直流稳压电源并联均流及实现

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直流稳压电源技术——并联稳压电源

直流稳压电源技术——并联稳压电源

直流稳压电源技术——并联稳压电源直流稳压电源技术——并联稳压电源第三章并联稳压电源经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性仍⽐较差。

其原因主要有以下⼏个⽅⾯:1、由于输⼊电压不稳定(通常交流电⽹允许有±10%的波动),⽽导致整流滤波电路输出直流电压不稳定;2、由于整流滤波电路存在内阻,当负载变化时,引起负载电流发⽣变化,使输出直流电压发⽣变化;3、由于电⼦元件(特别是导体器件)的参数与温度有关,当环境温度发⽣变化时,引起电路元件参数发⽣变化,导致输出电压发⽣变化;4、整流滤波后得到的直流电压中仍然会有少量纹波成份,不能直接供给那些对电源质量要求较⾼的电路。

所以,经整流滤波后的直流电压必须采取⼀定的稳压措施才能适合电⼦设备的需要。

常⽤的直流稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。

⼀、硅稳压管并联稳压电源1、电路原理分析图3-1-1是硅稳压管稳压电源。

其中D1是稳压⼆极管,R1是限流电阻,R2是负载。

由于D1与R2是并联,所以称并联稳压电路。

此电路必须接在整流滤波电路之后,上端为正下端为负。

由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值,所以在⼀定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。

下⾯我们来分析⼀下具体⼯作原理:假设设输⼊电压为U I ,当某种原因导致U I 升⾼时,U D1相应升⾼,有稳压管的特性可知U D1上升很⼩都会造成I D1急剧增⼤,这样流过R1上的I R1电流也增⼤,R1两端的电压U R1会上升,R1就分担了极⼤⼀部分U I 升⾼的值,U D1就可以保持稳定,达到负载上电压U R2 保持稳定的⽬的。

这个过程可⽤下⾯的变化关系图表⽰:U I ↑→U D1↑→I D1↑→I R1↑→U R1↑→U D1↓相反的,如果U I 下降时,可⽤下⾯的变化关系图表⽰: U I ↓→U D1↓→I D1↓→I R1↓→U R1↓→U D1↑通过前⾯的分析可以看出,硅稳压管稳压电路中,D1负责控制电路的总电流,R1负责控制电路的输出电压,整个稳压过程由D1和R1共同作⽤完成。

