開關電源關于并聯均流知識詳解-KIA MOS管

開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈袋，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。

常用幾種均流技術的工作原理

1、改變單元輸出內阻法(斜率控制法、電壓下垂式、輸出特性斜率控制式)

實現方式：

·UO固定，改變斜率

·斜率固定，改變輸出電壓

(1)工作原理和特性曲線

開關電源并聯均流技術

見圖4(a)、(b)，圖中△Imax=△UOImax/△Uslope，內阻RO=△UO/△IO當單元輸出電流IO1增加時，IO1在電流檢測電阻RS上的壓降增加，致使A1輸出電壓增加，與單元電壓反饋信號Uf疊加后送至A2反相輸入端，經A2放大后輸出Ur變負，利用這個Ur電壓控制單元輸出電流，從而實現均流。

由圖4(b)可以看出：當典型值△UO=±0.1%，△Uslope=±2%，則△Imax=0.05Imax，即調整精度為5%。這種調節精度對大多數調節系統來說是能接受的。

(2)改變單元輸出內阻法(斜率法)特點

·小電流時均流效果較差，這點可從公式

△Imax=0.05Imax看出。

·大電流時均流效果較好。

·對電壓源來說，內阻RO(斜率)應越小越好，但是這種均流方法利用改變RO來實現均流，降低了電源輸出的負載特性，即以犧牲電路的技術指標來實現均流。

·隨著微處理器技術的發展，這種方法很容易實現程控，從而實現比較理想的均流控制特性。

2、主/從控制法(Master/Slave)

(1)工作框圖

見圖5，在這種工作方式下用n個單元，其中一個單元(主控單元)工作在電壓源(CV)方式，其余n-1個單元工作于電流源(CC)方式，利用來自輸出電流的誤差電壓△U來實現均流控制。

它實際上是由電壓環(外環)和電流環(內環)構成電流控制型的雙環控制，或說成是電壓控制的電流源。

(2)主要特點

·一旦主控單元出現故障則整個系統崩潰。

·由于電壓環工作頻帶寬，易受噪聲干擾。

·主/從單元間必須要有通訊聯系，所以整個系統較復雜。

·可靠性取決于主模塊，只能均流，不能構成冗余系統。

·適用于n個功率單元的系統。

3、外部電路控制法

(1)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。

(2)優缺點

·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，成為控制環路的一部分，需滿足環路的總體要求，否則會降低單元的技術指標及工作穩定性，降低系統的動態響應特性。

·由于每個單元都需要一個控制電路，所以整個擴流系統連線較多。

4、平均電流型自動負載均流法(自動均流)

(1)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。

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。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。

(2)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，均流模塊數理論上可以不限。

·缺點為了使系統在動態調節過程始終穩定，通常要限制最大調節范圍，要將所有電壓調節到電壓捕捉范圍以內。如果有一個模塊均流線短路，則系統無法均流。單個模塊限流也可能引起系統不穩定。在大系統中，系統穩定性與負載均流瞬態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。

5、最大電流自動均流法(民主均流法，自動主/從控制法)

(1)工作原理

將圖７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作用。這種方法一次只有一個單元參與調節工作。

(2)特點

·在這種均流方式下，參與調節的單元由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，別的單元則處于被控狀態，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。

6、強迫均流法

所謂強迫均流，就是通過監控模塊實現均流。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，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，但其瞬態響應比較差，調節時間長。

硬件控制方式原理如圖7所示，取樣電壓Us與系統基準電壓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，調節模塊參考電壓，從而改變輸出電壓，調節輸出電流，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，動態響應好，可控制模塊多，可以很方便的組成冗余系統。

強迫均流依賴監控模塊，如果監控模塊失效，則無法均流，這一點使用時應注意。在強迫均流中，每個監控系統監控的模塊數可達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。

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