138、LLC谐振变换器的数字保护控制

138、LLC谐振变换器的数字保护控制

上个月调试一台3kW的LLC电源，客户要求过流保护响应时间小于10μs。我一开始用的是传统逐周期限流，结果谐振腔电流波形直接炸了——MOSFET的Vds尖峰冲到750V，差点把SiC管子送走。后来才意识到，LLC的保护逻辑和普通硬开关完全不是一回事，谐振腔的电流波形是正弦的，你拿方波电源那套“峰值检测+立即关断”去套，必然出事。

今天这篇笔记，就把我在数字保护控制上踩过的坑和最终方案写清楚。代码都是基于TMS320F280049实测过的，但思路通用，换STM32G4或者国产DSP一样能用。

谐振腔电流的“假峰值”陷阱

先看一个典型场景：LLC工作在谐振频率附近，谐振电流是正弦波。你用电流互感器采样，经过ADC得到数字量。如果直接拿这个值和保护阈值比较，你会发现——在轻载到重载切换的瞬间，电流波形会有一个“振铃”，峰值可能比稳态高30%以上。这不是真的过流，是谐振腔的暂态响应。

我最初的做法是：ADC每1μs采一次，连续采到三次超过阈值就触发保护。结果呢？轻载切重载时，那个振铃刚好持续三个采样周期，保护误动作了。客户那边电源频繁重启，骂娘骂到售后电话被打爆。

正确的做法是：对采样值做滑动平均滤波，窗口长度取谐振周期的1/4。比如谐振频率100kHz，周期10μs，窗口就设2.5μs，也就是2~3个采样点。这样既能滤掉振铃，又不会把真正的过流信号平滑掉。

// 谐振电流滑动平均滤波 - 窗口