EDA直流均流电源
双电源均流
对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统，如基站通信设备、监控设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应。
冗余电源设计是其中的关键部分，在高可用系统中起着重要作用。
冗余电源一般配置2个以上电源。
当1个电源出现故障时，其他电源可以立刻投入，不中断设备的正常运行。
这类似于UPS电源的工作原理：当市电断电时由电池顶替供电。
冗余电源的区别主要是由不同的电源供电。
电源冗余有交流220 V及各种直流电压的应用，本文主要介绍低压直流(如DC 5 V、DC 12 V等)的冗余电源方案设计。
1 冗余电源介绍电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。
容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，这对提高可靠性意义不大。
冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成，正常时由其中一个供电，当其故障时，备份模块立刻启动投入工作。
这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔，容易造成电压豁口。
并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成，各单元通过或门二极管并联在一起，由各单元同时向设备供电。
这种方案在1个电源故障时不会影响负载供电，但负载端短路时容易波及所有单元。
冗余热备份是指电源由多个单元组成，并且同时工作，但只由其中一个向设备供电，其他空载。
主电源故障时备份电源可以立即投入，输出电压波动很小。
本文主要介绍后两种方案的设计。
2 传统冗余电源方案传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极，以“或门”的方式并联输出至电源总线上。
如图1所示。
可以让1个电源单独工作，也可以让多个电源同时工作。
当其中1个电源出现故障时，由于二极管的单向导通特性，不会影响电源总线的输出。
在实际的冗余电源系统中，一般电流都比较大，可达几十A。
考虑到二极管本身的功耗，一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管，比如SR1620～SR1660(额定电流16 A)。
通常这些二极管上还需要安装散热片，以利于散热。
电路(EDA)实训 直流稳压电源
新疆大学实习（实训）报告实习（实训）名称：电工电子实习（EDA）学院：专业、班级：指导教师：报告人：学号：时间：绪论软件介绍Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
EDA的应用EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。
EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
美国NI公司（美国国家仪器公司）的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。
而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术（LABVIEW 8）（也是美国NI公司的）可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。
并联开关电源的均流方法精选文档
并联开关电源的均流方法精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-并联开关电源的均流方法???? 大量电子设备，特别是计算机、通讯、空间站等的广泛应用，要求组建一个大功率、安全可靠、不间断供电的电源系统。
如果采用单台电源供电，该变换器势必处理巨大的功率、电应力大，给功率器件的选择、开关频率和功率密度的提供带来困难。
并且一旦单台电源发生故障，则导致整个系统崩溃。
采用多个电源模块运行，来提高大功率输出是电源技术发展的一个方向。
并联系统中每个模块处理较少功率，解决了上述单台电源遇到的问题。
?????? 在大功率DC／DC中，为了获得更大的功率，特别是为了得到大电流时，经常采用N个单元并联的方法。
多个单元并联具有高可靠性，并能实现电路模块标准化等优点。
然而在并联中遇到的主要问题就是电流不均，特别在加重负载时，会引起较为严重的后果。
普通的均流方法是采取独立的PWM控制器的各个模块，通过电流采样反馈到PWM控制器的引脚FB或者引脚COMP，即反馈运放的输入或者输出脚来凋节输出电压，从而达到均流的目的。
显然，电流采样是一个关键问题：用电阻采样，损耗比较大，电流放大后畸变比较大；用电流传感器成本高；用电流互感器采样不是很方便，州时会使电流失真。
