什么是并联均流技术
模块电源的并联均流技术

主要内容
一,概述 二,常用并联均流技术 三,应用实例 四,注意事项
一,概述
为什么要并联?
扩容:满足大功率电源系统的负载功率要 求。 冗余:某一个单元电源损坏后整个电源系 统的输出还有足够的负载能力
提高电源系统的工作可靠性
一,概述
早期并联的方法:
功耗大 压降大 可能有环流
V s1 V s 2 V o1 V o 2 V o R2 Vo I o1 R1 R 2 RL Io 2 R 1 V o R1 R 2 RL
Io 2
I o1
Io
电压初始设定相等,外特性斜率不等
二,常用均流技术介绍
空载有环 流
V s1 V s 2 R1 R 2 R V s1 V o I o1 R Io 2 V s 2 V o R
电压初始设定不等,外特性斜率相等
二,常用均流技术介绍
外特性“软化”实现近似均流
Vo
Vo
Vo
Vo
V o
V o
O
I o 2 I o 2
I o 1
I o1
Io
O
I o 2 I o 2
I o 1 I o1
Io
改变斜率
二,常用均流技术介绍
“软化”实现:
串电阻,功耗大; 检测电流信号,控制驱动脉宽
A N G D 5 S A E D V HRA J 1 U0 31 R06 34 1 4 1 23 D0 35 B W6 T A 5L 1 2 1
IS V 5 1
9 1 0
L 34 R M2 D
L 34 R M2 D 1 3 1 8 R07 34
dcdc电源模块并联均流

dcdc 电源模块并联均流DC/DC,表示的是高压(低压)直流电源变换为低压(高压)直流电源。
例如车载直流电源上接的DC/DC 变换器是把高压的直流电变换为低压的直流电。
什幺是DC(Direct Current)呢?家庭用的220V 电源是交流电源(AC)。
若通过一个转换器能将一个直流电压(3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V 或5.0V),我们称这个转换DCDC 原理器为DC/DC 转换器,或称之为开关电源或开关调整器。
DCDC 的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC 转换器。
具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。
利用多个DC-DC 模块电源并联均流并实现输出电压的稳定保持,是工程师在实际操作中比较常见的工作之一。
此前我们曾经为大家介绍过多种不同的并联均流技术,那幺这些技术在实际应用的过程中应该如何进行选择?下面我们将会通过一个案例进行实例说明,看在实际操作中怎样选择最恰当的并联均流输出方法。
在本案例中,我们要求设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W、8V 的DC-DC 电源模块构成的并联供电系统,其具体的电路系统设计如下图所示:在该案例中,具体的设计要求主要有一下四个方面:调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V;额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于60%;调整负载电阻,保持输出电压UO=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之和IO=1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
具有负载短路保护及自动恢复功能,保护阈值电流为4.5A。
依据上述的设计要求,我们开始选择相应的多个DC-DC 电源模块并联均流输出方案。
DCDC变换器并联均流技术

DCDC变换器并联均流技术第卷第期. . 安徽工业大学学报自然科学版旦垫生竺竺坚 :坚墅墅堕竺垫里堂竺墅型墅型.兰堑竺生.?;??‘。
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一一文章编号:/变换器并联均流技术刘晓东。
姜婷婷,方炜安徽工业大学电气信息学院,安徽马鞍山摘要:开关电源多模块并联系统发挥了分布式电源供电大容量、高效率和低成本等优势,同时提高了整个电源系统的可靠性,实现平均分配各模块负载电流的并联均流技术是开关电源模块并联的关键技术之一。