dcdc电源模块并联均流

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。

直流可调稳压电源的电流共享与并联设计

直流可调稳压电源的电流共享与并联设计

直流可调稳压电源的电流共享与并联设计直流可调稳压电源是一种常用的电源设备,广泛应用于实验室、工业控制以及通信设备等领域。

在某些场合,需要提供更大的电流输出能力,此时可以考虑采用电流共享与并联设计的方式来满足需求。

本文将探讨直流可调稳压电源电流共享与并联设计的原理和方法。

一、电流共享原理在电流共享设计中,多个可调稳压电源会通过特定的方式连接在一起,共同提供所需的输出电流。

这样可以实现电流的累计,并提高输出能力。

电流共享的原理基于分流原理,即将电流分配到每个电源上,从而实现电流共享。

二、电流共享设计步骤1. 确定电流需求:首先需要明确所需的输出电流,即所要驱动的负载所需的最大电流。

2. 选择电源模块:根据电流需求选择合适的可调稳压电源模块。

要考虑模块的输出电压、电流能力以及稳压性能等因素。

3. 连接电源模块:将选定的电源模块按照特定的连线方式连接在一起。

可以采用串联或并联的方式连接。

4. 设计电流共享电路:根据具体的电源模块和连接方式,设计适合的电流共享电路,用于将电流分配到每个电源模块上。

电流共享电路可以采用电流分流器、电流传感器等元件组成。

5. 联调和测试:完成电流共享电路设计后,进行联调和测试,确保各个电源模块能够正常工作,并实现电流的共享和稳定输出。

三、电流并联设计除了电流共享外,还可以考虑电流并联的设计方式。

电流并联是指将多个电源模块直接并联,以提供更大的输出电流能力。

与电流共享设计不同的是,电流并联不需要特定的电流共享电路。

电流并联的设计步骤如下:1. 选择电源模块:根据需要的输出电流,选择合适的可调稳压电源模块。

要确保每个模块的额定输出电流能够满足需求。

2. 连接电源模块:将选定的电源模块直接并联连接。

3. 联调和测试:完成电源模块的并联连接后,进行联调和测试,确保每个模块能够协同工作,并提供稳定的输出电流。

四、电流共享与并联设计的应用案例电流共享与并联设计在许多实际应用中都有广泛的应用。

大功率直流电源并联运行的均流控制

大功率直流电源并联运行的均流控制

ai n o o r s p l s i a o td t ov h s p o l m. w t c iv u r n h rn o t l i h a a ll o e a t f p we u p i s d p e o s le t i r b e Ho o a h e e c re t s a g c n r n t e p r l p r — o e i o e t n o o r s p l s i p e e t d, n he a v n a e n ia v n a e f t e ma i l c re t s a n t o i f DC p we u p i s r s n e a d t d a tg s a d d s d a t g s o h x ma u n h r g me h d o e i
目前 , 并 联 的 电源 系 统 中 , 现 均 流 控 制 常 在 实
用 的 技 术 有 : 出 阻 抗 法 、 从 设 置 法 、 均 电流 输 主 平
均 流 法 l、 大 电流 均 流 法 l、 应 力 自动 控 制 法 1最 1 2热 1
的 需求 目益 迫切 。受 目前 半 导 体 开 关 器 件 水 平 的 限制 。 台大 容 量 ( 瓦 级 ) 单 兆 电源 技术 尚 不 成 熟 , 因 此 模 块 化 的大 功 率 电源 系 统 应 运 而 生 , 即 多个 并 联 运 行 的大 功 率 电源 模 块 共 同为 负 载 提 供 电能 。 受 误 差 的 不 可 避 免 性 和 工 艺 水 平 的 限 制 等 因 素 影 响 , 联 运 行 的各 电源 模 块 的 参 数 都 会 存 在 并
摘要 : 随着各 种用 电设 备容量 的增 加 , 大 功率 电源 的需 求 日益迫 切 。 由于大 容量 的单 体 电源技 术 尚不成 熟 . 对 因此多 电源模 块 并联运 行技术 成 为解 决当前 实 际需求 的有 效手段 之一 。针 对大 功率 直流 电源模 块并 联运 行时 的均流 问题进 行 了研究 , 以最大 电流均 流 法为 主 , 过对 均 流 电路和 均流 控制 的合 理 设计 , 并 通 以及相 应 的仿 真 分 析和 实验验 证 , 现 了大功 率直流 电源 模块 的并联 运行 均流 控制 。 实 关 键词 : 流 电源 :均流控 制 :最大 电流均 流法 直

直流稳压电源并联均流及实现

直流稳压电源并联均流及实现

直流稳压电源并联均流及实现直流稳压电源并联均流及实现北京信息职业技术学院路秋生摘要本文介绍了直流稳压电源并联均流控制常用方法和工作原理、实现电路。

关键词均流、冗余、电源并联一、简介电源并联运行是电源产品模块化,大容量化的一个有效方法,是电源技术的发展方向之一,是实现组合大功率电源系统的关键。

目前由于半导体功率器件、磁性材料等原因,单个开关电源模块的最大输出功率只有几千瓦,但实际应用中往往需用几百千瓦以上的开关电源为系统供电,在大容量的程控交换机系统中这种情况是时常遇到的。

这可通过电源模块的并联运行实现。

通过直流稳压电源的并联运行可达到以下目的:1.1 扩展容量,实现大功率电源供电系统。

1.2 通过N+1,N+2冗余实现容错功能,带电热插拔,便于在不影响系统正常工作的情况下,对电源系统进行维护,实现供电系统的不间断供电。

二、直流稳压电源并联扩容的要求2.1 N+m(m表示电源系统冗余度)个电源模块并联扩容后,总电源系统的源电压效应,负载效应,瞬态响应等技术指标都应保持在系统所要求的技术指标范围内。

2.2 每个直流稳压电源模块单元具有输出自动均流功能。

2.3 采用冗余技术,当某个电源模块单元发生故障时,不影响整个电源系统的正常工作,电源系统应有足够的负载能力。

2.4 尽可能不改变电源模块单元的内部电路结构,确保电源系统的高可靠性。

2.5 对公共均流总线带宽要小,以降低电源系统噪声。

2.6 确保每个供电单元分担负载电流。

即通过并联均流应使整个电源系统像一个整体一样工作,同时通过并联均流技术使整个供电系统的性能得到优化。

三、常用的几种均流方法3.1 改变输出内阻法(外特性下垂法,改变输出斜率法)利用电流反馈,调节电源模块单元的输出阻抗,实现均流。

3.2 主/从法在并联运行的电源模块单元中,选定一个电源模块单元作为主电源模块,其余电源模块作为从电源模块。

主电源模块工作于电压源方式,而从电源模块工作于电流源方式,电流值可独立设置。

并联开关电源的均流方法[5篇]

