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。
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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。