一、一种新的电流采样方法??? 如前所述，在均流系统中一些传统的电流采样力法都或多或少有些缺点。
而本文提出的这种新的电流采样力法，既简单方便，又没有损耗。
??? 下面以图l所示的Buck电路为例，说明这种新的电流检测方法的原理和应用。
??? 电流检测电路由一个简单的RC网络组成，没流过L的电流为iL，流过C的电流为ic，L两端的电压为vL，输出电压为vo上电压为vc，则有vL+iLR1+vo．=vc+icR (1)??? 对式(1)在一个开关周期求平均值得??? 式中：VL是电感上的电压在一个开关周期的平均值，显然VL=O；??? Vo为输出电压平均值；??? IL电感电流平均值，等于负载电流ILoad;??? Ic是电容在一个开关周期内充放电电流的平均值，显然Ic=0；??? R1为电感的等效串联电阻(ESR)。
开关直流电源设计(原理及结构)
并联型高频开关直流电源的系统设计关键字：开关电源 PWM 并联均流模块随着模块化电源系统的发展，开关电源并联技术的重要性日见重要。
这里介绍了一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案。
其中，对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化、设计。
控制电路以UC3525为核心，构成电流内环、电压外环的双环控制模式，实现系统稳压和限流。
并且通过小信号模型分析，对电压电流环的PI调节器进行设计。
近几年来，各式各样的开关电源以其小巧的体积、较高的功率密度和高效率越来越得到广泛的应用。
随着电力系统自动化程度的提高，特别是其保护装置的微机化，通讯装置的程控化，对电源的体积和效率的要求不断提高。
电源中磁性元件和散热器件成了提高功率密度的巨大障碍。
开关频率的提高可以使开关变换器（特别是变压器、电感等磁性元件以及电容）的体积、重量大为减小，从而提高变换器的功率密度。
另外，提高开关频率可以降低开关电源的音频噪声和改善动态响应。
但是由于开关管的通断控制与开关管上流过的电流和两端所加的电压无关，而早期的脉宽调制（PWM）开关电源工作在硬开关模式，在硬开关中功率开关管的开通或关断是在器件上的电压或电流不等于零的状态下强迫进行的，电路的开关损耗很大，开关频率越高，损耗越大，不但增加了热设计的难度而且大大降低了系统得可靠性，这使得PWM开关技术的高频化受到了许多的限制。
根据高频电力操作电源的设计要求，结合实际的经验和实验结果选择合适的开关器件，设计出稳定可靠、性能优越的控制电路、驱动电路、缓冲电路以及主要的磁性元器件。
对最大电流自动均流法的工作原理以及系统稳定性进行了较为深入的研究。
采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路，使模块单元具有可并联功能，可以实现多电源模块并联组成更大功率的电源系统。
1、系统原理的设计思想在设计大型的开关电源模块时，首先需要对系统有一个整体的规划，以便于设计整体结构及相应的辅助电源。
直流通信电源在电力系统中的应用
直流通信电源在电力系统中的应用摘要:电力通信直流电源在电力通信系统中占有非常重要的地位,电力通信的飞速发展对电力通信直流电源提出了更高的要求。
本文就典型的现代电力通信直流电源的结构组成进行了详细的分析介绍,并根据通信电源系统双重化配置的实施要点进行了探讨。
关键词:电力通信通信电源直流电源由于电力通信系统在整个电力系统运行管理中起着不可或缺的重要作用,具有举足轻重的位置,而其中通信机房更是该系统工的核心,这要求与之配套的通信电源必须稳定、可靠,同样要求市电的供电必须安全、可靠稳定。
近年来,电网规模的不断扩大和现代通信技术的进步,极大地促进了电力通信事业的飞速发展,随着电力通信整体水平的不断提高、通信设备的不断更新,对电力通信直流电源也提出了更高的要求,因此做好对电力通信直流电源的维护具有重要意义,直接影响着电力通信网的安全平稳运行。
1 电力通信直流电源的组成通信直流电源是一个复杂的系统,目前电力通信直流电源均采用－48V的高频开关直流电源,电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如图1所示,从图1中可知电力通信直流电源由交流配电、整流模块、直流配电、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。
(1)交流配电部分。
交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入,在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入,以保证电源可靠供电。
为防止雷击和过电压破坏,在市电输入端应加装避雷器,常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等;由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护,因此避雷器的通流量一般选择在15kA～20kA,残压在1.5kV左右,就可有效的保护电源设备。
