智能高频开关电源第二章课件.ppt

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1、2.6智能开关电源的负载均分技术2.6.1负载均分的概念一.电源系统将电源模块并联使用的要求：在电网扰动或负载变化时，保持输出电压稳定负载均分二.什么是负载均分？一套开关电源系统需要两个以上开关电源模块并联工作，要求它们能共同平均地分担负载电流，即均分负载电流。三.负载均分的作用使系统中的每个模块都能有效地输出功率，都处于最佳工作状态。四.不平衡度负载均分的性能一般以不平衡度指标来衡量；不平衡度越小，均分性能越好不平衡度的计算方法：五.较好的开关电源系统的负载均分不平衡度在3%～4%范围内，DUM23智能高频开关组合电源系统和DUM14的均流不平衡度小于2.5%2.6

2、.2一种脉宽调制(PWM)型负载均分电路一.模拟式均流方式1.负载均分电路是模拟信号取样，且通过外部导线来传输2.缺点：均分精度随负载大小变化且不易调整；均分性能不稳定；动态响应特性不好；参与均分的模块数量受限。二.数字式调整均流方式1.PWM型均流方式的基本电路原理图：2.原理：将系统取样电压与基准电压的误差电压VD，与三角波进行比较，产生PWM方波信号；将此方波信号送入光耦合器，隔离整形放大，产生I；I与模块电流I0比较，差值转化为电压与模块的电压参考值VREF叠加，产生调节信号V；调节信号V改变模块的输出电压，调整模块的输出电流最终使得每个模块的输出电流相等。3

3、.优点：PWM信号：控制精度高；光耦合器：抗干扰性能好，同步传输无损耗；DUM14电源系统，可控制100个模块，均流不平衡度小于2.5%。2.6.3负载均流集成控制器UC3907一.概述1.UC3907是美国unitrode公司设计的均流芯片，用来保证多台电源模块并联工作时，各个模块输出负载电流相等。2.均流方法：（1）下垂法、主从法、外界控制器法、平均电流法、最大电流法等（2）相对而言，最大电流法性能最好，调整简单容易实现，均流母线开路或短路都不会影响各电源模块的独立工作，任意模块的故障也不会影响均流功能的实现。UC3907中最大电流均流法：（3）最大电流法：在正常

4、工作过程中，均流总线通过监控每个模块的输出电流，确定输出电流最大的模块；作为主控模块，得出最大电流；将各模块电流和这个最大电流进行比较；相应调整参考电压，误差电压放大，加到各模块内的PWM控制器；通过变换器主回路调整负载电流；使得各模块的输出电流平衡。二.UC3907结构UC3907从结构上可以分成电流环和电压环2部分；电压环由电压放大器、接地放大器、驱动放大器构成；电流环由电流放大器、调整放大器、缓冲放大器、状态指示构成三.基本工作原理1.电压控制回路（1）电压放大器：作模块输出电压调整的反馈控制级。输出电压取样信号与基准电压比较，差值放大，给驱动放大器；基准电压来

5、自接地放大器。增益为1的缓冲器；同向输入端接输出电压取样信号的负端；4脚被认为是真的地，即电源系统的真正接地端。如无特殊情况，电路中所有电压均以该脚为基准（2）接地放大器接地放大器0.25V的偏置电压加上1.75V的参考电压，得到2V的参考电压（基准电压）再给电压放大器（3）驱动放大器驱动放大器的作用：误差电压信号通过光耦合器反馈到PWM控制器，通过调整PWM控制器输出脉冲的宽度来稳定输出电压。9脚：光耦合器的驱动输出端，该脚与外部的光耦合器连接8脚：驱动放大器电流设定，光耦合器的电流通过外接电阻来设定。（4）电压控制环2.电流控制回路电流放大器的输出电压与该模块的负

6、载电流成正比输出连到驱动均流母线的单向缓冲器（1）电流放大器和缓冲放大器因为缓冲器只提供电流，这就保证了最大电流的模块成为主模块，并通过低阻抗驱动均流母线；而其他所有模块的缓冲放大器经过10KΩ阻抗接地而无效。（2）调整放大器输入：上端是最大模块电流（均流总线上的电流）取样电压下端是模块自身的负载电流取样电压两者比较，产生调节信号V，以调节模块电压放大器的基准电压，从而维持各负载均流。当50mv的偏置代表了均流误差，电流放大器将通过检测电阻将其减少为2.5mv，这使所有的从模块均流，而主模块运行中稍高于从模块。这个偏置也抑制了循环和低频噪声争夺主模块的位置。调整放大器

7、在反向输入端有一个内置的50mv的偏置，它使模块作为主模块时产生低输出，不产生调整指令；（3）状态指示16脚：状态指示脚输出电流最大的模块中，调整放大器输出低电平，晶体管集电极触发导通，指示灯亮，指示主控模块；电源系统过流，该引脚将指示电流最大的模块，以帮助诊断出故障模块。四.引脚介绍:1、2、3脚：组成电流放大器，取样并联电源模块输出电流信号并放大20倍。4脚：系统地端：这是个高阻抗端，用于通过测量功率返回线上的电压降来监控系统地。5脚：功率返回端：为最负端，应尽量接在靠近功率电源处。6脚：假地端：这是个低阻抗端，比4脚高出250mV。7脚：Vre