常用/并联均流技术有无源法与有源法,有源法依据输出电压调节方式和均流母线产生方式不同而有多种组合控制方法。
对目前电源并联均流技术原理、主要均流方法进行分析,综述无主模块均流控制和无均流线控制等新型均流策略,指出并联均流技术朝着智能化、数字化方向发展的趋势。
关键词:多模块并联;/;均流;控制策略中国分类号: 文献标志码: :./..?.../,,/: . / 删... ①田。
.: ;/; ;随着科技的迅猛发展,大量电子设备需要安全、可靠、大容量的电源供电,单电源难以实现这方面的需求。
分布式电源系统具有大容量、高效率、高可靠性等优点,,其广泛采用多模块并联方式,但模块间因为控制参数不同,且各模块输出是电压源性质,如果没有特殊的均流措施,输出电压的微小偏差会导致输出电流很大的差别,一旦某个模块过载,将造成一个或多个功率器件热应力过大,从而降低系统的稳定性。
为了获得并联电源的理想特性,已经提出一系列并联均流方法酬,现有的/并联均流技术具体可分为两大方法【”,即无源法和有源法。
无源法又叫输出阻抗法,有源法由控制方法和均流母线形成方法组合而成,其控制方法主要用来调节各并联电源的输出电压,有种,即改变输出电压基准或反馈。
改变电流内环的给定或反馈,同时改变输出电压和电流基准以及采用外部闭环控制。
这种方法对应有种均流控制方法,即外环调节、内环调节、双环调节和外控制器法。
从均流母线产生方法来看,有源法可分为两大类,即平均法和主从法包括指定主从法和最大电流自动均流法。
电源并联 均流

电源并联均流
电源并联均流是一种电源管理技术,它可以将多个电源并联起来,使它们的电流和电压保持一致,从而实现对负载的均分供应。
在这种技术中,多个电源被并联连接在一起,它们共享同一个公共总线,通过控制电流和电压的分配比例,使得每个电源都能够输出相同的电流和电压。
电源并联均流的优点包括:
1. 提高电源的利用率,减少电源的闲置时间,降低电源的能耗。
2. 提高电源的可靠性和稳定性,减少电源的故障率和波动。
3. 提高负载的响应速度和平稳度,减少负载的波动和噪声。
电源并联均流的缺点包括:
1. 需要较高的控制精度和响应速度,否则会出现电流和电压的不均衡现象。
2. 需要较高的成本和复杂度,因为需要多个电源和控制器。
3. 在一些特定的应用场景中,可能会出现电源之间的干扰和影响,例如电磁干扰等。
因此,电源并联均流技术适用于需要高效、可靠、稳定
和高精度的电源管理的应用领域,如工业自动化、医疗设备、通信设备等。
开关电源并联的均流技术

开关电源并联的均流技术詹新生1,2(1.湖北工业大学,湖北武汉 430068; 2.徐州工业职业技术学院,江苏徐州 221140)[摘 要]采用多个电源模块并联运行来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向,均流技术是实现大功率电源和冗余电源关键。
本文主要讨论了常见开关电源均流技术的原理和方法。
[关键词]开关电源;均流 中图分类号:TP303+13文献标识码:C1 引 言采用多个电源模块并联运行来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向。
并联运行的各模块特性不一致,可能使电压调整率小的模块承担较大的电流甚至过载,热应力大;外特性较差的模块运行于轻载其至是空载。
其结果必然使电源可靠性降低,寿命减小。
因此需要实现均流措施,来保证模块间电流应力和热应力的均匀分配,防止单个模块运行在电流极限值状态[1]。
2 开关电源并联均流的方法211 输出阻抗法(下垂法、斜率法)其实质是利用电流反馈调整各模块的输出阻抗或直接改变模块单元的输出电阻,使外特性斜率趋于一致,以达到并联模块接近均流的目的。
这种方法是一种简单的大致均流的方法,精度比较低。
图1为输出阻抗法均流原理图,左图为并联开关电源外特性V o =f (I o ),右图中的R 为开关电源的输出阻抗。
图1 输出阻抗法均流原理图 由上图可知,当负载电流为I L =I O1+I O2时,负载电压为V o ,按两个模块的外特性倾斜率分配负载电流,斜率不相等,电流分配也不等;当负载电流增大到I L ′=I O1′+I O2′时,负载电压为V o ′。
可知,模块1外特性斜率小,分配电流的增长比外特性斜率大的模块2增长大。
如果能设法将模块1的外特性斜率调整得接近模块2,则可使这两个模块的电流分配均匀。
只要调整图1中的输出阻抗R ,使各个模块的外特性基本一致即可。