并联开关电源的均流方法[5篇]

并联开关电源的均流方法[5篇]第一篇:并联开关电源的均流方法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开关电源中,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)。

直流电源模块并联均衡扩流系统

直流电源模块并联均衡扩流系统

直流电源模块并联均衡扩流系统、任务设计并制作一个由两个6V DC/DC 模块构成的并联供电系统(见图 1)图1两个DC/DC 模块并联供电系统圭电路示意图、要求(1)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 U 0 =6.0 土 0.3V 。

(15分)⑵ 调整负载电阻,保持输出电压 U o =6.0 + 0.3V ,使两个模块输出电流之和 I 0=1.0A 且按11:12=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差 绝对值不大丁 5%。

(10分)⑶ 调整负载电阻,保持输出电压 U 0=6.0 + 0.3V ,使两个模块输出电流之和 I 0=1.5A 且按11:12=1:1模式自动分配电流,每个模块输出电流的相对误差绝对 值不大丁 5%。

(10分)(4)额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低丁 60%。

(10分)2. 发挥部分 (1)调整负载电阻,保持输出电压U 0=6.0 土 0.3V,使负载电流I 0在1.5~3.5A 之 间变化时,两个模块的输出电流按I1:I2=1:1自动分配,每个模块的输出电流相 对误差的绝对值不大丁 2%。

(15分)⑵ 调整负载电阻,保持输出电压 U 0=6.0 土 0.3V,使两个模块输出电流之和 I o =4.0A 且按11:12=1:1模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差的 =FA M 负载电阻/1 8-2WDC/DC 模块1DC,DC 模块2绝对值不大丁2%。

(10分)(3)具有负载短路保护及自动恢复功能,保护阈值电流为 4.5A (调试时允许有土0.2A的偏差)。

(10分)3 .设计报告(20分)三、说明1 .不允许使用线性电源及成品的DC/DC模块;2. 供电系统含测控电路并由U IN供电,其能耗纳入系统效率计算;3. 除负载电阻为手动调整以及发挥部分(1)由手动设定电流比例外,其他功能的测试过程均不允许手动干预;4. 电源应能在测试过程中连续安全工作。

简述直流稳压电流并联输出模式使用方法。

简述直流稳压电流并联输出模式使用方法。

简述直流稳压电流并联输出模式使用方法。

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直流电源的均流

直流电源的均流

直流电源的均流摘要直流稳压电源的原理和设计:市电经功率变换后,分成既可相互独立又可并联组合的两路直流稳压电源。

输出电压可在1.8V—5.8V之间连续调节。

当两路并联时能够自动均衡电流,并用STC12C5A60S2作为控制核心,系统可以输出最大电流、实际电压和输出电压实时显示出来。

一、作品简介设计并制作直流稳压电源,两路电源可独立使用,也可以组合使用。

两路并联输出,可自动实现输出电流均衡。

指标完成情况:1)作品没能实现采用红外遥控对输出参数进行调整。

2)单路输出电压可在1.8V~6.0V之间以任意调节,由于DA部分出了一点状况,所以只能通过调节电位器来改变输出电压的值。

3)典型输入电压为5V,负载在10%~100%变化时,负载效应小于±0.5‰;由于没有功率电阻,所以没有测试,最大输出电流也没能测试。

4)满负载时纹波在5m以内;未进行纹波测试,在实验过程中所得到的方波波形毛刺很大。

通过增加滤波电容,效果也并不明显。

图 1.1 作品实物图二、硬件电路(一)硬件电路的焊接根据所给实训题的报告,在仔细阅读了报告之后,我们首先将需要购买的元器件罗列出来,待一些基本的元器件买回后,就开始了焊接。

同时开始了原理图的绘制,和程序的设计。

由于这次的硬件电路主要是两路可均流的DC/DC变换器,所以整个电路是相当对称的,在设计硬件电路时,我们很注意电路的对称布局的。

可是因为芯片和电感是在网上购买的,我们只需要根据芯片的封装焊接上芯片座或者预留出足够大的位置就可以了。

整个电路焊接好之后也算是美观。

只等芯片回来进行调试了。

可是在网上购买的芯片有很多是贴片的,我们只有把芯片引脚通过跳线引出来,也顾不上电路的美观了,在这个过程中,贴片芯片的焊接也显得尤为重要。

(二)硬件电路的调试SG3524和MC34152是直插式的芯片,所以我们最先调试的这部分电路,给两芯片给8.5V的VCC,MC34152的5脚输出一个方波,用来控制开关管的导通或截止。