(2)整流模块部分。
整流模块是通信直流电源的最重要的组成部分,通信直流电源的供电质量主要取决于整流模块的电气指标,它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电,同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。
现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器,它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点;电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入,功率因素可达0.99以上,模块容量一般为每块20A/－48V～50A/－48V;在实际使用中,如果输入的是380V三相四线交流电源,则应注意将所有整流模块平均分配到每一相;同时为了提高整流器工作的可靠性,在设计时应考虑多余备用容量,模块配置采用N+1冗余。
电源均流方案电路
电源均流方案电路简介电源均流方案电路是一种用于实现电流均分的电路设计方案。
在多电路并联使用的情况下，电源均流方案电路能够确保每个电路获得相同的电流，从而均匀分配电流负载，提高电路的稳定性和可靠性。
电流均流的重要性在一些需要多个电路同时工作的应用中，例如电机驱动、照明系统等，电流均流非常重要。
如果电流不能均匀分配到每个电路中，将会导致某些电路过载，而其他电路则负载较轻，从而影响整个系统的性能和稳定性。
因此，实现电流均流是确保系统各个部分正常工作的关键之一。
传统电源均流方法的局限性在传统的电源均流方法中，通常采用电流分流器或电阻器来实现电流的均分。
这种方法的原理是在每个电路入口处串联一个电流分配电阻，通过分压原理将电流分配到各个电路中。
然而，传统方法存在以下几个局限性：1.效率低：传统方法中，电流分配电阻会消耗一部分电能，导致整体电源效率降低。
2.温升大：电流分配电阻在工作过程中会产生较大的功耗，导致温度升高，进一步影响电路的稳定性。
3.可靠性差：由于传统方法需要使用大量的电流分配器或电阻器，线路复杂，容易出现故障，降低整个系统的可靠性。
电源均流方案电路设计为了解决传统电源均流方法的局限性，我们提出了一种新的电源均流方案电路设计。
该设计基于现代集成电路和功率电子技术，能够实现电流的精确均分，并改善传统方法存在的问题。
基本原理新的电源均流方案电路设计主要基于电流控制技术。
在该设计中，通过控制每个电路的阻抗来实现电流的均分。
具体实现如下：1.使用可调节电阻：在每个电路的入口处串联一个可调节电阻，通过调节电阻的阻值来控制电路的阻抗。
2.分布式控制：每个电路的可调节电阻通过分布式控制器进行控制，通过控制器将电流均匀地分配到每个电路中。
设计要点在设计电源均流方案电路时，需要注意以下几个要点：1.高精度电阻：可调节电阻需要具备高精度和稳定的特性，以确保电流的均匀分配。
2.分布式控制算法：控制器需要能够实时监测每个电路的电流，通过分布式控制算法来调节可调节电阻的阻值。
电源均流电路
电源均流电路
电源均流电路指的是一种能够将电流从一个电源分配到多个负载上的电路。
在这种电路中，电源会提供一定的电流，而每个负载也会得到相同的电流，从而实现了电流的均匀分配。
电源均流电路常常用于需要同时供电多个部件的电子设备中。
例如，在一台计算机中，内存、硬盘、显卡等部件都需要得到电源的供应。
为了确保这些部件能够稳定地工作，需要采用电源均流电路来分配电流。
在电源均流电路中，通常会使用电阻器来实现电流的分配。
电阻器的阻值越大，分配到该负载的电流就越小。
因此，通过合理选择电阻器的阻值，就可以实现电流的均匀分配。
除了使用电阻器，还有一些其他的电路可以实现电源均流的功能。
例如，可以使用晶体管、运算放大器等元件来实现电流的分配。
这些电路通常比电阻器更为灵活，但也更加复杂。
总之，电源均流电路是一种非常实用的电路设计，能够帮助我们实现电流的均匀分配，从而为电子设备的正常工作提供保障。
- 1 -。
均流方法
均流方法开关电源并联均流技术Technique of Parallel Balanced Current in SMPS北京电子信息大学路秋生张艳杰(北京100031)摘要：讨论几种常用的开关电源并联均流技术，阐述其主要工作原理及特点。
关键词：均流主从控制电源内阻1引言在实际应用中，往往由于一台直流稳定电源的输出参数（如电压、电流、功率）不能满足要求，而满足这种参数要求的直流稳定电源，存在重新开发、设计、生产的过程，势必加大电源的成本、延长交货时间、影响工程进度。
因此在实用中往往采用模块化的构造方法，采用一定规格系列的模块式电源，按照一定的串联或并联方式，分别达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的。
但是电源输出参数的扩展，仅仅通过简单的串、并联方式还不能完全保证整个扩展后的电源系统稳定可靠的工作。