电阻R 不宜选的太大,以减少损耗。
这种方法是最简单的实现均流的方法,在小电流时电流的分配特性较差,大电流时较好。
缺第29卷 第3期2009年 6月农业与技术Agriculture&T echnology V ol.29 N o.3Jun.2009・136 ・点是:电压调整率下降,为了均流,每个模块必须分别调整;对于不同额定功率的模块难以实现均流。
多逆变器并联的均流控制策略

多逆变器并联的均流控制策略多逆变器并联的均流控制策略引言:随着电力系统规模的不断扩大和能源资源的日益稀缺,使用可再生能源逐渐得到人们的重视。
太阳能和风能是两种最常见的可再生能源,它们的不确定性和间断性给电力系统的运行带来了挑战。
多逆变器并联系统是利用太阳能和风能发电的一种常见方案,它可以通过有效控制逆变器的运行状态来实现多逆变器之间的均流控制,保证系统的稳定性和可靠性。
一、多逆变器并联系统的基本原理多逆变器并联系统是指将多个逆变器连接在一起,共同向电网馈送能量。
每个逆变器都会将直流电能转换为交流电能,并通过连接电网的变压器将能量馈送到电网中。
多逆变器并联系统的优势在于提高了系统的功率密度,降低了单个逆变器的负载和故障风险,同时增加了系统的可靠性。
二、多逆变器并联系统的均流控制原理在多逆变器并联系统中,逆变器之间的输出电流需要保持一致,以实现均流控制。
均流控制的目的是减小逆变器之间的功率不平衡,提高系统的性能和效率。
常见的实现均流控制的方法有以下两种:1. 静态均流控制:静态均流控制是通过改变逆变器的参数来实现的,例如调节电压、频率等。
逆变器之间的输出电流可以通过调节这些参数来使得其保持一致。
但是静态均流控制方法需要精确的参数调节,对系统和逆变器的动态响应要求较高。
2. 动态均流控制:动态均流控制是通过控制逆变器的开关状态来实现的。
多逆变器并联系统中,每个逆变器都会根据电网的需求进行功率调整,而并联的逆变器之间需要相互协调以保持均流。
动态均流控制通过逆变器之间的通信和协调,实时调整并联逆变器的功率输出,以实现均流控制。
在动态均流控制中,电流控制器可以实时监测系统的电流状态,并根据需要调整各个逆变器的输出功率。
通过逆变器之间的通信和协调,可以实现逆变器之间的电流均衡。
三、多逆变器并联系统的均流控制策略多逆变器并联系统的均流控制策略包括两个方面:逆变器间的通信与建模和多逆变器均流控制算法。
1. 通信与建模:在多逆变器并联系统中,逆变器之间需要实现通信与协调。
均流方法

均流方法开关电源并联均流技术Technique of Parallel Balanced Current in SMPS北京电子信息大学路秋生张艳杰(北京100031)摘要:讨论几种常用的开关电源并联均流技术,阐述其主要工作原理及特点。
关键词:均流主从控制电源内阻1引言在实际应用中,往往由于一台直流稳定电源的输出参数(如电压、电流、功率)不能满足要求,而满足这种参数要求的直流稳定电源,存在重新开发、设计、生产的过程,势必加大电源的成本、延长交货时间、影响工程进度。
因此在实用中往往采用模块化的构造方法,采用一定规格系列的模块式电源,按照一定的串联或并联方式,分别达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的。
但是电源输出参数的扩展,仅仅通过简单的串、并联方式还不能完全保证整个扩展后的电源系统稳定可靠的工作。
不论电源模块是扩压还是扩流,均存在一个“均压”、“均流”的问题,而解决方法的不同,对整个电源扩展系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。
由于目前稳定电源输出扩流应用较多,本文仅讨论开关电源并联均流技术。
均流的主要任务是:(1)当负载变化时,每台电源的输出电压变化相同。
(2)使每台电源的输出电流按功率份额均摊。
2提高系统可靠性方法(1)在电源并联扩流过程中,为了提高系统工作稳定性,可采用N+m冗余的方法。
其中m表示冗余份数,m值越大,系统工作可靠性越高,但是系统成本也相应增加。
(2)采用均流技术保证系统正常工作。
在电源并联扩流中,应用较为广泛的办法是自动均流技术。
它通过取样、电子控制调节环路来保证整个系统的输出电流按每个单元的输出能力均摊,以达到既充分发挥每个单元的输出能力,又保证每个单元可靠工作的目的。
(3)均流技术应满足条件:·所有电源模块单元应采用公共总线。