直流电源的均流4

直流电源的均流4

ÿÿÿ摘要本文介绍了直流稳压电源的原理和设计:市电经功率变换后,分成既可相互独立又可并联组合的两路直流稳压电源。

该系统具有电路简洁,输出电压可调,负载效应很小,电源效率高,稳定可靠的特点;当两路并联使用时能过自动均衡电流,并具有由89C51单片机实现的过流保护及自动恢复功能。

在芯片选择上,我们选用了开关电源芯片TPS5430和load sharing芯片UCC29002。

利用TPS5430的4脚VSENSE对地电压值能够稳定在1.221V的特性,将4脚作为电压参考点,通过与串联电阻分压网络相连接,实现5V稳压输出。

使用5毫欧采样电阻对两路并联电路进行电流采样,并选用两片load sharing 芯片UCC29002的配合使用,通过调节上路电路中连接在UCC29002的1脚与8脚之间的电位器,使上下两路对称,实现自动均流。

AbstractIn this paper, the principle of direct current voltage-stable power supply is introduced,along with the design of it: after the power conversion, commercial power will be divided into two DC power supplies, which can be used not only in an independent way ,but also parallel and combined. The system has a simple circuit, an adjustable output voltage and the load effect is very small, the power efficiency is particularly high, stable and reliable; When one DC power supply parallels the other , the system is capable of achieving current-share function, with single chip 9C51 to achieve the over-current protection ,as well as automatic restoration of function. As for the chips to choose, we select the switching power supply chips TPS5430 and load sharing chips UCC29002. We make use of the features of TPS5430 that the VSENSE pin is able to be adjustable down to the value of the voltage of 1.221V ,and choose the VSENSE pin as a reference point, with the series resistance divider network connected to the chip, to achieve 5V output regulator. With the use of 5 milliohm sampling resistance to the two parallel circuits for current sampling, coupled with the choice of two load sharing chips UCC29002, we achieve the two-way symmetry and automatic current sharingby regulating the potentiometer connected to the CS- pin and the CSO pin.一、作品简介1、设计目标设计并制作直流稳压电源,两路,并联输出,自动实现输出电路均衡。

直流电源主从均流法的实现与测试

直流电源主从均流法的实现与测试

学科代码: 070201学号: 2008405093 本科毕业论文(设计)题目:直流电源主从均流法的实现与测试学院:理学院专业:物理学班级: 2008级学生姓名:指导教师:2012年2月25 日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract: (I)Key words: (I)0引言 (1)1 方案论证 (1)1.1 直流稳压电源组成 (1)1.1.1硅管稳压电路 (1)1.1.2集成稳压电路 (2)1.2 电源并联均流方案的选择 (2)1.2.1斜线法 (3)1.2.2 外接控制器法 (3)1.2.3最大均流法 (3)1.2.4主从均流法 (4)2 方案的实现 (5)2.1应用三端稳压器LM317实现直流稳压 (5)2.1.1集成稳压器LM317稳压原理 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.2.2 LM317的应用 .................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2采用主从均流法,放大器实现均流 (6)2.2.1 LM324芯片原理 (6)2.2.2LM324集成运放的应用 ...................................................................... 错误!未定义书签。

3电路的测试.. (7)3.1设计要求 (7)3.2电路分析 (8)3.3数据记录 (8)参考文献 (11)直流电源主从均流法的实现与测试摘要:随着直流电源和均流技术的发展,直流电源并联均流的研究具有重要的研究价值。

本设计利用集成稳压器LM317实现直流稳压,采用主从均流法、集成运算放大器LM324实现两电源模块均流。

模块化直流电源并联均流控制方法分析

模块化直流电源并联均流控制方法分析

模块化直流电源并联均流控制方法分析利用多台中/小功率的电源并联,不仅可以达到负载功率要求,降低应力;而且还可以应用冗余技术,提高系统的可靠性。

为了使直流电源并联系统可靠工作,必须采取有效的均流控制措施,保证系统各模块近似均分负载电流。

标签:直流电源;并联均流;模块化1 模块化直流电源并联的优势为适应大功率供电系统负载安全性的考虑,开始对分布式电源系统进行初步研究。

传统的供电系统为提高供电的可靠性,每个负载需要备有两套完全一样的电源设备,其成本增加了一倍。

分布式电源系统利用新电源系统,可以通过利用较小的电功率的电路,通过连接组合成大功率的电源系统,进行分布电源系统的时候,要保证电源体系的独立性,并保证根据用户的实际要求提高电源使用的效率,使电源系统的体积、重量大为降低。

