開關電源產品廣泛應用於工業自動化控製、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、半導體製冷製熱、空氣淨化器,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(斜率控製法、電壓下垂式、輸出特性斜率控製式)
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
開關電源並聯均流技術
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疊加後送至A2反相輸入端,經A2放大後輸出Ur變負,利用這個Ur電壓控製單元輸出電流,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係統來說是能接受的。
(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製特性。
2、主/從控製法(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,其餘n-1個單元工作於電流源(CC)方式,利用來自輸出電流的誤差電壓△U來實現均流控製。
它實際上是由電壓環(外環)和電流環(內環)構成電流控製型的雙環控製,或說成是電壓控製的電流源。


(2)主要特點
·一旦主控單元出現故障則整個係統崩潰。
·由於電壓環工作頻帶寬,易受噪聲幹擾。
·主/從單元間必須要有通訊聯係,所以整個係統較複雜。
·可靠性取決於主模塊,隻能均流,不能構成冗餘係統。
·適用於n個功率單元的係統。
3、外部電路控製法
(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
·這種控製方法均流效果較好,但是每個單元需附加一個電流控製電路,成為控製環路的一部分,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,降低係統的動態響應特性。
·由於每個單元都需要一個控製電路,所以整個擴流係統連線較多。
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處於均流工作狀態。反之,在電阻R上產生一個Uab,由這個電壓控製A1,由A1再控製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。並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。
·可以構成冗餘係統,均流模塊數理論上可以不限。
·缺點為了使係統在動態調節過程始終穩定,通常要限製最大調節範圍,要將所有電壓調節到電壓捕捉範圍以內。如果有一個模塊均流線短路,則係統無法均流。單個模塊限流也可能引起係統不穩定。在大係統中,係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支路上串一隻麻豆国产一区,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/從控製法)


(1)工作原理
將圖7所示均流框圖中的電阻R用一個麻豆国产一区代替,麻豆国产一区正端接a,負端接b。這樣隻有當n個單元中輸出電流最大的一個電流放大器輸出才能使麻豆国产一区導通,從而影響均流母線電壓,進而達到該單元均流調節作用。這種方法一次隻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,一次隻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”。 又由於一旦最大均流單元工作,它處於主控狀態,別的單元則處於被控狀態,因此又有人把這種方法叫做“自動主/從控製法”。
·由於麻豆国产一区總有正向壓降,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集成均流控製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製和硬件控製兩種。
軟件控製是通過軟件計算,比較模塊電流,平均電流,然後再調整模塊電壓,使其電流與平均電流相等。軟件方式易於實現,均流精度高,但其瞬態響應比較差,調節時間長。
硬件控製方式原理如圖7所示,取樣電壓Us與係統基準電壓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,每個模塊都相當於電壓控製的電流源。這種均流方式精度高,動態響應好,可控製模塊多,可以很方便的組成冗餘係統。
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,每個監控係統監控的模塊數可達100個,參數設置好後(即使模塊電壓相差較大,如1伏或更大)不需任何調整,均流精度高於2.5%,負載響應快(在幾百ms內),無振蕩現象。
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