·整个系统应有良好的均流瞬态响应特性。
·整个并联输出扩流系统有一个公共控制电路。
(4)常用的几种并联均流技术:·改变单元输出内阻法(斜率控制法)·主/从控制法(master/slave)·外部控制电路法·平均电流型自动负载均流法·最大电流自动均流法(自动主/从法、民主均流法)·强迫均流法3关于均流技术中常用的一些概念3.1稳压源(CV)电路框图和特性曲线分别如图1(a)、(b)所示,输出电压UO=RFUREF/R1(a)(b)图13.2稳流源(CC)电路框图和特性曲线分别如图2(a)、(b)所示,输出电流IO=RFUREF/(RSR1)(a)(b)图23.3CV/CC(恒压/恒流交叠)特性曲线如图3所示图34常用几种均流技术的工作原理4.1改变单元输出内阻法(斜率控制法、电压下垂式、输出特性斜率控制式)实现方式:·UO固定,改变斜率·斜率固定,改变输出电压(1)工作原理和特性曲线(a)(b)图4见图4(a)、(b),图中△Imax=△UOImax/△Uslope,内阻RO=△UO/△IO当单元输出电流IO1增加时,IO1在电流检测电阻RS上的压降增加,致使A1输出电压增加,与单元电压反馈信号Uf叠加后送至A2反相输入端,经A2放大后输出Ur变负,利用这个Ur电压控制单元输出电流,从而实现均流。
并联均流

电源模块并联供电的冗余结构及均流田浩1,杨向宇1,张伟刚2,龚晟1,孙明1(1 华南理工大学电力学院雅达电源实验室,广东 广州 510640)(2 广州四方邦德实业有限公司,广东 广州 510656)摘要:介绍了将电源模块并联,并构成冗余结构进行供电的好处,讲述了几种传统的并联均流电路,讨论了各种方式下的工作过程及优缺点,并对均流技术的发展做了展望。
关键词:电源模块;并联;冗余;均流1 概述随着电力电子技术的发展,各种电子装置对电源功率的要求越来越高,对电流的要求也越来越大,但受构成电源模块的半导体功率器件,磁性材料等自身性能的影响,单个开关电源模块的输出参数(如电压、电流、功率)往往不能满足要求。
若采用多个电源模块并联供电,如图1所示,就不但可以提供所需电流,而且还可以形成N+m冗余结构,提高了系统的稳定性,可谓一举两得。
图1 多个电源模块并联供电框图但是,在电源模块并联运行时,由于各个模块参数的分散性,使其输出的电流不可能完全一样,导致有些模块负荷过重,有些模块过轻。
这将使系统的稳定性降低,会给我们的生产和生活带来严重的后果,而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。
国外有资料表明,电子元器件在工作环境温度超过50℃时的寿命是在常温(25℃)时的1/6。
因此,使各并联电源模块的输出电流平均分配,是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。
本文从均流电路的拓扑结构出发,介绍几种传统的并联均流方案,对于其他均流方案(比如按热应力自动均流法),暂不做讨论。
对于文中提到的每一种均流方法,都做了详细的介绍,并结合简单电路图,讲述其工作原理及优缺点[1][2][3][4]。
在文章的最后部分,对并联均流的发展做了简单的展望。
2 N+m冗余结构的好处采用N+m冗余结构运行,可以提高系统稳定性。
N+m冗余结构,是指N+ m个电源模块一起给系统供电。
这里N表示正常工作时电源模块的个数,m表示冗余模块个数。
m值越大,系统工作可靠性越高,但是系统成本也会相应增加。
灯珠并联 均流

灯珠并联均流
在并联电路中,各个支路的电压相等。
当灯珠并联时,每个灯珠会受到相同的电压供应。
均流是指在并联电路中,确保电流在各个支路中均匀分配的过程。
如果没有进行均流处理,可能会导致某些支路中的电流过大,而其他支路中的电流过小,这可能会影响灯珠的亮度和寿命。
为了实现均流,可以采取以下一些方法:
1. 选择相同规格的灯珠:确保并联的灯珠具有相同的电流、电压和功率规格。
这样可以减少电流不均衡的可能性。
2. 使用电阻平衡:在每个支路中添加适当的电阻,以限制电流并实现均流。
通过调整电阻的阻值,可以控制每个支路中的电流分配。
3. 使用电流平衡电路:使用专门的电流平衡电路来监测和调整每个支路中的电流。
这些电路可以自动调整电流,以确保各个支路中的电流相等。
4. 合理布线:确保并联的灯珠之间的布线长度和电阻尽量相等,以减少电流不均衡的影响。
