开关电源的计算机均流控制研究 _知识百科

开关电源一般工作在20kHz以上的高频区域，其主功率开关管必须有很高的开关频率。但功率器件开关频率的提高会严重地影响其容量的增大，从而制约开关电源输出功率的扩展。单个开关电源模块的最大输出容量只有几千瓦，显然，对某些大功率用电设备，就必须将多个电源模块并联运行。
目前，在通信系统中，直流供电系统正在由传统的集中供电方式向分布式方式发展，这种电源将原来集于一个机壳内的AC/DC变换各环节分成若干个分立的DC/DC模块，在不同场合供给不同负载用电。由于多个DC/DC模块并联运行共同分担负载功率，故单个模块的输出功率可不必太大，这又为开关频率的提高创造了有利条件，模块的功率密度亦相应提高，从而有效减小电源体积，降低电源重量。同时，由于功率不大，各模块中功率开关器件的电流应力减小，系统可靠性提高。分布式电源系统还可方便地实现iV+n冗余和热更换，便于灵活扩展和产品标准化。由于并联运行的各模块的特性不可能完全一致，外特性好的模块承担更多的电流，为电力电子器件、电子电源技术及功率变换技术。
何湘宁，博导，研究方向为电力电子技术及其工业应用、新能源技术。
甚至过载，从而使某些外特性差的模块运行于轻载甚至空载状态，这会增大电流模块的热应力，直接影响系统的可靠性。因此，模块并联运行时需采取均流措施，保证模块间电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台模块运行在电流极限状态，这对维持电源的正常运行非常关键。
1常规均流控制原理开关电源模块并联运行时的均流控制法可分为：（1）内部均流法。在模块内部采取均流措施，自动调节电流均衡。（2）模块间均流法。通过外部均流控制器来调节各模块的电流，实现电流均衡的方法。由于内部均流法易于实现系统的扩展，因而具有更大的优越性。本文采用最大值均流法m进行均流控制，如。这种方法采用最大值比较器，各并联模块中输出电流最大的模块自动成为主模块，其输出电流转化成的电压信号V ，送至均流母线，即正参数、调整输出，以达电流均衡。
2均流控制的廿算机实现常规的均流控制采用以运放UC3907）来实现，不利于提高系统可靠性和实现控制数字化。本文用87C196KC型单片机121进行充电电源模块间均流控制。
2.1恒流充电时的均流控制当充电电源处于主充状态时，要求其输出电流恒定，这可依靠采用电流双闭环控制来实现，如。系统监控模块负责外环控制，其控制输出量作为内环充电控制4的电流给定值，与充电模块输出电流反馈值比较后调节PWM输出，从而使充电电流恒定。当模块增减时，由外环调整模块电流给定值，从而使各充电模块输出电流发生变化，以稳定负载电流。
2.2恒压充电时的均流控制为恒压充电控制方框图。
当充电电源处于均充和浮充状态时，为恒压充电方式。此时，要求各充电模块的输出电压均保持恒定不变。控制的方法是采用电压双闭环控制，由系统监控模块设定各充电模块的电压给定值，再将各模块输出电压的反馈值与参嵩性ti程控直流电源研制展禽暴一哙筑（集团）公司安装司10051）刘昌云介绍的高性能可程控直流电源采用优质VICOR开关电源模块，单片机驱动D/A转换电路，能智能控制。该电源输出可调范围宽，负载特性好，功率大，体积小，有IEEE488接口，操作简便，使用灵活，工作稳定，在维修、检及电子测量系统中已得到广泛使用。