LLC闭环仿真之L6599 VCO建模与工作原理分析

压控振荡器如何工作，其频率如何自动调节？本期通过仿真分享一下。

ST和安森美给出了两种思路的VCO，本期以L6599A VCO为例，介绍其建模、参数计算及如何应用到LLC闭环仿真中，后面再讨论NCP1397。

L6599 VCO框图：

工作原理：

       当反馈脚（4脚）电压变化→RFmin和RFmax的电流变化→经过镜像电流源使得给时间电容CF的充电电流变化→控制频率随反馈电压变化。

行为建模：

        恒流源以恒定电流给C1充电和放电，使得VC1的电压波形为等腰三角形，上升下降时分别开上管和下管。当VFB电压为0时，流过F1,F2的电流最大，即给C1充电的电流最大，为V1/(R1//R2)，此时频率最大；当VFB电压等于V1时，电流为V1/R2，电流最小即频率最低，其中F1、F2为电流控制的电流源。

L6599A滞回电压为3V（0.9-3.9V，电压摆幅影响调频和交流小信号，阈值不影响），当VC1为0.9时，OUTA为低，OUTB为高，即下管开，上管关，当VC1为3.9时OUTA为高，OUTB为低（PSIM中没有滞回比较器需要加RS触发器做滞回）。电容电压与驱动波形如下：

外围电路参数计算：

计算以电容的充电公式为基础：

因为恒电流且CCCS倍数为1，所以：

为了参数设置更灵活，将上式代入simplis F11窗口，可省去很多计算步骤：

电路与计算验证：

在F11窗口加入参数查询，可直接查到仿真器计算结果：

仿真器计算结果与MATHCAD计算结果一致，说明仿真与计算正确。

将VFB脚分别接到V1或地也可以直接查看波形最大最小频率是否正确，如下：

死区时间设置：驱动发波正常后需要再加入死区时间，死区时间可以加在自带的驱动模块上升沿里：

也可以用延时加与门组成：

VCO验证完后加入反馈网络就可以用于LLC闭环仿真了：

先用开环扫出功率级波特图，然后再通过开环波特图计算出环路补偿参数，这样完整的LLC仿真就完成了：

Simplis自带VCO，还配有很多仿真例程，但通过建模可以加深对VCO工作原理的理解。