不论电源模块是扩压还是扩流，均存在一个“均压”、“均流”的问题，而解决方法的不同，对整个电源扩展系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。
由于目前稳定电源输出扩流应用较多，本文仅讨论开关电源并联均流技术。
均流的主要任务是：（1）当负载变化时，每台电源的输出电压变化相同。
（2）使每台电源的输出电流按功率份额均摊。
2提高系统可靠性方法（1）在电源并联扩流过程中，为了提高系统工作稳定性，可采用N＋m冗余的方法。
其中m表示冗余份数，m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也相应增加。
（2）采用均流技术保证系统正常工作。
在电源并联扩流中，应用较为广泛的办法是自动均流技术。
它通过取样、电子控制调节环路来保证整个系统的输出电流按每个单元的输出能力均摊，以达到既充分发挥每个单元的输出能力，又保证每个单元可靠工作的目的。
（3）均流技术应满足条件：·所有电源模块单元应采用公共总线。
·整个系统应有良好的均流瞬态响应特性。
·整个并联输出扩流系统有一个公共控制电路。
（4）常用的几种并联均流技术：·改变单元输出内阻法（斜率控制法）·主/从控制法（master/slave）·外部控制电路法·平均电流型自动负载均流法·最大电流自动均流法（自动主/从法、民主均流法）·强迫均流法3关于均流技术中常用的一些概念3．1稳压源（CV）电路框图和特性曲线分别如图1（a）、（b）所示，输出电压UO=RFUREF/R1（a）（b）图13．2稳流源（CC）电路框图和特性曲线分别如图2（a）、（b）所示，输出电流IO=RFUREF/（RSR1）（a）（b）图23．3CV/CC（恒压/恒流交叠）特性曲线如图3所示图34常用几种均流技术的工作原理4.1改变单元输出内阻法（斜率控制法、电压下垂式、输出特性斜率控制式）实现方式：·UO固定，改变斜率·斜率固定，改变输出电压（1）工作原理和特性曲线（a）（b）图4见图4（a）、（b），图中△Imax=△UOImax/△Uslope，内阻RO=△UO/△IO当单元输出电流IO1增加时，IO1在电流检测电阻RS上的压降增加，致使A1输出电压增加，与单元电压反馈信号Uf叠加后送至A2反相输入端，经A2放大后输出Ur变负，利用这个Ur电压控制单元输出电流，从而实现均流。
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5、列出标准的元件清单；列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
设计说明书字数不得少于5000字
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998
[2] 李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：北京航空航天大学出版社，1994
电源总效率大于80%
要求输出纹波小于100mV
可外加其他功能
设计必用两种以上TI器
综合考虑，因题目要求较高的效率，且对纹波要求不高，所以采用高效率
的BUCK型开关电源作为均流电源的基本模块。同时，为了提高电源应用的灵
活性，我们决定外加遥控定时开关机功能,具体的系统框图如图一所示：
图一、系统框图
2、BUCK型电路实现方案论证与选择
利用TPS5430，采用TI公司的BUCK型DC/DC芯片TPS5430，其最大输出电流3A，内部集成驱动电路和1.221V基准源，固定工作频率500KHz。用TPS5430可使电路结构简单化，系统的可靠性高，且高的工作频率减小了对电容和电感的要求，使系统小型化。
综合考虑，为了使系统有较高的效率和可靠性，我们选择采用TPS5430来完成。
本题的相关要求完成的功能和技术指标归纳为：
输入电压为市电，须经功率变换部分将其转换为较为稳定的直流信号作为后端直流均流电源模块的输入
直流均流电源由两路构成，基本要求单路输出电压为5V，+10%范
负载调整率+0.5%Vo，单路功率5W
过流保护点1.2A~1.3A,故障解除后能自恢复
并联自动均流，均流电流相差+5%
姓名xxx____班级_xx电子（x）班指导老师xxx
设计课题：
设计任务与要求
查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件50个以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：
1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；
2、对电路的每个部分进行分别单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；
[3] 阎石.数字电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社，1989
[4]廖常初.现场总线概述［J］.电工技术，1999.
