Control Methods of LLC Converters

Рет қаралды 10,656

Күн бұрын

by Christophe Basso - Future Electronics
Targeting practicing engineers and graduating students, this seminar starts with a review of soft-switching definitions and explains how a typical LLC converter operates. The description of the direct-frequency control opens the discussion on control methods and more recent approaches are covered such as charge- and current-mode controls. Control-to-output transfer functions are plotted and the responses of each approach are compared. Simulation is used throughout the examples to illustrate typical operating waveforms but also extract the ac response from a switching circuit. Several examples of loop stabilization are covered in continuous- and discrete-time-domains.
Using mathematical analysis and SIMPLIS, the author maintains a permanent link between theory and market reality. Several working design examples are used to apply the techniques described in the presentation. Balancing analytical aspects and real case examples, the seminar targets an audience with an intermediate background in the presented subject.

Пікірлер: 13

@CADElectronicsTH Сағат бұрын

Thank you.

@udohuhn-rohrbacher1406 7 ай бұрын

Excellent presentation, Christophe ! Don't stop teaching.

@basaltnow 8 ай бұрын

what? this webinar is held by the big Chriostop Basso, I can't believe it. The guy who wrote the famous book? wow, thank you thank you guys this is very much important to me.

@mohamedramdane4602 6 ай бұрын

THAT WAS BANGING! THANK U SO MUCH

@michaelchang3234 Жыл бұрын

As your big fan, I'm glad to hear your webinar here. Though many subject were mentioned speedy, there is no doubt that this is a good introductory material on this notorious topology. I hope you come to visit online more often. Thanks to Chris and Omicron.

@OMICRONLabTutorials Жыл бұрын

Dear Michael, thanks for your response. We will forward it to Christophe.

@jean-pierrebrasile1242 Ай бұрын

🎯 Key Takeaways for quick navigation: 00:04 *🎓 Introduction et Contexte* - Présentation de Christophe et de son parcours professionnel, - Introduction au sujet des convertisseurs LLC. 00:42 *🔧 Fonctionnement de Base du Convertisseur LLC* - Explication des principes de commutation et de l'impact des parasitismes, - Définition de la zone de fonctionnement sûr (SOA) et de ses implications, - Importance des réseaux de suppression pour réduire les pertes de commutation. 06:00 *🔄 Principe de Fonctionnement des Convertisseurs LLC* - Description des éléments résonants : condensateur série, inductance de magnétisation et inductance de fuite, - Avantages de la topologie de commutation douce pour les applications à haute fréquence. 10:11 *⚡ Contrôle du Flux de Puissance* - Importance de la symétrie du rapport cyclique 50% pour assurer une commutation correcte, - Utilisation du temps mort pour éviter les courts-circuits transitoires et assurer la commutation à tension nulle (ZVS), - Impact de la fréquence de commutation sur les caractéristiques de transfert du convertisseur. 14:00 *🔍 Analyse des Impédances et Contrôle en Fréquence* - Étude des différentes régions d'impédance capacitive et inductive, - Importance de la fréquence de résonance pour le fonctionnement efficace du convertisseur LLC, - Explication des modes de commutation et de la gestion des courants de magnétisation. 17:08 *📊 Caractérisation et Simulation* - Utilisation de modèles de simulation pour prédire les performances du convertisseur, - Importance de la simulation des transistors et de l'adaptation des temps morts, - Outils et méthodes pour vérifier et optimiser le fonctionnement du convertisseur en conditions réelles. 22:02 *📈 Régulation de la Sortie du Convertisseur LLC* - Stratégies de régulation de la fréquence de commutation pour moduler la puissance de sortie, - Impact du réseau résonant sur les caractéristiques de transfert DC, - Conception des contrôleurs LLC pour assurer une régulation précise et efficace. 24:29 *🔬 Analyse de la Fonction de Transfert* - Difficultés de dérivation de la fonction de transfert pour les convertisseurs LLC, - Importance des fonctions de transfert de contrôle à sortie pour l'analyse de la stabilité, - Méthodes avancées pour comprendre et modéliser la réponse du convertisseur aux stimuli de contrôle. 25:44 *📉 Fonction de Transfert et Simulation* - Analyse des fonctions de transfert des convertisseurs LLC, - Importance des simulations pour comprendre les réponses en petite et grande signalisation, - Utilisation de Simplis pour extraire les réponses AC en petits signaux. 27:32 *⚙️ Conception et Modélisation* - Importance de la caractérisation du point de polarisation pour des résultats précis, - Simulation des courbes de réponse et ajustement des marges de phase et de gain, - Analyse des tolérances des composants et de leur impact sur la stabilité. 32:19 *🔄 Techniques de Contrôle Indirect* - Présentation de la technique de contrôle par charge pour les convertisseurs LLC, - Avantages de la réponse de premier ordre pour la stabilité de la régulation, - Modélisation simplifiée et analyse des marges de phase avec des techniques de contrôle indirect. 37:57 *💡 Contrôle par Phase et Impulsion* - Introduction au contrôle par phase et par impulsion pour la régulation des convertisseurs LLC, - Méthodes pour ajuster la durée des impulsions et contrôler indirectement la fréquence de commutation, - Utilisation des transformateurs de courant pour la gestion des surintensités et la robustesse du convertisseur. 51:44 *🔄 Contrôle par Déphasage* - Introduction au contrôle par déphasage pour les convertisseurs LLC, - Principe de fonctionnement : observation des courants résonants et modulation du cycle d'oscillateur, - Impact sur la commutation à tension nulle et la régulation du flux de puissance. 53:10 *🏠 Implémentation du TSC (Contrôle par Déphasage)* - Implémentation du contrôle par déphasage dans un package autonome de 20 broches, - Caractéristiques : tension de fonctionnement jusqu'à 800 volts, diodes bootstrap intégrées, - Modèle de modulation Simplis pour vérifier le comportement du modulateur et la réponse en fréquence. 55:03 *⚡ Comparaison des Techniques de Contrôle* - Comparaison entre les techniques de contrôle par fréquence directe et par déphasage, - Avantages du contrôle par déphasage : meilleures marges de stabilité, réponse en fréquence améliorée, - Application typique : convertisseurs PFC et LLC pour des applications de 100 watts. Made with HARPA AI

