直流双母线分流现象浅析

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1、直流双母线分流现象浅析内容摘要：本文从理论上对直流双母线供电方式的分流现象进行了深入分析，并通过现场模拟测试获得大量一手数据，最终证明直流双母线分流现象不仅存在，而且分流压差限值只有0.2V,并非一般资料所认为的0.7Vo关键词：直流双母线分流压差限值测试一、直流双母线分流现象为确保安全，通信负载采用两路直流供电，两路直流分别从两套独立开关电源系统引入，并满足端到端全程隔离。但是，两开关电源系统很快出现了以下奇怪的分流现象。1、当两套开关电源输出电压接近时，两系统负荷趋于相同。2、当开关电源系统1蓄电池放电时，随着电压的降低，系统1的负荷

2、会逐渐减少，系统2的负荷则逐渐增加。3、随着放电结束，开关电源系统1均充电压升高时，系统1的负荷又会逐渐增加，系统2的负荷则逐渐减少。二、直流双母线供电系统模型典型双路直流供电通信负载（以华为SS02PBS为例）电源模块原理图如下:图1典型双路直流供电通信负载电源模块原理图华为SS02PBS电源模块内部有一个重要器件一一桥堆，桥堆的作用是隔离并使两路-48V电源合二为一，用2个桥堆的目的是为了安全起见，两个桥堆并联使用，互为备份。桥堆隔离原理如下图（桥堆可以理解成二极管，假定负载电流为10A,两路直流电压相等）：BGNDSSO10PU去滤

3、波器-48V1J-48V2S5AvA10A图2桥堆隔离原理根据华为公司提供的资料，对于SS02PBS电源模块有以下三个特点：1、当两路直流电压差在约0.7V以下时，电流是两路电源共同供给，电压高的一•路供的电流也大。2、当两路直流电压差大于约0.7V时，电流基木上是由高电压回路完全供给。3、系统可忍受的两路直流电压差大于500Vo通过上述分析，直流双母线供电系统电路示意图可表示如下图3：开关电源负载隔离二极管1开关电源2隔离二极管2图3直流双母线供电系统电路示意图三.直流双母线分流原因分析桥堆实际上就是由二极管组成，二极管的伏安特性如下图

4、4：(+M〉Ji向电Le.*■・vu-r?*m-T士h一・肿dL（■）正问电茨"1E应电丈蚯冏曲杵性0⑹

5、er始终小于或等于0.7V（硅管）或0.3V（错管），甚至可能为负。现通过下图以硅管为例分析二极管隔离分流随电压变化的情况：U1U2tUtI2Uerl//Uer210fU0图5二极管隔离分流随电压变化的情况由上图可以列出下述公式:Uerl=U0_UlW0.7V(1)Uer2=U0_U2W0.7V(2)10=11+12(3)通过(1)和(2)式可以得岀：U0W(0.7V+U1)或U0W(0.7V+U2)(1)当两个二极管都完全导通时，则有U0=(0.7V+U1)=(O.7V+U2),所以也就有Ul=U2o这也就是说当Ul=l；2W—0.

6、7VU寸，两个二极管全部处于导通区，在理论上11=12=0.5X10。(2)当U1HU2且都小于一0.7V时,如Ul

7、在二极管没有反向击穿时12=0A,即二极管1承担全部负载，二极管反向击穿的情况在此不予分析。3)由于只有处于线性区或导通区，二极管中才会有正向电流流过，所以此时必然有：(0.7V+Ul)=L02(0.5V+U2),也就是说有U2—U1W0.2V,也就是说两路直流压差只有在0.2V以内时，两个二极管才有可能都有电流流过。这里0.2V就是我们所说的直流双母线分流压差限值。(3)上述分析都是基于理想状况，实际上硅二极管的导通电压Ud不一定就是0.7V,而应该是0.7V左右。同样，硅二极管的死区电压Us也不一定就是0.5V,而应该是0.5V左右。

8、这也就是说，直流双母线分流压差限值在实际上应该为0.2V左右。四、现场模拟测试为证实上述分析，我们在实验室模拟实际情况建了一个直流双母线供电系统，然后进行了细致的测试。1、测试设备及工具(1)