2 并联均流控制方法的介绍(1)输出阻抗法(droop法)并联的各模块的外特性呈下垂特性,负载越重,输出电压越低。

在并联时,外特性硬(内阻小)的模块输出电流大;外特性软的模块输出电流小。

输出阻抗法的思路是,设法将外特性硬(内阻小、斜率小)的外特性斜率调整得接近外特性软的模块,使得两个模块的电流分配接近均匀。

可以简单的理解成输出电流越大,模块输出电压会越低,这样两个模块并联在一起,原来输出电压高的模块,由于输出电流的增加,模块输出电压降低,自然就无法输出更多的电流,那么电流就由其余模块提供了。

(2)主从设置法就是说根据设置的电路版块,根据设置的模式,跟随设置的主要版块模式,从各个电流进行统一的分析,需要根据主模块的电流进行分析,保证电流的均流。

需要人为设置一个主模块,所有模块以该模块为参考,输出电流。

在对工作模式的作用下,设置单元分类,其中一个单元就是对工作电流的分配方式,保障其余单元电流的工作效果,实际上就是对原来的电压和电流之间的电流进行控制,也就是说电压控制的电流源。

这种均流方式最大的缺点就是,主模块是我们设计过程中指定的,如果工作过程中主模块发生问题,那么整套系统将瘫痪。

稳压电源并联均流技术

稳压电源并联均流技术

稳压电源并联均流技术
马积勋
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】1996(000)006
【总页数】2页(P39-40)
【作者】马积勋
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM44
【相关文献】
1.直流稳压电源并联均流及实现 [J], 路秋生;师海军
2.直流稳压电源并联均流及实现 [J], 路秋生
3.直流稳压电源并联均流及实现 [J], 路秋生
4.一种基于民主均流法的开关电源并联均流技术设计详解 [J], 何丽;黄立达;王晓东;孙国强;张恒辉
5.多路Buck变换器并联均流技术的特性分析 [J], 李玉彤;姜锐函;徐红梅
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开关电源并联均流技术

开关电源并联均流技术

开关电源并联均流技术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。

直流电源模块并联动态均流技术方法研究

直流电源模块并联动态均流技术方法研究

直流电源模块并联动态均流技术方法研究
直流电源模块并联动态均流技术方法研究
直流电源模块并联动态均流技术的应用越来越多,能更好的提高负载
的稳定性和质量。

因此,直流电源模块并联动态均流技术的研究也变
得很重要和热门。

具体的直流电源模块并联动态均流技术方法研究如下:
第一步,首先,要对具体的应用要求进行深入分析,判断直流电源模
块并联动态均流技术在应用中能够起到什么作用,以及如何设计更合
理的动态均流控制策略,以达到最佳的系统效果。

第二步,确定直流电源模块的具体规格,根据系统要求确定模块的额
定功率,以及保证电源模块之间不会相互干扰的工作电压和频率,以
及电源模块能够保证系统运行稳定所必须的电流温度,等等。

第三步,针对模块的规格要求,计算其动态均流控制算法,其中包括
模块软件设计及算法调校,以及确定正确的参数进行系统测试,确保
动态均流模式能够正确工作,让所有直流电源模块的输出能够迅速转
换为系统要求的负载电流,并保持均衡输出。

第四步,当使用者配置完参数之后,将需要的信号连接到每个模块上,经过系统的测试和调试,确保动态均流模式可以正常工作,模块可以
根据指令实现正确的动态均流控制。

第五步,最后,就要考虑整体系统的可靠性,确保运行中的模块之间
没有过大的电流差异,以及在运行过程中能够及时发现和处理模块故
障,以保证系统有足够高的可靠性,能够在各种环境下正常运行。

通过以上五步,我们就可以完成直流电源模块并联动态均流技术的研究,实现对系统的控制和动态调整,从而提高系统的稳定性和质量,达到负载要求。

DC-DC电源模块并联均流控制技术研究

DC-DC电源模块并联均流控制技术研究
摘 要
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

一种直流电源模块并联运行均流方法

一种直流电源模块并联运行均流方法

一种直流电源模块并联运行均流方法#韩猛",陈昭#,张玮麟"(1.黑龙江科技大学电气与控制工程学院,黑龙江哈尔滨150027;2.哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150080)摘要:电源模块间的并联运行均流控制是实际应用中常见的问题。