通过采取上述措施,可以实现灯珠并联时的均流,确保每个灯珠接收相同的电流供应,从而提高灯珠的亮度一致性和寿命。
请注意,具体的均流方法可能因应用和设计要求而有所不同,需要根据实际情况进行选择和调整。
在进行任何电路修改或设计之前,请确保对相关知识有足够的了解,并遵循安全操作规程。
开关电源并联运行及其均流技术

图7 主从均流法
采用这种均流法,精度很高,控制结构简单,模块间联线复杂。缺点是一旦主模块出现故障,整个系统将完全瘫痪,宽带电压回路容易产生噪声干扰。使用中主、从模块间的联线应尽量短。
3.2.4 其他均流方法
基于三种控制结构和三种母线连接方式,可以设计出其他均流方法。图8为双环调整和平均配置相结合的均流方法文献。这种控制方式降低了电压环和均流环相互之间的影响,设计灵活,是权衡环外调整和环内调整优缺点的折中方案。此外,热应力自动均流法是按照每个模块的温度来实现均流,使温度高的模块减小输出电流,温度低的模块增加电流。外部控制器法是外加一个均流控制器,比较各模块的电流信号,并据此补偿相应的反馈信号以均衡电流。该法需要附加控制器且联线较多[1]。
图4 三种控制结构
均流母线连接方式指如何从所有的模块中获取公共电流参考信号,表明了模块间的主从关系。图5显示了三种均流母线的连接:自主配置、平均配置和指定配置。自主配置(图5a)中,各个模块和母线之间通过二极管连接,只有具备最大电流的模块对应的二极管才能导通,均流母线上代表的是最大电流信号;平均配置(图5b)中,各个模块和母线之间通过参数完全一致的电阻连接,均流母线上代表的是平均电流;指定配置(图5c)中,只有人为指定的模块直接连接均流母线,成为主模块。
图 8 双环并行调整的均流方法
4 总结
三极管并联均流
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三极管并联均流三极管并联均流是指将多个三极管连接在一起并通过适当的电路调节,使它们能够均匀分担电流的现象。
在电子电路中,三极管是一种常见的半导体器件,具有放大和开关功能。
而三极管并联均流技术的应用可以提高电路的稳定性和可靠性。
三极管并联均流的实现是通过合理的电路设计和电流分配来实现的。
在并联均流电路中,每个三极管都承担其中一部分电流,以达到均衡的效果。
这样做的好处是可以提高电流的承载能力,减少单个三极管的负载,从而延长器件的使用寿命。
在设计三极管并联均流电路时,需要考虑以下几个方面:1. 电流分配:要实现并联均流,首先需要确定每个三极管承担的电流比例。
这可以通过合理选择电阻、电源电压和三极管参数等来实现。
通常情况下,电流分配可以采用电阻分压或者电流镜电路的方式来实现。
2. 热稳定性:由于三极管在工作过程中会产生热量,因此在并联均流电路中需要考虑热稳定性。
为了保证各个三极管的工作温度相对稳定,可以采用散热片或风扇等散热装置来降低温度。
3. 电流限制:为了保护三极管不受过载损坏,需要设置适当的电流限制装置。
这可以通过电流限制电阻、保险丝等来实现,以确保电流在安全范围内。
4. 电流均衡:在实际应用中,由于三极管的参数差异或其他因素的影响,可能会导致电流分配不均匀。
为了实现更好的均流效果,可以采用反馈电路来调节电流分配,使各个三极管的工作电流更加接近。
三极管并联均流技术在实际应用中有着广泛的应用。
例如,在功放电路中,为了获得更大的功率输出,常常需要将多个功率三极管并联使用,通过均流电路来实现电流的分担。
这样可以提高功放电路的可靠性和稳定性。
在LED照明中,也可以采用三极管并联均流的方式来驱动多个LED 灯。
通过合理设计电路,可以保证各个LED的工作电流相同,从而提高照明效果和LED的使用寿命。
三极管并联均流技术是一种能够提高电路可靠性和稳定性的重要技术。
通过合理的电路设计和电流分配,可以实现多个三极管之间的电流均衡,提高器件的使用寿命和性能。
并联均流技术

并联均流的方法
输出阻抗法; 主从法; 自动均流法(平均电流法、最大电流法); 热应力自动均流法; 外加均流控制器法
一、输出阻抗法
Droop法 ——调节输出阻抗均流
开关电源概述
开关电源技术——
6
输出阻抗法
等效电压源
输出阻抗法
实质:按电流反馈改变参考电压以改变输出电压
开关电源并联均流技术
开关电源并联
适用于分布式电源系统; 容易处理低电压大电流; 易于扩展及维护; 每个单元只处理小功率; 器件的应力降低; 可以冗余设计,提高可靠性
分布式电源系统
并联均流的一般要求
