比变化，也会引起动态性能的变化。
当变压器变比变大，而输入输出电压不变，因此LLC的稳态增益变小，LLC的稳态工作频率变大，因此动态性能将优于变化之前的。
但是变压器变比不能一直变大，会引起纹波问题，并且LLC的频率整体变大，驱动变压器热增大，不利于电源效率等指标，甚至有炸机风险。

3.3.3 $值越小，增益曲线的斜率越大，在实现同增益变化量的情况下，其开关频率的改变范围越小，易于磁性元件的优化设计。而在谐振频率一定时，K值越小，励磁电感Lm越小，励磁电流越大，增加了电路的损耗。$

3.4 控制

常用的控制为PI控制。传函表达式为：