7.3.1 混合迟滞控制

UCC256304 使用了一种全新的控制方案 - 混合迟滞控制 (HHC)，来提供一流的线路和负载瞬态性能。该控制方法使得补偿器的设计十分简单。该控制方法还便于更加轻松高效地进行轻负载管理。改进的线路瞬态性能可降低大容量电容器/输出电容器值，减少系统成本。

HHC 是一种整合了传统频率控制和电荷控制的控制方法，亦即，它是一种电荷控制方法，但增加了频率补偿斜坡。与传统频率控制相比，它将功率级传递函数从二阶系统变为一阶系统，因此很容易进行补偿。控制力度与输入电流直接相关，因此可实现一流的线路和负载瞬变。与电荷控制方法相比，混合迟滞控制增加了频率补偿斜坡，避免了不稳定状况。频率补偿确保系统始终保持稳定，也降低了输出阻抗。更低的输出阻抗使得瞬态性能比电荷控制更加出色。

总而言之，HHC 解决了以下问题：

• 帮助 LLC 转换器实现一流的负载瞬变和线路瞬变
• 将小信号传递函数变为一阶系统，非常容易进行补偿，而且可以实现极高带宽
• 通过频率补偿带来固有的稳定性
• 让突发模式控制高效优化变得更为简单

Figure 28 展示了 HHC 在 UCC256304 中的实现方式：一个电容分压器（C1 和 C2）和两个匹配良好的控制电流源。

Figure 28. UCC256304 HHC 实现方式

由 C1 和 C2 组成的电容分压器对谐振电容器电压分压。电流源由栅极驱动器信号控制。当高侧开关打开时，启用上桥电流源，将恒定电流注入到电容分压器；当低侧开关打开时，启用下桥电流源，将相同大小的恒定电流从电容分压器中分离出来。两个电流源向 V_CR 节点增加了一个三角补偿斜坡。电流源由参考电压 V_ref 提供。此电压需等于或大于共模电压 V_CM 的两倍。随后，分压后的谐振电容器电压和补偿斜坡电压加在一起，得到 VCR 节点电压。如果频率补偿斜坡占主导，VCR 节点电压看起来像一个三角波形，且控制方法类似于直接频率控制。如果谐振电容器电压占主导，VCR 节点电压的形状看起来像实际谐振电容器电压，且控制方法类似于电荷控制。因此，该控制方法称为“混合”控制，该补偿斜坡称为频率补偿。

该设置具有固有的负反馈，使得高侧打开和低侧打开时间保持均衡，也可使 V_CR 节点处的共模电压保持在 V_CM。

该新型控制方案需要两个输入信号：V_CR 和 V_COMP。V_CR 是分压降低后的谐振电容器电压和频率补偿斜坡相加后的和。V_COMP 是电压环路补偿器输出。下方的波形展示了基于 VCR 和 V_COMP 来控制高侧和低侧开关的方式。VCR 的共模电压是 VCM。

Figure 29. HHC 栅极打开/关闭控制原则

基于 V_COMP 和 VCM (3V) 创建两个阈值：Vthh 和 Vthl。

Equation 1.

Equation 2.

VCR 电压与这两个阈值进行比较。如果 VCR > Vthh，则关闭高侧开关；如果 VCR < Vthl，则关闭低侧开关。HO 和 LO 打开沿由自适应死区时间电路控制。