各模块承受的电流能自动平衡,实现均流; 为提高系统的可靠性,尽可能不增加外部均
流控制,并使均流和冗余相结合; 输入电压或负载电流变化时,应保持输出电
二、主从设置法
适用于电流型控制 不适用于冗余系统
开关电源概述
开关电源技术——
9
主从设置法
三、平均电流自动均流法
各模块电流放大器的输出端接电阻 连接到公共母线上
开关电源概述
开关电源技术——
11
自动均流法
单一模块的接法:要求电阻R上不 应有电压,否则意味着不均流。
四、最大电流自动均流法
自动设定主从模块 输出电流最大的是主模块
“民主均流法”
开关电源概述
开关电源技术——
13
UC3907
五、热应力自动均流法
按模块电流和温度均流
开关电源概述
开关电源技术——
15热应力自动均流法 Nhomakorabea六、外部控制器均流
开关电源概述
开关电源技术——
17
外部控制器均流
大功率雷达电源并联均流技术的研究

以控制 , 可能的均分 系统输 出总 电流 , 尽 确保 多台 电源模 块
收稿 日期 :0 1 0 — 5 修回 日期 :0 l 0 一l 2 1—8 1 21一 9 9
好 的实现冗余 , 不会因某个模块的故 障而影 响整个 系统 的运 一来自21 — 行。
环是 电压环 , 由电压 采样 器和 电压 调节 器组成 ; 中间环 是均
本文介绍 了传统 自主均 流 的原理 , 出其存 在 的不足 , 指 然后通过改进控制 回路 的结构 , 用改进 式 自主均 流策 略, 采
提 高 雷 达 电 源 的均 流 动 态 性 能 。
负载扰动 的能力 。
均 流 技 术 就 是 对 系 统 中各 并 联 电 源 模 块 的 输 出 电流 加
应。
图中 , ( )为电流采样增 益 ; s Hs F ( )为脉宽 调制传递 函 数 ; s 为均流放大器 的传 递 函数 ; )为 电压放 大器 的 G( ) G 传递 函数 ; s G ( )为电流环 的电流放大器传递 函数 ; s G ( )为 均流环输 出的误差信号在 电流环 内的传 递 函数 ; s G ()为 电 压环输 出的误差信号在 电流环 内的传递 函数 ; s G ( )为 占空 比到输 出电压 的传递 函数 ; s G ()为 占空 比到输 出电流 的传 递函数 ;ol、 V 、 a各为 输 出 电压 的扰动 量 、 r 电感 电 流 的扰 动 量、 占空 比的扰动量 ; 参考 电压 为常量且扰 动量 V r=0 。 由图 3可推导 出全桥变换器 中电压传递 函数 G () 电 s, 流传递 函数为 G ( ) 电压 环的开环增益 T() 电流环 的开 s , os ,
第2 卷 第7 9 期
并联逆变器的均流技术

图 5 共电压调节器逆变器并联运行的结构图
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利用 saber 软件对该系统进行仿真,分析器件参数对 均流效果的影响。仿真数据如下:主电路电源为 500V,输 出电压为 220V,50HZ,KV=1,KI=0.75, Vr=220V,KP=12, 。
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《
》2005 年第 3 期
一部分为负载电流分量,一部分为环流分量。负载电流分 量总是平衡的(在输出滤波器参数相同时),但环流分量的 存在使各逆变器输出的总电流不相同。由式(4)看出由于 r 仅仅为线路阻抗,其值非常小,两台逆变电源输出电压矢 量在相位、幅值上有所差异时就会在各电源的输出端形成 较大的电流。这一电流大部分不经过负载而在电源之间形 成环流,环流较大时极易损坏逆变器,必须加以控制。
中图分类号: TP217
文献标识码: A
文章编号: 1672- 0547( 2005) 03- 0059- 03