针对电源模块并联运行均流控制中存在的均流精度不高、稳定性差、抗干扰能力低的问题,电电流行均流控制的方。

对流电源模块的电压进行,形成外电,稳定电压。

利用最大电流均流的方法对模块输出电流进行均流控制,形成外电流环。

各模块主电路电流经过电路到成内电流环,保证电流和均流的精度。

电电流过的调制,产生制(PWM)对各流电源模块行控制。

通过2台4000W样机测试,电电流环控制的均流方均流精度高、稳定性好、抗干扰能力强的。

关键词:电源模块;并联运行;均流控制;双电流环中图分类号:TM92文献标志码:A文章编号:1673-6540(2020)06-0093-04doi:10.1217**/e mca.2020.039A Current Sharing Method for Parallel Operation of DC Power Module*HAN Meng1,CHEN Zhao2,ZHANG Weilin1(1.Institute of Electrical and ControO Engineering,Heilongjiang University of Scienca and Technology,Harbin150027,China;2.School of Mecsurement-Controo Technolooy and Communications Engineering,Harbin University ofScience and Technology,Harbin150080,China)Abstract:Current sharing control of parallel operation between powco modules io a common problem in practical applications.In view of problems with low current sharing accuracy,poos stability and low anti-interferencc ability in current sharing control of paralld operation of powee modules,a method of current sharing control with veltaae loop and doubO-current-loop is proposed.Output voltaae of DC power module is sampled,and the external vvltage loop is formed to stabilize the output voltaae.Maximum current sharing method is used to control the output current of modulo and form the external current loop.Main circuit current of each module is connected W the processor through sampling cicuittoeom theinteBnaocu entooop.:n thiswaI,theaccu acIoeoutputcu entand cu entshaBingcan be ensured.Voltaae loop and double-current-loop are modulated by the processor,generating PWM to control each DC powee module.Through simulation analysis and tests of two4000W prototypes,it is verified that the current sharing method controlled by voltaae loop and double-current-loop has the advantaaes of high current sharing accuracy,good stability and strong anti-interference ability.Key words:power modulet;parallel operation;ccrrent sharing control;double-ccrrent-loop收稿日期:2020-02-25;收到修改稿日期:2020-04-16*基金项目:黑龙江省2019年大学生创新创业训练计划项目(201910219072)作者简介:韩猛(1999-),男,研究方向为电气工程及其自动化’陈昭(1996-),男,硕士研究生,研究方向为电力电子与电力传动'0引言大电能电路在到应用,其是在电动、、工业化生[场,对大电路并联均流控制方法的研究也[1]针对电动电能电路了动平均控制的均流方法,的抗干扰能力,但是存在均流精度不高的问题。

