【導讀】目前市面上的設備通常都是使用1KW以下的電源供電，而針對大型一點(diǎn)的用電設備，功率可能會(huì )到3KW、甚至5KW以上，如果對此整體設計一個(gè)高功率的電源，應用的器件應力會(huì )非常大，相應的體積和成本也會(huì )成倍的增加。
一丶引言
目前市面上的設備通常都是使用1KW以下的電源供電，而針對大型一點(diǎn)的用電設備，功率可能會(huì )到3KW、甚至5KW以上，如果對此整體設計一個(gè)高功率的電源，應用的器件應力會(huì )非常大，相應的體積和成本也會(huì )成倍的增加。
而如果選擇用多個(gè)低功率電源并聯(lián)使用達到高功率輸出（如3個(gè)1KW電源并聯(lián)，達到3KW輸出功率），設計難度會(huì )降低很多，同時(shí)從系統的角度考慮，這樣也能節省成本，為了實(shí)現電源模塊的并聯(lián)輸出，這里就需要用到并聯(lián)均流技術(shù)。
二丶均流電路常見(jiàn)方式
我們要如何實(shí)現電流均流呢？當兩個(gè)模塊并聯(lián)使用時(shí)，經(jīng)常會(huì )出現一個(gè)模塊輸出電流高，一個(gè)模塊輸出電流低的情況，這種時(shí)候，如果我們能夠讓輸出電流高的模塊電壓下降，或者輸出電流電流低的模塊電壓升高，就可以實(shí)現各個(gè)模塊電流往均流方向調節。
一般有以下幾種方式，可以實(shí)現模塊的均流功能：
（1）輸出阻抗法（下垂法）
這種方法是通過(guò)調節模塊的輸出阻抗，達到近似均流的目的。如下圖，單獨使用時(shí)，如果模塊輸出電流增大，通過(guò)電流檢測電阻R1將電流信號放大，疊加到電壓環(huán)負反饋輸入端，經(jīng)過(guò)與基準電壓Vr比較后，輸出信號通過(guò)環(huán)路反饋，使得輸出電壓降低，降低模塊輸出電流。
模塊并聯(lián)使用時(shí)，假設模塊1輸出電流大，電流信號通過(guò)負反饋使得模塊1輸出電壓降低，此時(shí)模塊1輸出電流下降，故而模塊2輸出電流就會(huì )增加。最終兩個(gè)模塊實(shí)現均流。
而這種均流方法，隨著(zhù)電流的增加，輸出電壓會(huì )降低，對于有電壓精度要求的后端設備來(lái)說(shuō)是不合適的，且均流精度相對較低。
（2）主從設置法
這種方法就是通過(guò)人為的設置一個(gè)主模塊，其余的模塊全部已主模塊為參考分配電流，如下圖：
圖中每個(gè)電源模塊都是雙環(huán)控制系統，在這種控制系統中，工程師將模塊l設定為主模塊并使其以電壓控制工作，其余的模塊設置為從模塊，按電流型控制方式工作。
Ur為主模塊的基準電壓，Uf為輸出電壓反饋信號。經(jīng)過(guò)電壓誤差放大器，得到誤差電壓Ue，成為主模塊的電流基準，與Ui1（該參數反映主模塊電流的大?。┍容^后，產(chǎn)生控制電壓Uc1，控制調制器和驅動(dòng)器工作。其中主模塊電流將按電流基準Ue調制。
模塊并聯(lián)使用時(shí)，各個(gè)從模塊的電壓誤差放大器接成跟隨器的形式，主模塊的電壓誤差Ue輸入各跟隨器，跟隨器輸出均為Ue，成為各個(gè)從模塊的電流基準，因此各個(gè)從模塊的電流均按Ue值調制，與主模塊電流基本一致，從而實(shí)現模塊間的均流。
這種方法能夠較好的確保產(chǎn)品實(shí)現穩定的運行，且不會(huì )出現電流分配特性差等問(wèn)題。但是這種均流方式需要主從模塊之間有通訊連接，且如果主模塊失效，整個(gè)電源系統就不能正常工作，因此主模塊的穩定性決定了整個(gè)系統可靠性，故只能均流，不適合構成冗余并聯(lián)系統。
（3）平均電流法
這種均流方法要求并聯(lián)各模塊的電流放大器輸出端，通過(guò)一個(gè)相同阻值的電阻R接到一條公用母線(xiàn)上，稱(chēng)為均流母線(xiàn)（ShareBus），如下圖：
上圖為并聯(lián)模塊中每個(gè)單一模塊都按平均電流自動(dòng)均流的電路原理圖。由上圖可知，電壓放大器的輸入為Vr′和反饋電路Vr，Vr′是基準電壓Vr和均流控制電壓VC之和，它與Vf進(jìn)行比較放大后產(chǎn)生Ve(誤差電壓放大)，Ve控制PWM及驅動(dòng)器對功率級的輸出進(jìn)行調整。
模塊并聯(lián)使用時(shí)，所有模塊的輸出經(jīng)過(guò)電流采樣放大，接入共同的均流母線(xiàn)。根據基爾霍夫定律，所有支路流進(jìn)母線(xiàn)的電流之和為0，可知：
此時(shí)Vb反應的是所有模塊的電流平均值，Vi和Vb之差為均流誤差，經(jīng)過(guò)誤差放大器后得到控制電壓Vc。當Vb=Vi時(shí)，表示各模塊均流；當Vb≠Vi時(shí)，說(shuō)明電流分配不均，不均模塊的Vi與均流母線(xiàn)Vb的誤差控制信號與Vr相加后輸入到電壓放大器，輸出誤差信號Ve，從而調整模塊輸出，使得各模塊的均流。
此方法能夠比較精準的實(shí)現均流，但是當均流母線(xiàn)接地，或者某一模塊失效時(shí)。都會(huì )使得模塊的電壓降低，導致輸出故障。
（4）母線(xiàn)峰值電流法
峰值電流法，要求并聯(lián)各模塊電流放大器的輸出端，通過(guò)一個(gè)相同的二極管D接到同一條均流母線(xiàn)上（ShareBus），如下圖：
模塊并聯(lián)使用時(shí)，均流母線(xiàn)Vb等于Vi-Vdf（二極管壓降）。也就是說(shuō)此時(shí)的均流母線(xiàn)電壓，與各模塊中最大的Vb正相關(guān)。這種均流方式，能夠自動(dòng)的將負載電流最大的模塊變成主模塊，其余模塊通過(guò)控制回路，將輸出電流向主模塊靠攏。
這種方法，能夠在其中一個(gè)模塊失效時(shí)，其余模塊會(huì )再次選擇一個(gè)主模塊，保證系統仍然能夠正常工作，但是由于均流母線(xiàn)和模塊電流采樣電壓相差一個(gè)二極管壓降，導致其余模塊無(wú)法和主模塊保持電流完全一致，對均流精度有一定的影響。
三、小結
根據不同的市場(chǎng)應用環(huán)境和產(chǎn)品需求定位，可以選擇不同的均流方案，目前市面上常見(jiàn)的均流方式為母線(xiàn)峰值電流法：如金升陽(yáng)的LMF1000系列，通過(guò)母線(xiàn)峰值均流法，不僅能夠實(shí)現較高的均流精度，而且還能實(shí)現并聯(lián)冗余功能，保證某一模塊失效后，對后端不會(huì )產(chǎn)生較大的影響，大大提高系統的可靠性和穩定性。
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