1. 引言 逆变器并联运行可实现大容量供电和冗余供电,是当 今逆变技术发展的重要方向之一。多台逆变器并联实现扩 容可大大提高系统的灵活性,使电源系统的体积、重量大 为降低,同时其主开关器件的电流应力也可大大减少,从 根本上提高可靠性、降低成本和提高功率密度。由于逆变 电源模块并联运行组成的是交流电源供电系统,各模块输 出为交流信号,因而,它们之间的并联要比直流系统的并 联运行要复杂得多。要实现两台或多台逆变电源的并联运 行,不但要求它们的输出电压的幅值趋于相等,而且要求 输出电压信号的频率与相位严格一致,即: V1=V2 ;f1=f2 ;φ1=φ2 式中:V1 ,f1, φ1 分别为运行的逆变电源的输出电压幅 值、频率、相位; V2, f2, φ2 分别为待并的逆变电源的输出电压幅值、频 率、相位。 当各逆变电源的输出电压幅值相等、频率相等和相位 一致时电压差为零,并联工作为最理想状态。但是,在实际 的逆变电源并联系统中,由于电路参数的差异和负载的经 常的变化或由于控制系统的固有特性问题,各个逆变电源 之间的输出电压的瞬时值往往不可能完全相等,这样,势 必存在一定的电压差,从而在系统内部形成环流,而环流 对于各逆变电源的功率器件以及输出滤波器有一定的破 坏影响。因而,在逆变电源并联运行系统中,必须分析和解 决电压同步与均流控制问题。 2. 环流产生原理 逆变电源并联系统中的环流是由于各逆变电源模块 的输出特性之间的差异所形成的。为简便起见,不妨设图 1 所示的两台并联供电的逆变电源为相同的容量,它们在 静态下的输出电压 、为标准正弦,不考虑波形畸变的影 响,则由图 1 可知:
DC-DC电源模块并联均流控制技术研究
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随着大功率负载和大电流负载的需求,电源模块并联控制技术研究的越来越重要,而如何很好的实现并联电源模块间输出电流的平均分配成为并联技术的核心。针对这个问题,本文介绍了在并联变换器模块的简化、近似线性化的小信号数学模型下的均流方法。
论文简要介绍了常用的均流方法及其优缺点,对Buck变换器的基本电路结构和工作原理作了说明,给出了主电路的主要点的电压电流波形、主要关系式,然后计算出了各元件的参数,并基于这些参数建立了小信号模型,做了一个Buck变换器仿真对结论进行了验证以及补偿的设计。对平均电流自动均流法改进型及其优缺点,最后在matlab上进行了验证性仿真。
近年来,分布式电源供电方式成为电力电子学新的研究热点。相对于传统的集中式供电,分布式电源利用多个中、小功率的电源模块并联来组建积木式的大功率电源系统。在空间上各模块接近负载,供电质量高,通过改变并联模块的数量来满足不同功率的负载,设计灵活,每个模块承受较小的电应力,开关频率可以达到兆赫级,从而提高了系统的功率密度,分布式电源系统可方便地实现冗余,减少产品种类,便于标准化。
图1-4 主从设置法均流控制原理图
该均流法要求主从模块间必须有通讯联系,所以整个系统比较复杂。且如果主模块失效,则整个电源系统不能工作,因此可靠性取决于主模块,只能均流,不适用于构成冗余并联系统。电压环的工作频带宽,容易受外部噪声干扰。
1.3.3 平均电流自动均流法
这种方法要求并联的各个模块的电流放大器输出端各自通过一个相同阻值的电阻接到一条公用母线上,该母线称为均流母线,如图1-5所示
图1-5 平均电流自动均流法控制电路原理图
图中电压放大器输入为 ,反馈电压为Vf, 是基准电压Vr和均流控制电压Vc的综合,它与Vf进行比较放大后,产生电压误差Ve,控制调制器和驱动器。V1为电流放大器的输出信号,与模块的负载电流信号成比例,Vb为母线电压。当n=2,即两个模块并联时, 和 为模块1和模块2的电流信号,都经过阻值相同的电阻R接到母线上,因此当流入母线的电流为零时
并联开关电源的均流方法

并联开关电源的均流方法Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998并联开关电源的均流方法大量电子设备,特别是计算机、通讯、空间站等的广泛应用,要求组建一个大功率、安全可靠、不间断供电的电源系统。
如果采用单台电源供电,该变换器势必处理巨大的功率、电应力大,给功率器件的选择、开关频率和功率密度的提供带来困难。
并且一旦单台电源发生故障,则导致整个系统崩溃。
采用多个电源模块运行,来提高大功率输出是电源技术发展的一个方向。
并联系统中每个模块处理较少功率,解决了上述单台电源遇到的问题。
在大功率DC/DC中,为了获得更大的功率,特别是为了得到大电流时,经常采用N个单元并联的方法。
多个单元并联具有高可靠性,并能实现电路模块标准化等优点。
然而在并联中遇到的主要问题就是电流不均,特别在加重负载时,会引起较为严重的后果。
普通的均流方法是采取独立的PWM控制器的各个模块,通过电流采样反馈到PWM控制器的引脚FB或者引脚COMP,即反馈运放的输入或者输出脚来凋节输出电压,从而达到均流的目的。
