開關電源并聯均流技術

　　·由于電壓環(huán)工作頻帶寬，易受噪聲干擾。

　　·主/從單元間必須要有通訊聯系，所以整個系統(tǒng)較復雜。

　　·可靠性取決于主模塊，只能均流，不能構成冗余系統(tǒng)。

　　·適用于n個功率單元的系統(tǒng)。

4．3外部電路控制法

　?。?）工作原理

　　每一個單元加一個輸出電流檢測電路來檢測它的電流，產生的反饋信號調節(jié)每個單元的電流，從而達到各單元間輸出均流的目的。在這種情況下，每個單元間應有公共總線。

　?。?）優(yōu)缺點

　　·這種控制方法均流效果較好，但是每個單元需附加一個電流控制電路，成為控制環(huán)路的一部分，需滿足環(huán)路的總體要求，否則會降低單元的技術指標及工作穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)的動態(tài)響應特性。

　　·由于每個單元都需要一個控制電路，所以整個擴流系統(tǒng)連線較多。

4．4平均電流型自動負載均流法（自動均流）

　?。?）工作框圖

見圖6，這種均流方式采用一個窄帶電流放大器，輸出端通過阻值為R的電阻連到均流母線上，n個單元采用n個這種結構。

圖6

　　當輸出達到均流時，電流放大器輸出電流I1為零，這時IO1處于均流工作狀態(tài)。反之，在電阻R上產生一個Uab，由這個電壓控制A1，由A1再控制單元功率級輸出電流，最終達到均流。

　?。?）特點

　　·均流效果較好，易實現準確均流。

　　·在具體使用中，如出現均流母線短路或接在母線上的一個單元不工作時，母線電壓下降，將使每個單元輸出電壓下調，甚至達到下限，以致造成故障。并且當某一模塊的電流上升至Iomax時，電流放大器輸出電流也達到極限值，同時致使其它單元輸出電壓自動下降。

　　·可以構成冗余系統(tǒng)，均流模塊數理論上可以不限。

　　·缺點為了使系統(tǒng)在動態(tài)調節(jié)過程始終穩(wěn)定，通常要限制最大調節(jié)范圍，要將所有電壓調節(jié)到電壓捕捉范圍以內。如果有一個模塊均流線短路，則系統(tǒng)無法均流。單個模塊限流也可能引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。在大系統(tǒng)中，系統(tǒng)穩(wěn)定性與負載均流瞬態(tài)響應的矛盾很難解決。如果在圖6中的R支路上串一只二極管，則構成所講的最大電流自動均流法。

4．5最大電流自動均流法（民主均流法，自動主/從控制法）

　?。?）工作原理

　　將圖6所示均流框圖中的電阻R用一個二極管代替，二極管正端接a，負端接b。這樣只有當n個單元中輸出電流最大的一個電流放大器輸出才能使二極管導通，從而影響均流母線電壓，進而達到該單元均流調節(jié)作用。這種方法一次只有一個單元參與調節(jié)工作。

　?。?）特點

　　·在這種均流方式下，參與調節(jié)的單元由n個單元中的最大輸出電流單元決定，一次只有這個最大輸出電流單元工作，這個最大電流單元是隨機的，所以有人把這種均流方法叫做“民主均流法”。又由于一旦最大均流單元工作，它處于主控狀態(tài)，別的單元則處于被控狀態(tài)，因此又有人把這種方法叫做“自動主/從控制法”。

　　·由于二極管總有正向壓降，因而主單元均流總有誤差，而從單元的均流效果是較好的。美國優(yōu)尼則公司的UC3907集成均流控制芯片就工作在這種方式下。最大均流法的特點和平均電流法的特點相似。

4．6強迫均流法

　　所謂強迫均流，就是通過監(jiān)控模塊實現均流。實現方式主要有軟件控制和硬件控制兩種。

　　軟件控制是通過軟件計算，比較模塊電流與系統(tǒng)

圖7

平均電流，然后再調整模塊電壓，使其電流與平均電流相等。軟件方式易于實現，均流精度高，但其瞬態(tài)響應比較差，調節(jié)時間長。

　　硬件控制方式原理如圖7所示，取樣電壓Us與系統(tǒng)基準電壓Ur相比較產生誤差電壓Ue,該電壓送至每個模塊，與模塊電流相比較，調節(jié)模塊參考電壓，從而改變輸出電壓，調節(jié)輸出電流，實現均流。這樣，每個模塊都相當于電壓控制的電流源。這種均流方式精度高，動態(tài)響應好，可控制模塊多，可以很方便的組成冗余系統(tǒng)。

　　對這種硬件強迫均流方法的一種改進就是所謂的PWM強迫均流法。工作原理如圖8所示。

圖8

　　強迫均流依賴監(jiān)控模塊，如果監(jiān)控模塊失效，則無法均流，這一點使用時應注意。在強迫均流中，每個監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的模塊數可達100個，參數設置好后（即使模塊電壓相差較大，如1伏或更大）不需任何調整，均流精度高于2.5％,負載響應快（在幾百ms內），無振蕩現象。

5小結

　　本文主要討論了6種常用的均流技術。其中改變單元輸出內阻法（斜率法）和最大電流自動均流法、強迫均流法應用較廣，并且已有現成的集成控制芯片。同時，隨著微處理技術的迅速發(fā)展，整個系統(tǒng)可采用智能總線結構，從而實現均流冗余控制、故障檢測、故障信息顯示等功能，就會使均流效果更理想、使用界面更友好、更方便。