DC开关电源模块并联供电系统均流控制研究

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1、万方数据DC／DC开关电源模块并联供电系统均流控制研究易映萍1，杨坚1，姚为正2(1．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2．许继集团有限公司，河南许昌461000)摘要：介绍了由两个DC／DC开关电源模块并联构成的供电系统电路结构和工作原理。该系统采用ARM芯片STM32为主控芯片产生驱动功率开关器件MOSFET的PWM脉冲⋯，对供电系统的输出电压和各个模块的输出电流均实现了全数字闭环PI控制。系统输出电压稳定，能实现两个模块电流的比例分配，同时具有输出负载短路及延时恢复功

2、能。仿真和实验结果验证了控制技术的正确性和可行性。关键词：DC／DC模块；并联；均流；STM32；开关电源中图分类号：TM919文献标识码：A文章编号：0258—7998(2012)09—0064—03TheresearchofthecurrentsharingcontroltechnologyofDC／DCparalleloperatingmoduleinpowersupplysystemYiYingpin91，YangJianl，YaoWeizhen92(1．Schoolof0ptical—

3、ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnolog，Shan曲ai200093，china；2．XujiGmup，Xuchang461000，China)Abstmct：ThepaperintroducesthecircuitstructureandworkprincipleofDC／DCpa越klswitchpowersupplysystem。ThissystemusestheARMchipST

4、M32asthemasterchiptogeneratethePWMpulsewhichdrivestheMOSFET．Meanwhile，itusesdigitalclose—loopPIcontmlmethodtocontroltheoutputvoltageofpowersupplysystemandoutputcun．entofeachmodule，theoutputvoltageofpowersupplysy8temi8stable．What，smore，thesystemeanrea

5、lizethecurrentproportionaldistributionoftwomodules．ithassimplecircuitstmcturewitlltheabilityofdelayrecovedngandshortcircuitfor10ad．theSimulationandexperi—mentalresultsshowthatthecontmltechnologyisfeasibleandright．KeywOrdS：DC，DCmodule；pamllel；cuITenta

6、verage；STM32；switchpowersupply大功率电源系统需要用单个大功率电源或者多个开关电源并联来提供，但是单个的大功率电源在设计和制造中存在很大的困难，成本也较高，同时可靠性和稳定性也难以保障。多个开关电源的并联系统能够很好地克服这些缺点，并具备单个电源所不具备的优点：大容量、高效率、高可靠性、冗余特性、模块化和成本低⋯。并联系统中，每个变换器只处理较小功率，不但降低了应力，还可以应用冗余技术，提高系统可靠性。采用冗余技术，还可以实现热更换，即在保证系统不问断供电情况下，更换

7、系统的实效模块。由于以上原因，以及大功率负载需求和分布式电源系统的发展要求，开关电源并联技术的重要性日益增加。但是并联开关变换器模块间输出特性存在差异，致使各个模块之间的输出电流不一致，这样会导致某些模块的电流应力过大，增加了损坏的机率，而且还会由于某个模块达到最大电流限制造成整个并联系统不能正常工作。因此均流技术必然是并联系统的关键技术，具有重要的研究价值【2]。1两个DC／DC开关电源模块并联的供电系统采用两个DC／DC开关电源模块并联的供电系统的主电路拓扑结构如图1所示。系统由主电路、控制

8、电路、驱动电路、保护电路等组成。输入直流电压经滤波，通过DC／DC并联Buck结构降压均流【31，经STM32芯片采样、控制和调节，输出稳定的直流电压【4】。控制和调节完全+基金项目：国家高技术研究发展计划863项目(2012AA050206)64欢迎网上投稿www．chinaaet．com《电子技术应用》2012年第38卷第9期万方数据，∞12图l系统主电路拓扑结构图由芯片程序和算法实现，节省了硬件资源，同时通过算法使系统能随时调节电路以达到理想状态，避免了单纯采用硬件控制时不可调节的缺点，使