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干貨 大功率模塊電源并聯均流電路設計方案

在進行大功率模塊電源的并聯均流過程中,工程師可以通過改變電源的輸出特性或者輸出電壓幅值的辦法,來達成多個電源模塊的均流輸出,這也是目前均流方法的基本出發點。本文將會提供一種比較易于操作的設計方案,幫助工程師輕松完成多個大功率電源模塊的并聯均流輸出。

目前國內大部分的模塊并聯輸出設計,都使用了有源法。這種方法采用均流母線方式,各模塊之間存在相互關聯,通過取樣各個模塊輸出電流進行比較進而調整各個模塊輸出電壓的辦法實現均流,具有效率高的優點。依據均流母線形成方式和調節控制方式的不同有源法的具體形式有12種,其中性能較好、通用性較強的是平均電流+外環調節法和最大電流+外環調節法。在這里我們可以依據最大電流+外環調節法思路,設計一種均流電路系統,該系統的電路圖如下圖所示。

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均流電路原理圖

上圖中,參數feedback為模塊輸出電流取樣,參數co—on為均流母線。從上圖中我們可以看到,所有模塊輸出取樣電流通過二極管和均流母線連接在一起,所以均流母線指示的始終是最大電流。V1和R1、R2、R6、R7構成差分運放電路,其輸出為本模塊電流和最大電流的差值。該差值和基準按照1:10的比例求和作為新的給定輸入到PI調節器中。如果本模塊的輸出電流小于最大電流,差分電路輸出和基準形成新的給定將使本模塊電流增大。這樣的話,所有模塊的輸出電流時刻都向最大電流調整。由于二極管有0.7V左右的壓降,這將使得最大電流模塊始終處于輪換狀態,故這種均流方法也稱之為無主均流。

需要注意的一點問題是,在該方案中想要實現多個大功率的模塊電源并聯均流,除了控制部分需要有均流電路以外,主電路的輸出端最好還要串連一個二極管或者大電感。這樣做是為了防止輸出電壓較大的模塊把輸出電壓較小的模塊當成了一個負載,這將造成系統的不穩定,而且會降低系統的整體效率。


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