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均流电路讲解

首先我来了解为什么要有均流电路,设计电源时都是有要求输出电流范围与输出电压,功率一般是给定的,但是不同应用场合对于功率的要求是不同的,如大型的通讯系统电源可能需要几百个千瓦,如果我设计成一个电源,所应用的器件的应力都非常大,为了减小器件的应力,可以采样分布式的办法有就是多个电源并联来做,比如10个10KW的电源就可以做到了100KW。做10KW电源要比100KW要容易的多。所以就需要应用到并联,电压源并联就需要均流技术,大家想为什么需要均流,比如我们都是5v输出的电源直接并起来不就好了吗,理论是可以的,但是我们实际中的开关电源总是有误差范围的,比如5V电源可能是5.01V也可能是4.99V,这都是在我们的允许范围之内的。如果是一个5.V的与5.01V电源并联,可能导致的5.01V的电源输出带载过功率,而5V的电源输出在轻载,这是我们所不想看到的,我们希望是两个电源带载是一样才是最好的,为什么会出现一个过载一个是轻载了,这是因为我们的开关电源是有反馈系统的,当两个电源并联的时候,5V的与5.01V直接并联在一起,我们看下面的图,

 

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当电源模块1与电源模块2输出相同然后并联接到负载RL上面的时候,因为有线阻R1与R2,如果线阻不一样导致的输出电流也会不一样,如果是R1与R2的电阻相同,而Vo1小于Vo2,有可能会导致Vo1一直是空载。两个电源模块电压不一样的原因有可能是Vr1与Vr2两个参考电压的误差导致,如果是这两个参考电压导致的输出电压不样的时候,当并联的时候,输出电压小的模块的输出电压被强制钳位到了负载上面的电压,只有当负载上面Vo2-I2*R2电压小于Vo1的时候,模块1才会有电流流向负载。

 

那采样什么样的办法才能让电源模块均流,如果我们想一办法让模块2的输出电压变低,或者是让模块1的电压变高是不是就可以实现了模块2少带载,模块1多带载。

 

于是就有了下面的4种均方法。

 

01、输出阻抗法

 

如图2所示当一个模块电流比较大时候,经过电流环放大后与电压环的Vf脚进行叠加,原来输出电压高的模块因为带载重,输出电流大,电流环的输出电压变大,导致Vf脚电压变高,因为我们的电源是负反馈,所以经过整个系统调节后实现了输出电压变低,这就是输出阻抗放,电路简单,但是输出电流大了,电压就下降导致输出电压的精度变差。

 

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02、主从设置法

 

主从设置法就是人为设置一个主模块,所有模块以该模块为参考,输出电流,一个主从设置均流法的工作示意图三

 

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从上图可以看出,在这种工作方式就是用多个电源模块单元并联在一起,其中一个电源模块工作在电压源方式,这一个电源为主模块,其余从模块单元工作于电流源方式。实际上是由电压环(外环)和电流环(内环)构成电流控制型的双环控制,或说成是电压控制的电流源。这种均流方式主模块是我们设计过程中指定的,如果工作过程中主模块发生问题,那么整套系统将瘫痪。

 

03、平均电流法

 

平均电流法首先要得到一个平均电流值,也就是总负载电流除以模块总数得到的电流值,各模块电流与该平均电流比较,如果模块电流大于平均电流就调低模块输出电压,反之调高模块输出电压,从而实现各模块输出电流一致。在平均电流法中,将所有模块的输出电流,通过一个电阻接到一起,就可以得到所有模块输出电流的平均值,这个点我们称之为均流母线,如果模块电源小于输出的时候均流母线电压的时候,通过误差放电器放大后,与参考电压叠加后,把输出电压抬高,让输出电流变大。

 

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04、峰值电流法

 

这是一种自动设定主模块与从模块的方法,即在n模块并联的时候输出最大的电流模块将自动成为主模块,而其余模块为从模块,那么电压的模块会的电流依次被调整,以校正负载电流的不均匀,

 

这种方法又被叫成自动主从法,那实现的方法是我们把均流的母线电阻变成了二极管,这样输出电流最的大一个模块就会变成了主模块,其他模块都向主模块靠拢。

 

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