直流可调稳压电源的电流共享与分配技术与测试方法

直流可调稳压电源的电流共享与分配技术与测试方法

直流可调稳压电源的电流共享与分配技术与测试方法直流可调稳压电源是一种广泛应用于电子设备测试与实验中的电源,其具有输出电压稳定、可调范围广、负载能力强等特点。

然而,在某些应用场景下,需要将一个直流可调稳压电源分配给多个负载,或者将多个直流可调稳压电源共享给一个负载。

本文将探讨直流可调稳压电源的电流共享与分配技术,并介绍相应的测试方法。

1. 电流共享技术直流可调稳压电源的电流共享技术可以实现多个负载按需从电源中吸取电流,以满足各自的工作要求。

常见的电流共享技术包括并联共享和串联共享两种。

1.1 并联共享并联共享是将多个直流可调稳压电源并联连接,在输出端连接一个电流均分电阻,使得各电源的输出电流能够均匀地分配给各负载。

并联共享应用简单,但存在一定的损耗,因为在电流均分时会产生一定的功率损耗于电流均分电阻上。

1.2 串联共享串联共享是将多个直流可调稳压电源串联连接,负载接在最后一个电源的输出端。

串联共享的优势在于电流共享时不会产生功率损耗,且各电源的输出电流可以自动均衡。

但串联共享需要确保各个直流可调稳压电源的电压输出一致,否则会导致共享的电流分布不均匀。

2. 电流分配技术电流分配技术是将一个直流可调稳压电源的电流分配给多个负载的技术,逆向于电流共享。

电流分配技术可以通过基于电阻、智能电流分配模块或者电子开关控制等方式实现。

2.1 基于电阻的电流分配基于电阻的电流分配是将电阻串联在直流可调稳压电源的正极和负极之间,根据每个负载的所需电流大小,选择合适的电阻值进行分配。

这种方式简单直接,但存在功率损耗的问题,且电流分配不够精确。

2.2 智能电流分配模块智能电流分配模块是一种使用电流分配芯片或者电流分配模块的技术,通过芯片内部的逻辑电路,将一个直流可调稳压电源的电流分配给多个负载。

智能电流分配模块可以实现电流分配的精确控制,且具有较低的功率损耗。

2.3 电子开关控制电子开关控制是利用电子开关器件(如MOSFET)控制各个负载的电流分配,通过控制开关的通断,实现电流的分配。

大功率直流电源并联运行的均流控制

大功率直流电源并联运行的均流控制

图 4 均流控制框图
由 于 均 流 过 程 中 ,Uref 需 和 ΔU 相 加 后 再 通 过 电压、电流环对输出进行调节,为避免均流过程中 输 出 电 压 过 大 , 必 须 对 Uref 与 ΔU 的 和 进 行 限 幅 。 限幅的大小需根据负载对电能质量的需求, 以及 实际电流的不均衡度等因素来选择。
基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 (50907013); 哈 尔 滨 科 技 创 新 人 才 研 究 专 项 资 金 项 目 (2009RFQXG078) 定 稿 日 期 : 2010-01-31 作 者 简 介 : 张 强 (1975- ), 男 , 吉 林 人 , 博 士 , 研 究 方 向 为 电力电子技术在电机及电力系统中的应用。
2 大功率直流电源设计
采 用 DC/DC 变 换 电 源 ,额 定 容 量 为 50 kW,主 电 路 采 用 双 向 Buck 电 路 结 构 ,如 图 1 所 示 。
图 1 DC/DC 电 源 主 电 路 结 构 图
正 常 运 行 时 , 电 源 输 入 电 压 为 1 kV, 经 过 Buck 电 路 斩 波 ,输 出 电 压 为 稳 定 800 V;当 负 载 侧 能 量 回 馈 时 , 双 向 Buck 电 路 工 作 在 升 压 状 态 ,将 800 V 侧 多 余 的 能 量 回 馈 至 1 kV 电 压 侧 。 半 导 体 器 件 选 用 IGBT,其 开 关 频 率 为 1 kHz。 电 路 中 电 感
由 图 6b 可 见 , 在 均 流 控 制 下 , 两 个 电 源 模 块 的输出电流幅值都在一定范围内上下波动, 但电 流波形基本重合,平均值都在额定电流附近,达到 了均流的目的。
1引言

并联供电均流系统设计与实现

并联供电均流系统设计与实现
MS 4 0片 内 1 位 A C定时采样该 电压 。并把它与 预先设 P3 2 D 定 的电压 比较来判 断过 流。当连续两次检测到 电流 过大时 .
关断 T S4 0使系统不 输 出电压 , 秒 延时后使能 T S4 0 P53 6 P 53 。
并继续检测 电流 。经过实测 , ̄53 关断后 , 负载电阻 ' 40 H 不论
减少 电压 的瞬态和 电源开关稳压器 所需 的电流 。E N允 许将
3 软 件流 程
开关稳 压器 电路关机 的逻辑 电平信号 与反馈 信号成 一定 比
1 输 出电 流 均 流实 现 方 案 . 2
U C 90 C 2 02采用一个 高增益 、 高精度的放大器 , 能检测到
外面 的输入 的微小 的电压变化量 。 放大倍数 的大小 可以通过
改变外 电路 的参数获得 。U C 9 0 C 2 0 2中的电流检测放 大器的 输入偏置 电压极低 , 使得它可 以精确 的检测 到一 个阻值很小
1 设计 方案 的确 定
11 D . C模块 的选择
T 5 3 30k z固定频率单片降压 开关模式稳压器 , D18 是 8 H
具有 内部功率 M S E O F T内置。它达到 3 A的连续输 出电流超
过宽输人供 电电压范 围内具有优异的负载 和行规 。该器件包
括一个参考 电压 ,振荡 电路 ,误 差放大器 ,内部 P S等 。 MO P WM控 制 电路 能 够调 整 线 性地 从 0到 10 0 %的 占空 比。
0 引言
随着科技的进步与发展 , 多个 D /C模块并联得到越来 CD 越广泛的应用。电源模块并联技术 的研究也 日益增多。在并 联 系统 中必须 引入均流控制来保证 电流的均匀分配 , 均流技 术 已经成为 电源并联技术 的关键技术之一。
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直流稳压电源并联均流及实现
我们学习的是采用运算放大器的串联型稳压电路,但是还是有不少的外接元件,还要注意共模电压的允许值和输入端的保护,使用复杂。

随着国民经济的发展和用电设备的不断增加,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,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。