@audiokees4045 8 ай бұрын

Making one for a audio amp needs much care when designing because the converter has to stay out of burst mode, this is audioble, a open loop LLC is oke for audio amps.

@sc0or 5 ай бұрын

An audio signal is a hard task for any PSU because a constant change of a power is needed. I think the only way how a proper audio PSU can be built, is to give an amp a lot of not stabilized power. 95% of A/B amplifiers have simple emitter followers at a power stage, they don’t need a stabilized voltage, and D-class with a D/S modulator will react to a voltage change way faster and accurate than any of SMPS. A resonant converter is suitable because it can work with a huge output capacitance. But it has to work on a resonance frequency always (independently of a load). Otherwise a hard switching makes no sense to prefer an LLC to a phase shifted full bridge. And this is hard to do. Because most of time a consumption stays at 2-10 Watts. When it is 100W you won’t hear the artifacts. A music will be too loud and amplifier distortions are bigger.

@audiokees4045 5 ай бұрын

@@sc0or You are right thanks. Building a smps for amps is challenching because of the fast peaks also in audio, as you did say a open loop llc do work the best. I have simulate also a LCC and this one do better what concerns low load and can do work in open loop with a overvoltage detector. Fact that a amp do not need a stabilized voltage is because it has feedback. without feedback like mine hybrid amp the driver sections needs a good supply. the output stage as you said not, ripple excist in drivers, I have use for the driver tubes a gyrator, the tubes has plus and minus 130 volts driving the mosfets directly, and with a offset opamp with a output delay protection who do switch on when tubes are stabilized. This amp works now al for 16 years, stil with wires and los hanging pcb,s.. I am also nusy with a smps for the tube section, it has to output 12,6 v 6.3 v 350 v 2 x130 v the low voltage 10 amps section is regulated. Still struggle what to use LCC pr LLC for this, was adviced to use a voltage doubler for the 350 volts. kzfaq.info/get/bejne/oMyjrJid3b6Xcnk.htmlsi=LJnftkiukHMaNr6V regards The

@sc0or 5 ай бұрын

@@audiokees4045 Wow It must be a challenge to build an SMPS for a tube amp properly. I wish you good luck with that

@audiokees4045 5 ай бұрын

@@sc0or Ehh yes it is some kind of challenge to do, but these days we have nice simulation softwares who are quite accurate. It is not a big tube amp but hybrid, the driver tubes need drive the mosfets in the output, have a separate supply. when do a full tube amp this supply need to be slighty different. I can not use a open loop lCC because tubes need filament voltage who has to be stable and proper voltages. but the supply will not have trouble with peaks, the power is quite low in total.

@sc0or 5 ай бұрын

@@audiokees4045 "the power is quite low" - sometimes it's a mater of space but a high power. For example I'm now limited with 40mm height case (for a digital audio device but any way). And a max transformer power I can use is about 15-20 watts which height is less than 30mm. Let's say we'd like to use a very linear 6SN7: that's about 11 watts per a tube. Plus thermal requirements which limit number of tubes + number of transformers in one case for example (if I would need to have a tube pre-amp there). Sometimes only SMPS offers a solution.