显然,电流采样是一个关键问题:用电阻采样,损耗比较大,电流放大后畸变比较大;用电流传感器成本高;用电流互感器采样不是很方便,州时会使电流失真。
一、一种新的电流采样方法如前所述,在均流系统中一些传统的电流采样力法都或多或少有些缺点。
而本文提出的这种新的电流采样力法,既简单方便,又没有损耗。
下面以图l所示的Buck电路为例,说明这种新的电流检测方法的原理和应用。
电流检测电路由一个简单的RC网络组成,没流过L的电流为iL,流过C的电流为ic,L两端的电压为vL,输出电压为vo上电压为vc,则有vL+iLR1+vo.=vc+icR (1)对式(1)在一个开关周期求平均值得式中:VL是电感上的电压在一个开关周期的平均值,显然VL=O;Vo为输出电压平均值;IL电感电流平均值,等于负载电流ILoad;Ic是电容在一个开关周期内充放电电流的平均值,显然Ic=0;R1为电感的等效串联电阻(ESR)。
MOS管并联方法及工作原理详解与mos管并联均流技术分析-KIA MOS管
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mos管并联方法什么是并联并联是元件之间的一种连接方式,其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接,同时尾尾亦相连的一种连接方式。
通常是用来指电路中电子元件的连接方式,即并联电路。
MOS管功率管并联需要考虑的要点MOS管并联方法,为了使并联电路中每个MOS管尽可能的均流,在设计并联电路时需要考虑如下要素:1、饱和压降VDs或导通RDSon:对所有并联的MOS管而言,导通时其管压降是相同的,其结果必然是饱和电压小的MOS管先流过较大的电流,随着结温的升高,管压降逐渐增大,则流过管压降大的MOS管的电流又会逐渐增大,从而减轻管压降小的MOS管的工作压力。
因此,从原理上讲,由于N沟道功率型MOS管的饱和压降VDs或导通电阻RDSon具有正的温度特性,是很适合并联的。
2、开启电压VGS(th):在同一驱动脉冲作用下,开启电压VGS(th)的不同,会引起MOS管的开通时刻不同,进而会引起先开通的MOS管首先流过整个回路的电流,如果此时电流偏大不加以限制,则对MOS管的安全工作造成威胁;3、开通、关断延迟时间Td(on)、td(off);开通上升、关断下降时间tr、tf:同样,在同一驱动脉冲作用下,td(on)、td(off)、tr 、tf的不同,也会引起MOS管的开通/关断时刻不同,进而会引起先开通/后关断的MOS 管流过整个回路的电流,如果此时电流偏大,不加以限制,则同样对MOS 管的安全工作造成威胁。
4、驱动极回路的驱动输入电阻、等效输入电容、等效输入电感等,均会造成引起MOS管的开通/关断时刻不同。
从上所述,可以看出,只要保证无论在开通、关断、导通的过程流过MOS管的电流均使MOS管工作在安全工作区内,则MOS管的安全工作得到保障。
为此,本文提出一种MOS管的新的并联方法,着重于均流方面的研究,可有效的保证MOS管工作在安全工作区内,提高并联电路的工作可靠性。
一种新MOS管并联方法的工作原理1、MOS管并联方法电路图以3只IR公司的IRF2807 MOS管并联试验为例,工作电路图如图1 。
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什么是并联均流技术
在实际应用中,往往由于一台直流稳定电源的输出参数(如电压、电流、功率)不能满足要求,而满足这种参数要求的直流稳定电源,存在重新开发、设计、生产的过程,势必加大电源的成本、延长交货时间、影响工程进度。
因此在实用中往往采用模块化的构造方法,采用一定规格系列的模块式电源,按照一定的串联或并联方式,分别达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的。
但是电源输出参数的扩展,仅仅通过简单的串、并联方式还不能完全保证整个扩展后的电源系统稳定可靠的工作。
不论电源模块是扩压还是扩流,均存在一个均压、均流的问题,而解决方法的不同,对整个电源扩展系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。
并联均流技术就是并联以后,每个电阻元件的两端电压是相等的,而总电路电流等于两个电阻上电流之和,所以说起到了一定的分流作用。
均流技术应满足条件:
-所有电源模块单元应采用公共总线。