并联电源的使用可以使这种情况得到改善,电源并联运行是电源产品模块化,大容量化的一个有效方法,是电源技术的发展方向之一,是实现组合大功率电源系统的关键。

目前由于半导体功率器件、磁性材料等原因,单个开关电源模块的最大输出功率只有几千瓦,但实际应用中往往需用几百千瓦以上的开关电源为系统供电,在大容量的程控交换机系统中这种情况是时常遇到的。

这可通过电源模块的并联运行实现。

我们通过直流稳压电源的并联运行可达到以下目的:
1. 扩展容量,实现大功率电源供电系统。

2. 通过N+1,N+2冗余实现容错功能,带电热插拔,便于在不影响系统正常工作的情况下,对电源系统进行维护,实现供电系统的不间断供电。

这就是我们课本上所认识的图
输出电压可调的电路
这样我们就可以拥有较大的供电系统,而且这样的系统也是比较稳定和易于维护的,对于大型的生产企业来说,可以产生巨大的经济效益,因而我觉得我们应该推广这种并联式的稳压电源。

技术上的要求如下:
1.N+m(m表示电源系统冗余度)个电源模块并联扩容后,总电源系统的源电压效应,负载效应,瞬态响应等技术指标都应保持在系统所要求的技术指标范围内。

2.每个直流稳压电源模块单元具有输出自动均流功能。

3.采用冗余技术,当某个电源模块单元发生故障时,不影响整个电源系统的正常工作,电源系统应有足够的负载能力。

4 .不改变电源模块单元的内部电路结构,确保电源系统的高可靠性。

5 .公共均流总线带宽要小,以降低电源系统噪声。

6 .保每个供电单元分担负载电流。

即通过并联均流应使整个电源系统像一个整体一样工作,同时通过并联均流技术使整个供电系统的性能得到优化。

在我们学习的范围内,以上知识我们式完全明白的,但是在实际的设计和操作中可能就没有那么简单了。

而且设计出来的电路图也是比较复杂的。

如下图:
在日常的生产中,也有需要用到一个电压输出为很多的机器供电的情况,所以我们就要用到均流,使电流平均的输送给这些机器。

工程上常用的几个几个均流的方法:
1 改变输出内阻法(外特性下垂法,改变输出斜率法)
利用电流反馈,调节电源模块单元的输出阻抗,实现均流。

2 主/从法
在并联运行的电源模块单元中,选定一个电源模块单元作为主电源模块,其余电源模块作为从电源模块。

主电源模块工作于电压源方式,而从电源模块工作于电流源方式,电流值可独立设置。

在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,显然不具备冗余功能。

3.3 平均电流自动均流法
这种方法不用外加均流控制器,在各电源模块单元间接一条公共均流母线CSB,均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值(即代表电源系统的平均电流)。

Ub与每个电源模块的取样电压信号比较后通过调节放大器输出一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流目的。

3.4 外接控制器法
使用一个外加的均流控制器,比较所有模块的电流,调节相应的反馈信号实现均流。

这种控制方法效果较好,但需要一个外加的均流控制器和附加连线。

3.5 热应力自动均流法
利用监测电源系统中每个电源模块单元的温度来实现均流,使其温度高的模块单元输出电流小,温度低的电源模块输出电流大。

3.6 最大电流均流法(民主均流法、自动均流法)
这种方法采用一套最大值比较器,每一时刻输出电流最大模块作为主模块,其输出电流转化
成的电压信号Ui送至均流母线CSB,即CSB上的电压Ub反映的是各电源模块单元中Ui的最大值,即电流最大值。

各从模块的Ui与Ub比较从而自动调节输出电流达到均流。

UC3907就是采用这种工作原理的均流控制芯片。

这种均流芯片目前使用较广泛。

UPS模块N+m冗余并联,当采用前面介绍的民主均流法时,可以采用美国Unitrode公司生产的UC3907集成均流控制芯片。

此芯片结构简单、功能强大、已在直流开关电源N+m 并联系统中得到了广泛应用。

交流冗余并联的发展方向是采用数字控制,其优点是智能化程度高、灵活、成本低廉、可靠性高、维护方便、一致性强。

这就是我学习直流稳压电压后的一些资料,虽然我们学习的还是很浅显的只是,但是我们已经具备了学习更深知识的基础,上面我的看法还有附带的一些资料就是我对学习这一章的主要心得,当然还有关于拓展方面的知识,其实我们学习的目的就是为了应用于实践,因此在学习中添加一些具体的生产实例还是比较有益的一种方法。

撰稿人:刘宇龙F0302009 5030209256
时间:2005年5月27日
资料引用:中国电子网,中国通信情报资源网,《电工学》(高等教育出版社)。

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