前文中我們分享了LLC諧振變換器的電路參數(shù)設(shè)計(jì)與電路建模仿真，本篇將結(jié)合上一篇中的電路參數(shù)設(shè)計(jì)，并配合LLC諧振電源控制芯片PPEC-86CA3B以及PPEC Workbench開發(fā)軟件帶領(lǐng)大家進(jìn)行實(shí)際LLC諧振變換器的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

一、LLC諧振變換器設(shè)計(jì)與開發(fā)

（一）外圍電路設(shè)計(jì)與硬件平臺(tái)搭建

1、外圍電路設(shè)計(jì)

這里給出了PPEC-86CA3BLLC諧振變換器電源控制芯片的采樣、PWM驅(qū)動(dòng)以及硬件保護(hù)等外圍電路設(shè)計(jì)圖，大家可參考上圖進(jìn)行外圍電路搭建與連接。

2、硬件平臺(tái)搭建

LLC諧振變換器的硬件測試平臺(tái)如圖：

首先，根據(jù)上一篇中介紹的電路參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行LLC諧振變換器電路拓?fù)涞膮?shù)設(shè)計(jì)，根據(jù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行硬件平臺(tái)的器件選型。

然后，按照外圍電路設(shè)計(jì)圖搭建LLC主拓?fù)潆娐?、PWM驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路以及保護(hù)電路等。

（二）LLC諧振變換器快速開發(fā)

1、開發(fā)準(zhǔn)備：在PC端安裝PPECWorkbench軟件，并將電源控制核心PPEC-86CA3B與PC端進(jìn)行連接；

2、新建工程

打開PPEC Workbench軟件，點(diǎn)擊起始頁“新建工程”或左側(cè)工作欄“新建”按鈕，進(jìn)入工程項(xiàng)目新建導(dǎo)航頁。

選擇“諧振變換器（LLC）”拓?fù)洹?/p>

3、設(shè)置控制參數(shù)

這里以恒壓工作模式為例，設(shè)定電壓130V，限定電流3A，其他參數(shù)可參考上圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4、設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)

設(shè)定主繼電器閉合電壓閾值以及主繼電器閉合時(shí)間。

當(dāng)檢測電壓大于“主繼電器閉合電壓閾值”時(shí)，經(jīng)過"主繼電器閉合時(shí)間"繼電器自動(dòng)閉合，參數(shù)可參考上圖進(jìn)行設(shè)置。

5、設(shè)置保護(hù)參數(shù)

進(jìn)行電路輸入與輸出的電壓/電流等保護(hù)閾值設(shè)置。

當(dāng)采樣電路檢測到電壓/電流參數(shù)超過設(shè)定閾值時(shí)，則停止芯片PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，并在PPECWorekbench軟件上顯示相應(yīng)的故障。

6、選擇通訊端口

若存在設(shè)備連接可在端口號(hào)下拉菜單里進(jìn)行端口選擇，若不存在設(shè)備連接則端口號(hào)下拉為空。

本例中的通訊端口為“COM3”。點(diǎn)擊“完成”新建LLC諧振變換器工程。

7、設(shè)備連接

點(diǎn)擊左側(cè)工作欄“連接”按鈕,初次連接需要設(shè)置密碼，一般為6位數(shù)字，初始密碼為“666666”。

8、參數(shù)下發(fā)

擊工作欄“下發(fā)參數(shù)”按鈕將已選擇的參數(shù)一鍵下發(fā)至芯片，右鍵“下發(fā)參數(shù)”按鈕可進(jìn)行下發(fā)參數(shù)的勾選，可以選擇部分參數(shù)進(jìn)行下發(fā)。

待下發(fā)狀態(tài)進(jìn)度條加載完畢即完成參數(shù)下發(fā)。

9、調(diào)試

點(diǎn)擊工作欄“調(diào)試”按鈕進(jìn)入調(diào)試界面。

調(diào)試界面可進(jìn)行開環(huán)調(diào)試、采樣校正、運(yùn)行參數(shù)顯示、控制參數(shù)設(shè)置、故障信息顯示以及實(shí)時(shí)波形顯示。

（三）功能驗(yàn)證

1、采樣校正

為了實(shí)現(xiàn)采樣值與實(shí)際值的匹配，需進(jìn)行采樣校正。

首先，記錄兩組采樣值與實(shí)際值參數(shù)；

然后，打開PPEC Workbench軟件的調(diào)試界面，點(diǎn)擊“采樣校正”切換到需要校正的采樣通道，在左側(cè)填入實(shí)際電壓/單流值，右側(cè)填入軟件顯示的電壓/電流值；

