【导读】目前市面上的设备通常都是使用1KW以下的电源供电,而针对大型一点的用电设备,功率可能会到3KW、甚至5KW以上,如果对此整体设计一个高功率的电源,应用的器件应力会非常大,相应的体积和成本也会成倍的增加。
一丶引言
目前市面上的设备通常都是使用1KW以下的电源供电,而针对大型一点的用电设备,功率可能会到3KW、甚至5KW以上,如果对此整体设计一个高功率的电源,应用的器件应力会非常大,相应的体积和成本也会成倍的增加。
而如果选择用多个低功率电源并联使用达到高功率输出(如3个1KW电源并联,达到3KW输出功率),设计难度会降低很多,同时从系统的角度考虑,这样也能节省成本,为了实现电源模块的并联输出,这里就需要用到并联均流技术。
二丶均流电路常见方式
我们要如何实现电流均流呢?当两个??椴⒘褂檬?,经?;岢鱿忠桓瞿?槭涑龅缌鞲?,一个??槭涑龅缌鞯偷那榭?,这种时候,如果我们能够让输出电流高的模块电压下降,或者输出电流电流低的??榈缪股撸涂梢允迪指鞲瞿?榈缌魍鞣较虻鹘?。
一般有以下几种方式,可以实现??榈木鞴δ埽?/p>
(1)输出阻抗法(下垂法)
这种方法是通过调节模块的输出阻抗,达到近似均流的目的。如下图,单独使用时,如果??槭涑龅缌髟龃?,通过电流检测电阻R1将电流信号放大,叠加到电压环负反馈输入端,经过与基准电压Vr比较后,输出信号通过环路反馈,使得输出电压降低,降低??槭涑龅缌?。
模块并联使用时,假设模块1输出电流大,电流信号通过负反馈使得模块1输出电压降低,此时模块1输出电流下降,故而模块2输出电流就会增加。最终两个模块实现均流。
而这种均流方法,随着电流的增加,输出电压会降低,对于有电压精度要求的后端设备来说是不合适的,且均流精度相对较低。
(2)主从设置法
这种方法就是通过人为的设置一个主??椋溆嗟哪?槿恳阎髂?槲慰挤峙涞缌?,如下图:
图中每个电源模块都是双环控制系统,在这种控制系统中,工程师将??閘设定为主??椴⑹蛊湟缘缪箍刂乒ぷ?,其余的??樯柚梦幽??,按电流型控制方式工作。
Ur为主??榈幕嫉缪梗琔f为输出电压反馈信号。经过电压误差放大器,得到误差电压Ue,成为主??榈牡缌骰?,与Ui1(该参数反映主??榈缌鞯拇笮。┍冉虾?,产生控制电压Uc1,控制调制器和驱动器工作。其中主??榈缌鹘吹缌骰糢e调制。
??椴⒘褂檬?,各个从模块的电压误差放大器接成跟随器的形式,主??榈牡缪刮蟛頤e输入各跟随器,跟随器输出均为Ue,成为各个从??榈牡缌骰迹虼烁鞲龃幽?榈牡缌骶碪e值调制,与主??榈缌骰疽恢?,从而实现模块间的均流。
这种方法能够较好的确保产品实现稳定的运行,且不会出现电流分配特性差等问题。但是这种均流方式需要主从??橹溆型ㄑ读?,且如果主??槭?,整个电源系统就不能正常工作,因此主??榈奈榷ㄐ跃龆苏鱿低晨煽啃?,故只能均流,不适合构成冗余并联系统。
(3)平均电流法
这种均流方法要求并联各模块的电流放大器输出端,通过一个相同阻值的电阻R接到一条公用母线上,称为均流母线(ShareBus),如下图:
上图为并联模块中每个单一??槎及雌骄缌髯远鞯牡缏吩硗?。由上图可知,电压放大器的输入为Vr′和反馈电路Vr,Vr′是基准电压Vr和均流控制电压VC之和,它与Vf进行比较放大后产生Ve(误差电压放大),Ve控制PWM及驱动器对功率级的输出进行调整。
模块并联使用时,所有??榈氖涑鼍缌鞑裳糯?,接入共同的均流母线。根据基尔霍夫定律,所有支路流进母线的电流之和为0,可知:
此时Vb反应的是所有??榈牡缌髌骄担琕i和Vb之差为均流误差,经过误差放大器后得到控制电压Vc。当Vb=Vi时,表示各??榫?;当Vb≠Vi时,说明电流分配不均,不均模块的Vi与均流母线Vb的误差控制信号与Vr相加后输入到电压放大器,输出误差信号Ve,从而调整??槭涑?,使得各模块的均流。
此方法能够比较精准的实现均流,但是当均流母线接地,或者某一??槭?。都会使得??榈牡缪菇档?,导致输出故障。
(4)母线峰值电流法
峰值电流法,要求并联各??榈缌鞣糯笃鞯氖涑龆?,通过一个相同的二极管D接到同一条均流母线上(ShareBus),如下图:
??椴⒘褂檬?,均流母线Vb等于Vi-Vdf(二极管压降)。也就是说此时的均流母线电压,与各??橹凶畲蟮腣b正相关。这种均流方式,能够自动的将负载电流最大的模块变成主???,其余??橥ü刂苹芈?,将输出电流向主??榭柯!?/p>
这种方法,能够在其中一个模块失效时,其余??榛嵩俅窝≡褚桓鲋髂??,保证系统仍然能够正常工作,但是由于均流母线和??榈缌鞑裳缪瓜嗖钜桓龆苎菇担贾缕溆嗄?槲薹ê椭髂?楸3值缌魍耆恢拢跃骶扔幸欢ǖ挠跋?。
三、小结
根据不同的市场应用环境和产品需求定位,可以选择不同的均流方案,目前市面上常见的均流方式为母线峰值电流法:如金升阳的LMF1000系列,通过母线峰值均流法,不仅能够实现较高的均流精度,而且还能实现并联冗余功能,保证某一??槭Ш?,对后端不会产生较大的影响,大大提高系统的可靠性和稳定性。
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理。
推荐阅读:




