LLC谐振变换器变频移相（PFM + PSM）混合控制仿真探秘

LLC谐振变换器变频移相（PFM+PSM）混合控制仿真。该方法可以拓宽输入电压范围。并且可以保证mos管的ZVS零电压开通和二极管的ZCS零电流关断。展示图中展示了PFM与PSM相互切换时的波形图，两种模式切换比较平滑，输出电压基本无波动。运行环境为matlab/simulink/plecs等

在电力电子领域，LLC谐振变换器因其高效、高功率密度等优点，被广泛应用。今天咱们来聊聊LLC谐振变换器的变频移相（PFM + PSM）混合控制仿真，这可是个能给变换器性能带来质的提升的好方法。

拓宽输入电压范围的神奇功效

传统的控制方式在输入电压范围上往往存在一定局限，而采用变频移相（PFM + PSM）混合控制方法，就像是给变换器打开了一扇通往更广阔电压天地的大门。它可以根据输入电压的变化，智能地调整控制策略，从而拓宽了输入电压范围，让变换器在各种不同的供电环境下都能稳定工作。

保障ZVS与ZCS的实现

这里面还有个厉害的地方，就是它能保证mos管的ZVS（零电压开通）和二极管的ZCS（零电流关断）。ZVS和ZCS对于降低开关损耗、提高变换器效率至关重要。通过合理地运用PFM和PSM的混合控制，就可以巧妙地实现这两个目标。

比如说，在Matlab/Simulink搭建的仿真模型里，我们可以这样来设置部分关键参数（以下代码为简化示意，并非完整可运行代码）：

matlab 复制代码

% 定义一些基本参数
Vin = 300; % 输入电压
Vout = 48; % 输出电压
fsw_min = 50e3; % 最小开关频率
fsw_max = 150e3; % 最大开关频率

% 这里简单模拟根据输入电压调整开关频率实现ZVS的逻辑
if Vin < 250
    fsw = interp1([200, 250], [fsw_max, fsw_min], Vin);
else
    fsw = fsw_min;
end

上述代码中，通过判断输入电压Vin的值，来调整开关频率fsw。当输入电压较低时，适当提高开关频率，以满足实现ZVS的条件，从而降低mos管的开通损耗。

平滑切换的波形展示

在实际的仿真展示图中，我们可以清楚地看到PFM与PSM相互切换时的波形图。这两种模式的切换非常平滑，就像丝滑的巧克力一样，而输出电压基本无波动。这表明这种混合控制方法在实际运行中能够实现稳定的输出。

比如说在Plecs环境下，我们可以通过搭建如下的简单模型（同样为简化示意）：

首先搭建主电路部分，包含LLC谐振网络、开关管、二极管和输出滤波电容等。
控制部分则通过设置逻辑判断模块来决定何时从PFM模式切换到PSM模式。

m 复制代码

% 假设在Plecs里通过脚本控制模式切换
if (condition1) % condition1 是判断是否切换模式的条件
    mode = 'PFM';
elseif (condition2)
    mode = 'PSM';
end

在这个代码片段里，根据不同的条件condition1和condition2来决定当前运行的模式是PFM还是PSM，这样就实现了模式的切换控制。

在Matlab/Simulink/Plecs等运行环境下进行仿真，能帮助我们更直观地了解和验证LLC谐振变换器变频移相（PFM + PSM）混合控制方法的性能。无论是拓宽输入电压范围，还是保证ZVS和ZCS，亦或是平滑的模式切换，都为设计更高效、稳定的电力电子变换器提供了有力的支持。希望这篇小文能让你对这个有趣的控制方法有更深入的了解！