基于开关电源并联均流问题的分析

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于开关电源并联均流问题的分析　　摘要：开关电源具有效率高、尺寸小等优点，在交转直供电系统中应用广泛。然而随着输出功率的持续增加，如果仅单个大功率开关电源供电，那么一旦出现故障就会带来不可预测的损失，因此，出现了使用几个小功率开关电源并联使用的新模式。本文就对其中的并联均流这一重要问题进行分析。　　关键词：开关电源并联运行均流分析　　中图

2、分类号：TM44文献标识码：A文章编号：1672--0034-02　　开关电源体积小、效率高，在交转直供电系统中应用广泛。为弥补单个开关电源无法断电、功率不足等缺点，可以采用几个开关电源并联使用。并联均流供电技术可较好地实现高可靠性运行和大功率均匀供电，但要满足如下要求。　　整个直流供电系统的外部特性在线电压或者负载变化时要保持输出电压稳定。　　为减少均流失败的因素，各个供电模块之间要实现自动负载均流，简化外部的控制。　　一个供电模块发生故障时，其他模块要能提供充分的电流容量，以维持整个系统正常工作。　　实现好的

3、负载均流瞬态响应；用低阻抗带宽均流母线连接所有功率模块。上述为附加要求。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　开关电源并联使用的示意图和端口特性如图1、图2所示。　　图1中的R1和R2为单

4、个开关电源分别的输出总电阻，其中包含了输出端导线的电阻。在阻性负载情况下，输出电压和输出电流呈现线性关系，电压变化量和电流变化量的比值就是输出总电阻。由于存在内阻，结合图1和图2可列出两条支路的端口特性表达式分别为式和：　　由式可知单个开关电源的输出电流与输出电阻，负载输出电压有关，故为了实现开关电源的并联均流运行需要关注下述两点。　　在开关电源的设计过程中，需要尽量采用参数一致的电子元件，PCB布局和走线均要做到对称，减少对外参数的不对称。　　可以采用反馈控制的方法，通过负反馈解决两路输出外特性差异，从而让两路

5、参数实现一致。　　1开关电源并联均流原理与实现策略　　为确保输出外特性的稳定，既要考虑采用并联拓扑后所带来的各路不对称差异，也要考虑采用负反馈控制回路消除各路差异，从而确保整个供电系统能够在一个允许的输出范围内安全运行。目前常用的并联均流技术有下垂均流法、主从均流法、平均电流自动均流法以及最大电流自动均流法等。　　下垂均流法为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确

6、保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　如图3所示，下垂均流法的检测电路由电流放大器、电压放大器以及检测电阻组成。Rs为输出电流的采样电阻，Uf为电源模块的输出反馈电压。电压放大器充当比较器，Ue输出误差电压信号控制单元输出电流，从而实现对输出电流的均衡控制。由于参数一致性要求很高，故下垂均流法在低电流时均流效果不佳，但在大电流时能基本维持各个模块间电流的均衡供电。总之，下垂均流

7、法会使得负载调整率降低，且受到参数一致性要求高的约束，故不适合在输出特性要求高的场合使用。　　平均电流自动均流法为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　如图4所示，平均电流自动均流法需要外部

8、控制器，并需要通过一条公共的均流母线接到所有电源模块上。该方式是通过反馈的方式进行控制，电压放大器的输入是两个参数的比较，通过电压比较得到误差电压Ue。均流控制器比较来自均流母线的电流信号与各个模块单元电流，并调整模块单元电压放大器的基准，实现负载的均衡电流分配。各个模块电流检测器经过电阻R驱动公共母线，如果各分路电阻不同，均流控制器将感知到等效负载电流不平衡，并调节基准