开关电源并联均流技术，开关电源均流原理
chanong
|随着电子电源在各种应用中的应用越来越广泛，其所需的功率水平也越来越高，单一电源很难满足如此高的功率要求。在实际应用中，并联多个电源是满足高功率要求的一种方法。
已知各电源模块内阻略有不同，输出电压不完美匹配输出电流差异较大，导致负载不均匀可能存在空闲和繁忙状态忙死现象——：一些模块过载运行，导致大量损耗和热量产生，从而缩短其使用寿命。另一方面，一些模块在轻负载下运行，浪费了资源。这时就需要一种方法，让各个模块的输出功率基本相同，即各个模块的输出电流基本相同，这就是均流。
均流方法包括输出阻抗法、主从设置法、平均电流自动均流法、最大电流自动均流法、热应力自动均流法、使用外部均流控制器的均流法等。
目前应用最广泛的方法是最大电流自动电流分配方法，有专用的电流分配控制芯片如UC3907。不过，这里我们简单介绍一下最大电流自动均流方案的基本工作原理，并用pspice仿真进行验证。
采用最大均流方式，无需手动配置主模块，系统自动选择输出电流最大的模块作为主模块，其他模块作为从模块，从而使从模块的电流是常数，所以它变成由于始终遵循最大电流，因此也称为民主均流法。每个从模块根据与主模块输出电流的差异自动调整其输出电流，实现均流操作。实现“民主”是通过设置“均流总线”或“竞争主总线”来实现的。
图1 显示了竞争主总线的部分配置。主要竞争总线实际上是水平基线。它由一个或门组成，该或门由放置在每个模块中的电压跟随器和二极管组成。组成均流系统时，各模块的均流总线端子必须连接在一起。
实际工作时，输出电流大的模块的输出电流采样放大器信号也变大，输出信号大的模块的电流放大器对应的二极管自然导通，均流总线上的电压升高增加。该信号当然是最大信号值。由于其余模块的电流检测放大器的输出电压均低于该最大信号电压，因此它们相应的二极管被反向偏置并截止，从而防止它们的输出电压被添加到均流总线。由于均流总线的电压不同，模块上电流检测放大器输出电压的差异仅反映了本模块与主模块输出电流的差异。利用这个差异来调节电压即可实现均流的目的。
图1 主母线部分配置
当前的民主均等监管是差别化监管。如果各个模块的电流完全平衡，则施加到各个模块的参考电压的修正量也应该为零，并且没有能力去除各个模块的不平衡阻抗系数。
综上所述，民主均流法的特点如下：
a. 轻松实现N+1冗余，不受并联模块数量限制。
b、互连线路少，实施起来比较方便。
c.它是一个微分平衡系统。
为了验证上述小电路的工作原理，我们使用Cadence OrCAD Capture仿真软件进行如下仿真。仿真电路如图2所示。放大器U1A的正向输入端为2V直流电压源，U1B的正向输入端为幅值为4V、频率为50Hz的正弦波。仿真结果如图3所示。从仿真波形中可以看出，正弦波的幅度大于直流电压。对于2V，均流总线上的电压波形是正弦波。如果正弦波的幅度小于2V的直流电压，则均流总线上的电压为2V。所以使用这种电路配置你可以变得“民主”。 “选择输出电流大的模块。
图2 仿真示意图
图3 仿真结果
以上讨论仅供学**和交流之用。