最近准备做一个数字控制LLC电源的研发，为了熟悉LLC的工作过程，笔者画了一个简单的LLC数字电源板，以供学习之用。
电源参数：
输入电压：370Vdc-420Vdc
输出电压：22V
输出电流：10A
LLC功率级：对称半桥谐振LLC
控制芯片：Microchip的dsPIC33CK256MP506做全数字环路控制。
控制模式：电压模式。
原理图和PCB板图如上所示。
1）功率级元器件：
关于LLC的功率级的参数设计，网上已经有很多文章介绍相关的内容，这里不做阐述。通过计算得到：
谐振电容：30nF
谐振电感：50uH
变压器初级电感量：268uH。
最高工作频率：220KHz
最低工作频率：88KHz
额定工作频率：150KHz
2）环路控制：
采用全数字环路控制，电压模式。
用到的dsp芯片资源：
ADC的AN0引脚：采样输出电压。
比较器CMP1：输入引脚CMP1A与AN0同一个引脚
PWM1H：控制上桥臂的mos管
PWM1L：控制下桥臂的mos管
dsp内部的运放OA2：用来做输出电流采样的差分放大器。
ADC的ANA1引脚：采样OA2的输出电压。
GPIO：RC1、RC2、RC6用来接LED灯。
下面开始编写代码：
笔者用的是MPLAB X IDE v5.45，MCC的版本是v4.0.2。
新建工程，并打开MCC。
- 系统时钟的配置
用外置晶振12MHz，并使能主PLL，将系统时钟配置为100MHz的运行频率。
再配置辅助时钟，辅助时钟的源来自FRC，并使能辅助PLL，辅助时钟的输出设为500MHz。
ICD根据实际选择，这里用的是PGC1和PGD1
- LED引脚配置
三个LED的输出脚为RC1、RC2、RC6，将对应的脚设为输出。
重命名LED的名称，并将LED2输出默认为高。
- 配置定时器1(Timer1)
Timer1的时钟源设为FOSC/2，打开中断，将定时器周期改为1ms
然后生成代码。
为了点亮LED灯，使LED每300ms亮灭一次。还要在tmr1.c文件中添加代码：
编译通过后，下载到dsp芯片中，如果正常应该可以看到LED闪亮。
- 配置PWM
PWM的时钟源选AFVCO/2，时钟频率为500MHz，在PWM Generator1界面中，先不要使能PWM。
PWM的工作模式为：独立边沿模式。
PWM的输出模式为：推挽模式。
在这里要说明一下，PWM输出方式有多种选择，也可以选择互补方式，如果选择互补模式，则可以通过死区寄存器设定一个固定的死区时间，对于LLC上下桥臂占空比对称的驱动方式来说也是比较合适的。但是在本例中，笔者使用了推挽方式，之所以这样做，是因为用推挽方式，可以实现既调频又调宽（PFM+PWM）的发波方式，扩展了输出电压的范围。但是LLC上下桥臂的死区就要自己来设定。通常是用控制占空比的方式，来设定死区时间。
PWM采用“自触发”模式，触发ADC的配置见下图：
数据更新触发模式采用占空比更新触发：
这里的数据更新触发是指：PWM相关的数据，如周期、死区和占空比等数据寄存器是在满足什么触发条件下才会更新，如果选择占空比更新触发，就是当占空比寄存器出现写入情况时，就会自动更新PWM相关的数据。当然也可以手动更新，如下图：
做完上面的配置工作后，生成代码。
因为前面的配置并没有使能PWM模块，所以在main.c文件中，完成外设初始化后，要添加代码使能PWM模块。
因为只有当写入占空比寄存器时，才会进行PWM的寄存器的更新，所以添加代码：
完成上面工作后，编译程序并下载到芯片中，正常情况下，应该有150KHz频率且带有一定死区时间的一对方波输出。调整PG1DC寄存器的数据，也能控制上下桥臂的死区时间。
- ADC外设配置
在MCC界面中将ADC外设添加进来
使能ADC，还要使能AN0，触发源选择“PWM1 Trigger1”且中断要打开。
之前已经使能了Timer1中断了，此处的ADC中断要比前面的Timer1的中断优先级高。
将ADC的中断优先级设定为6（数字越大，优先级越高）。
- 比较器1（CMP1）配置
CMP1的输入引脚与ADC的AN0用的是同一个脚，用于输出过压保护。设置输出过压比较值。注意：比较器1的时钟频率固定为500MHz。
- 配置PWM的PCI输出过压
当出现输出过压时，比较器1输出高电平，同时关掉PWM1H和PWM1L的驱动波形，所以要设置PWM的PCI模块。回到MCC中的PWM外设配置界面，注意要切换到“Registers”选项卡中：
然后生成代码，再进行代码的修改。
在adc1.c中包含PWM的头文件。
先注释掉ADC采样中断里面对回调函数的调用。
更新占空比寄存器PG1DC。记住，要将前面在main主函数中更新PG1DC代码去掉。
生成代码后，编译程序并下载到芯片中。芯片上电后，给电源输出加入一个电压，当电压达到CMP1比较器设定的22V时，PWM1H和PWM1L同时输出低电平（由PG1IOCONL.FLTDAT中的两个bit决定，1输出高电平，0输出低电平），mos管关断。过压保护功能有效。
下面说说PWM隔离驱动电路：
因为dsp芯片是在变压器的次级，所以要驱动初级侧的mos管，就需要用到隔离驱动电路。在本例中是用驱动变压器来实现驱动mos管的功能。
上图这是mos管驱动的原理图。
在最初的电路调试时红圈中R92和R98是短路的，D23和D24是没有焊接的状态。测试驱动变压器的次级，波形如下：
可以看到驱动波形有一个非常明显的振荡，会严重干扰mos管的正常工作。为了改善这种情况，在R92和R98串入22Ω的电阻，实测波形为
振荡消失。但还有一个问题，驱动的下降沿太慢了，为了改善驱动的下降速度，焊接D23和D24工位，ES1B。可以看到驱动幅值-17V—+14V。
该驱动电路的优点是，在关断mos管时，mos管的GS两端为负压，能有效的抑制干扰。笔者用的mos管是650V 120mΩ的普通硅管，驱动电压范围是+/-30V，所以是驱动mos管是安全的。经过测试，在小占空比的条件下，也能正常驱动mos管，不会出现上下管幅值不等的情况。
到此，功率级已经能够开环运行了，在额定条件下，能在ZVS状态下工作，在下一节中，将介绍一种快速设计数字环路的方法。