[5]陈帮媛.射频通信电路[M] .北京:科学出版社, 2002.
[6]欧阳芳锐,张玉平.工程数学手册[M ] .第4版.北京:科学出版社, 2001.
1、总体方案与原理说明…………………………………………………………….1
EDA训练
题目______直流均流电源_________
班级______xx电子（x）班________
学号______200xxxxxxxx_xxx_______
姓名____xx_xxxxxxx_____________
时间______2010年12月_28_日___
Xxபைடு நூலகம்xx大学
EDA训练任务书
7、附加功能设计……………………………………………………………………6-7
8、MSP430FG4618的用………………………………………………………..7-8
9、总体电路原理图…………………………………………………………………9
10、元件清单………………………………………………………………………10
3、均流方案论证与选择
主从法的均流思想是在并联电源系统中，人为的指定一个模块为主模块，直
接连接到均流母线，其余的为从模块，从母线上获取均流信号。图二为采用电压环内调整结构的主从均流法。主模块工作于电压源方式，从模块的误差电压放大
器接成跟随器的形式，工作于电流源方式。因为系统在统一的误差电压下调整，
模块的输出电流与误差电压成正比，所以不管负载电流如何变化，各模块的电流
2、BUCK型电路实现方案论证与选择…………………………………………….2
3、均流方案论证与选择……………………………………………………………2
4、率变换电路的设计及参数计…………………………………………………..3-4
5、均流拓扑的设计及参数计算………………………………………………..4-5
6、过流保护电………………………………………………………………………5-6
总是相等。采用这种均流法，精度很高，控制结构简单，模块间联线少，易于拓
展为多路。缺点是一旦主模块出现故障，整个系统将瘫痪 。
图二、主从均流法
4、功率变换电路的设计及参数计
定经工频变压器整流滤波后，做两路对称的DC/DC电源给后级供电。因题目要求输出电压为5V，又BUCK电路输入输出压差较小时可获得较高效率，所以将供电电压定在7V左右。采用TI公司的开关电源芯片TPS5430，其开关频率为500KHz，内部基准电压1.221V，最大输出电流3A。功率变换的单路电路图如下：
11、参考文献………………………………………………………………………11
12、设计心得体会…………………………………………………………………12
1、总体方案与原理说明
本设计采用采用TI公司的DC/DC芯片TPS5430设计并制作了两路BUCK型均流电源，均流误差在1%以内，电源总效率可达93%，两路电源负载调整率均在0.1%以内，并且输出电压4.5V～5.5V可调，具有过流保护功能，过流保护点可调。整个电源系统还外加控制器MSP430作为附加功能的控制核心，可实现遥控定时开关机，显示电源工作状态。
利用PWM控制芯片，采用TI 公司的脉宽调制控制器TL494CN 作为BUCK 型拓扑的PWM 控制芯片。TL494 的最高工作频率300KHz，内有两个误差信号比较器，能同时实现电压模式和电流模式控制，方便做过流保护；但由于BUCK 型拓扑的MOS 管驱动需外加上管驱动芯片IR2110，而IR2110会有0.2W左右的功耗，对于仅5W输出的电源来说，会消耗掉4个百分点的效率。
3、用Protel软件或其他EDA软件绘出整体电路图，进行实验分析和绘制PCB，并在图中的标题栏中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；
4、对整体电路原理进行完整功能描述；
5、列出标准的元件清单；
6、其他。
设计步骤
1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；
2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；
3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；