瞬態響應是電源變換器設計中的一項關鍵性能指標，它描述了變換器對負載電流突然變化的響應情況。該指標對于滿足動態負載條件下的電壓調節要求十分重要，而且通常需要大容量輸出電容來限制輸出電壓偏差。瞬態響應取決于變換器的環路響應，其中帶寬和相位裕度會影響變換器對瞬態事件的響應速度以及輸出電壓的穩定時間特性。LLC 變換器中所采用的傳統頻率控制方法難以進行補償，且帶寬有限。一種創新的控制方法 —— 混合滯環控制（HHC），通過將 LLC 功率級簡化為單極點系統，提供了卓越的瞬態性能，該系統更易于補償并能實現更高的帶寬。這種控制策略通過盡量減少滿足給定電壓調節要求所需的大容量輸出電容的數量，為系統帶來益處，從而能夠減少物料清單數量并縮小解決方案尺寸。

該文檔是德州儀器（Texas Instruments）關于使用混合滯環控制（Hybrid Hysteretic Control，HHC）改善 LLC 變換器瞬態響應的應用報告，主要內容包括：
*附件：用混合滯環控制（Hybrid Hysteretic Control，HHC）改善 LLC 變換器瞬態響應的應用報告.pdf

1. 引言 ：介紹了瞬態響應在電源設計中的重要性，以及分析瞬態響應時需考慮的因素，如輸出電壓最大偏差、恢復時間和穩定行為。
2. 瞬態響應的重要性 ：闡述了良好瞬態響應對電源設計的關鍵作用，包括維持輸出電壓在規定范圍內、避免設備故障，以及其與控制環路帶寬、相位裕度和輸出電容的關系。
3. 直接頻率控制與混合滯環控制對比
   • 直接頻率控制（DFC） ：是 LLC 諧振變換器的傳統控制方法，其開關頻率由電壓環輸出直接決定，但補償困難，因調制器傳遞函數復雜且依賴工作點，優化補償需復雜計算建模和實驗。
   • 混合滯環控制（HHC） ：在 UCC25640x 中實現，結合頻率和電荷控制。通過電容分壓采樣諧振電容電壓，與邏輯閾值比較控制開關，簡化功率級為一階系統，易補償且可實現高帶寬，具有輸入前饋特性，輸入線瞬態響應好。
4. 瞬態響應對比
   • DFC 環路響應與瞬態響應 ：DFC 控制的 LLC 變換器帶寬 1.75kHz、相位裕度 60°，雖相位裕度好但帶寬低，對瞬態事件反應慢。輸出電流從空載到滿載時，輸出電壓偏差超 20%，恢復到規定值需超 2ms。
   • HHC 環路響應與瞬態響應 ：HHC 控制的 LLC 變換器帶寬 6kHz、相位裕度 50°，帶寬高反應快。輸出電流從空載到滿載時，輸出電壓最大偏差 1.25%，200μs 內恢復到規定值。HHC 改善了瞬態性能，減少了輸出電容需求，利于優化 LLC 設計，降低物料清單成本和解決方案尺寸。

該報告為電源設計工程師提供了改善 LLC 變換器瞬態響應的有效方法，通過對比不同控制方式，展示了混合滯環控制的優勢，有助于提高電源系統性能。

審核編輯 黃宇