最后，點(diǎn)擊“校正”按鈕，采樣校正完成。

2、保護(hù)功能驗(yàn)證

在電源設(shè)計(jì)階段已經(jīng)對(duì)保護(hù)閾值進(jìn)行設(shè)置，可點(diǎn)擊工作欄“設(shè)置”按鈕進(jìn)行保護(hù)閾值的查詢或修改。

為保障設(shè)備安全運(yùn)行，在調(diào)試前對(duì)保護(hù)功能進(jìn)行驗(yàn)證，這里以“輸出過壓保護(hù)”的功能驗(yàn)證為例：

1、在電源設(shè)備非運(yùn)行狀態(tài)，外部穩(wěn)壓源連接到設(shè)備輸出電壓采樣端；

2、調(diào)節(jié)外部電壓源輸出至大于設(shè)定輸出過壓保護(hù)閾值（400V）的電壓；

3、觀察PPEC Workbench的故障信息欄是否顯示“輸出過壓”故障信息。

設(shè)備其他的保護(hù)功能可參照上面的方法進(jìn)行驗(yàn)證。

3、開環(huán)調(diào)試

在PPEC Workbench軟件調(diào)試界面點(diǎn)擊“開環(huán)調(diào)試”。然后對(duì)“PWM脈沖數(shù)量”、“PWM頻率”和“PWM死區(qū)時(shí)間”進(jìn)行設(shè)置。

這里采用連續(xù)輸出模式進(jìn)行開環(huán)調(diào)試操作：

①首先設(shè)置PWM脈沖數(shù)量為0，PWM頻率為100KHz，PWM死區(qū)時(shí)間為1.2μs，點(diǎn)擊“輸出”按鍵，利用萬用表測量輸出電壓；

②然后調(diào)整PWM頻率為70KHz，用萬用表測量輸出電壓。

兩次操作的輸出電壓如圖。PWM頻率為100KHz時(shí)輸出電壓為115V，PWM頻率為70KHz時(shí)輸出電壓為149V，符合開環(huán)輸出控制規(guī)律。

4、閉環(huán)調(diào)試

開環(huán)驗(yàn)證無誤后，點(diǎn)擊PPEC Workbench軟件設(shè)備控制區(qū)的“運(yùn)行”按鈕，并利用萬用表測量輸出電壓。

如上圖所示：設(shè)定電壓130V，閉環(huán)輸出電壓穩(wěn)定在130V，閉環(huán)調(diào)試結(jié)果符合預(yù)期。

完成調(diào)試之后，可通過工作欄“固化參數(shù)”功能將工程參數(shù)寫入到PPEC-86CA3B芯片中，參數(shù)保存不受芯片掉電影響。然后可點(diǎn)擊工作欄“保存”按鈕將工程參數(shù)保存至本地。

以上就是利用PPEC-86CA3B進(jìn)行LLC諧振變換器開發(fā)的全部過程，真的是非常的簡單便捷。其配套的PPEC Workbench開發(fā)軟件采用菜單式配置模式，設(shè)計(jì)流程清晰明了，參數(shù)觀測清晰直觀。

除了LLC諧振變換器外，PPEC系列芯片還可進(jìn)行移相全橋、LC串聯(lián)諧振、單相整流/逆變、三相整流/逆變、雙向有源橋、Buck/Boost半橋及Vienna等電源拓?fù)涞拈_發(fā)。

歡迎感興趣的工程師們，留言咨詢！接下來就帶大家了解一下本篇章我們用到的研發(fā)黑科技！

二、研發(fā)黑科技

1、PPEC-86CA3B

PPEC-86CA3B是一款應(yīng)用于LLC諧振變換器拓?fù)涞碾娫纯刂菩酒鋬?nèi)部囊括電力電子核心算法，并集成了數(shù)字控制電路，可為電源研發(fā)企業(yè)提供穩(wěn)定可靠的高效隔離型DC/DC控制方案，極大程度降低電源開發(fā)門檻，有效縮短研發(fā)周期。

2、PPEC Workbench

PPEC Workbench軟件是武漢森木磊石科技有限公司研發(fā)的圖形化編程平臺(tái)，配合PPEC系列控制核心使用。

其采用菜單式配置模式，設(shè)計(jì)流程清晰明了，參數(shù)觀測清晰直觀，無需代碼編程即可實(shí)現(xiàn)電源的參數(shù)設(shè)計(jì)與開發(fā)，降低了電源開發(fā)門檻，為電源研發(fā)企業(yè)降本增效。