首先我來了解為什么要有均流電路,設計電源時都是有要求輸出電流范圍與輸出電壓,功率一般是給定的,但是不同應用場合對于功率的要求是不同的,如大型的通訊系統電源可能需要幾百個千瓦,如果我設計成一個電源,所應用的器件的應力都非常大,為了減小器件的應力,可以采樣分布式的辦法有就是多個電源并聯來做,比如10個10KW的電源就可以做到了100KW。做10KW電源要比100KW要容易的多。所以就需要應用到并聯,電壓源并聯就需要均流技術,大家想為什么需要均流,比如我們都是5v輸出的電源直接并起來不就好了嗎,理論是可以的,但是我們實際中的開關電源總是有誤差范圍的,比如5V電源可能是5.01V也可能是4.99V,這都是在我們的允許范圍之內的。如果是一個5.V的與5.01V電源并聯,可能導致的5.01V的電源輸出帶載過功率,而5V的電源輸出在輕載,這是我們所不想看到的,我們希望是兩個電源帶載是一樣才是好的,為什么會出現一個過載一個是輕載了,這是因為我們的開關電源是有反饋系統的,當兩個電源并聯的時候,5V的與5.01V直接并聯在一起,我們看下面的圖,
當電源模塊1與電源模塊2輸出相同然后并聯接到負載RL上面的時候,因為有線阻R1與R2,如果線阻不一樣導致的輸出電流也會不一樣,如果是R1與R2的電阻相同,而Vo1小于Vo2,有可能會導致Vo1一直是空載。兩個電源模塊電壓不一樣的原因有可能是Vr1與Vr2兩個參考電壓的誤差導致,如果是這兩個參考電壓導致的輸出電壓不樣的時候,當并聯的時候,輸出電壓小的模塊的輸出電壓被強制鉗位到了負載上面的電壓,只有當負載上面Vo2-I2*R2電壓小于Vo1的時候,模塊1才會有電流流向負載。
那采樣什么樣的辦法才能讓電源模塊均流,如果我們想一辦法讓模塊2的輸出電壓變低,或者是讓模塊1的電壓變高是不是就可以實現了模塊2少帶載,模塊1多帶載。
于是就有了下面的4種均方法。
01、輸出阻抗法
如圖2所示當一個模塊電流比較大時候,經過電流環放大后與電壓環的Vf腳進行疊加,原來輸出電壓高的模塊因為帶載重,輸出電流大,電流環的輸出電壓變大,導致Vf腳電壓變高,因為我們的電源是負反饋,所以經過整個系統調節后實現了輸出電壓變低,這就是輸出阻抗放,電路簡單,但是輸出電流大了,電壓就下降導致輸出電壓的精度變差。
02、主從設置法
主從設置法就是人為設置一個主模塊,所有模塊以該模塊為參考,輸出電流,一個主從設置均流法的工作示意圖三
從上圖可以看出,在這種工作方式就是用多個電源模塊單元并聯在一起,其中一個電源模塊工作在電壓源方式,這一個電源為主模塊,其余從模塊單元工作于電流源方式。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。這種均流方式主模塊是我們設計過程中指定的,如果工作過程中主模塊發生問題,那么整套系統將癱瘓。
03、平均電流法
平均電流法首先要得到一個平均電流值,也就是總負載電流除以模塊總數得到的電流值,各模塊電流與該平均電流比較,如果模塊電流大于平均電流就調低模塊輸出電壓,反之調高模塊輸出電壓,從而實現各模塊輸出電流一致。在平均電流法中,將所有模塊的輸出電流,通過一個電阻接到一起,就可以得到所有模塊輸出電流的平均值,這個點我們稱之為均流母線,如果模塊電源小于輸出的時候均流母線電壓的時候,通過誤差放電器放大后,與參考電壓疊加后,把輸出電壓抬高,讓輸出電流變大。
04、峰值電流法
這是一種自動設定主模塊與從模塊的方法,即在n模塊并聯的時候輸出大的電流模塊將自動成為主模塊,而其余模塊為從模塊,那么電壓的模塊會的電流依次被調整,以校正負載電流的不均勻,
這種方法又被叫成自動主從法,那實現的方法是我們把均流的母線電阻變成了二極管,這樣輸出電流的大一個模塊就會變成了主模塊,其他模塊都向主模塊靠攏。
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