开关电源模块并联供电系统设计_皇金锋

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1、I研究与设计趑浲政本开关电源模块并联供电系统设计皇金锋，董锋斌，蒋军(陕西理工学院电气工程学院，陕西汉中)摘要:对DC/DC并联供电模块电流能按任意比例分配电路拓扑和数学模型进行了研究。设计其一DC/DC变换器模块为电压闭环自动控制系统，另一DC/DC变换器模块按电流源性质设计闭环自动控制系统。对采用这种DC/DC变换器模块的并联系统建立了动态小信号数学模型，根据建模的结果设计了补偿网络。对DC/DC并联供电模块电流分配策略进行了详细的分析，仿真和实验结果验证电路拓扑及控制策略的正确性。关键词：DC/DC并联;数学建模；电

2、流分配中图分类号:TM341文献标识码:A文章编号：1002-087X(2012)09-1377-03DesignofparallelpowersupplysystemofswitchingpowersupplymoduleHUANGJin-feng,DONGFeng-bin,JIANGJun(SchoolofElectricalEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,HanzhongShanxi,China)Abstract:Thecircuittopologycouldbed

3、istributedbythecurrentofDC/DCpowersupplymodulesaccordingtoarbitrarypercentageanditsmathematicalmodelswerestudied.ADC/DCvoltageconvertermodulewasdesignedastheclosed-loopcontrolsystems,andaccordingtothepropertyofcurrentsource,anotherDC/DCconvertermodulewasdesignedas

4、theclosedloopcontrolsystems.AdynamicsmallsignalmathematicalmodelwasestablishedwiththeparallelsystemofDC/DCconvertermodules,andthecompensationnetworkwasdesignedbasedonthemodeling.ThecurrentallocationstrategyofDC/DCpowersupplymoduleswereanalyzedindetail.Thesimulatio

5、nandexperimentalresultsverifythecorrectnessofthecircuittopologyandcontrolstrategies.Keywords:DC/DCparalleled;mathematicalmodeling;currentdistribution13792012.9Vol.36No.971994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.netI研

6、究与设计趑浲政本13792012.9Vol.36No.971994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.netI研究与设计趑浲政本电源的可靠性、功率密度等是衡量电源的重要技术指标。并联电源系统的优点可以容易实现大功率、模块化和提高系统供电的可靠性。关于DC-DC并联均流供电己被广泛地讨论。关于DC-DC并联供电在满足电压恒定的条件下，实现并联模块电流按任意比例分配的情况讨论较少，本文对如图1所

7、示的并联电路拓扑进行了研究，使得DC-DC模块1满足输出电压恒定，使DC-DC模块2实现二者并联模块的电流的按任意比例分配[1-2]。图1并联DC/DC模块1电路工作原理为了实现DC-DC并联模块输出电压恒定，设计DC-DC模块1为电压源性质的变换器，选择了Buck型电路拓扑，保证了两个并联模块的输出电压一致。为了保证DC-DC模块之收稿日期：2012-02-19基金项目：陕西省教育厅科学研究计划资助项目（2010JS042)作者简介：皇金锋（1978—），男，陕西省人，讲师，主要研究方向为电力电子与电力传动方面的教学和科

8、研工作。间的电流按比例分配，DC-DC模块2设计了电流源性质的变换器，同样选择了Buck型电路拓扑，但是去掉了滤波电容。设计的电路拓扑如图2所示。2动态小信号数学模型为了保证两个并联模块具有良好的动、静态性能，必须对系统进行建模和控制器设计。由于该变换器为典型的非线性、时变的动态系统，一般无法直接地利用