并联均流技术
并联均流电路的几种最常见分析方法
并联均流电路的几种最常见分析方法先说说为什么需要均流输出阻抗法先来说一下第一种均流方法，输出阻抗法，droop法：3、主从设置法平均电流法平均电流法：平均电流法首先要得到一个平均电流，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，通过一个峰值电流法峰值电流法就是在所有并联模块中，模块自动选举产生一位主模块，其余所有模块电流向该模块靠拢，企图达到主模块的电流（但永远却达不到）平均电流均流法中，连接到均流母线的电阻换成二极管，就变成了峰值电流均流法，电路图如上图所示，假设有N个模块并联，模块输出电流对应的电压分别为V1\V2….Vn,很明显从上图可以看到，均流母线上体现的将是模块输出电流最大的模块的电压Vx(有一个二极管压降，即使将平均电流均流法中的四个电阻换成四个二极管，很明显A点电压将是最高电压减去一个二极管压降了)。
这个模块我们称之为主模块，从上面电路图上可以看出，电路会调整所有模块输出电流向主模块对应的电流靠近，但由于均流母线电压与主模块电流对应的电压相差一个二极管压降，所以从模块输出电流永远是紧跟主模块，但超不过主模块。
与主从设置法比较，这种均流方式里面的主模块，是由并联模块自己选就产生的，所以这种均流方式，也称为民主均流模式。
当主模块故障的时候，在其余模块里会再次选举产生一个模块作为主模块。
系统仍可以正常工作。
下图为曾经采用过的一种峰值电流均流模式的具体电路。
工作原理基本与3902类似，采用2.5V基准提供一个偏置电压，拉开主模块与从模块之间的差距，-2.5V的电平是为了让模块单独工作是，均流电路输出高电平，这样结合后面二极管，均流电路就不起作用了。
需要说明的是，由于偏置是2.5V提供的，所以在额定输出电流下，电流检测放大电路的。
模块电源的并联均流技术
主要内容
一，概述 二，常用并联均流技术 三，应用实例 四，注意事项
一，概述
为什么要并联？
扩容：满足大功率电源系统的负载功率要 求。 冗余：某一个单元电源损坏后整个电源系 统的输出还有足够的负载能力
提高电源系统的工作可靠性
一，概述
早期并联的方法：
功耗大 压降大 可能有环流
V s1 V s 2 V o1 V o 2 V o R2 Vo I o1 R1 R 2 RL Io 2 R 1 V o R1 R 2 RL
Io 2
I o1
Io
电压初始设定相等，外特性斜率不等
二，常用均流技术介绍
空载有环 流
V s1 V s 2 R1 R 2 R V s1 V o I o1 R Io 2 V s 2 V o R
电压初始设定不等，外特性斜率相等
二，常用均流技术介绍
外特性“软化”实现近似均流
Vo
Vo
Vo
Vo
V o
V o
O
I o 2 I o 2
I o 1
I o1
Io
O
I o 2 I o 2
I o 1 I o1
Io
改变斜率
二，常用均流技术介绍
“软化”实现：
串电阻，功耗大； 检测电流信号，控制驱动脉宽
A N G D 5 S A E D V HRA J 1 U0 31 R06 34 1 4 1 23 D0 35 B W6 T A 5L 1 2 1
IS V 5 1
9 1 0
L 34 R M2 D
L 34 R M2 D 1 3 1 8 R07 34
电路设计必看 CCM模块电源并联均流原理分析
电路设计必看CCM模块电源并联均流原理分析
提起CCM模式，相信很多工程师必然不会陌生。
在模块电源以及适配器等电子产品的设计过程中，一个很重要的环节就是要进行电感电流连续模式（CMM）下工作稳定性的检测。
今天我们将要进行的是CCM模块电源并联均流技术分析，看CCM工作模块是如何完成并联电路设置的。
在电路系统的设置中，我们可以看到，CCM电源模块可以等效为一个理想电压源和阻值很小的输出电阻串联而成的高性能电压源，其作用也与高性能电压源类似。
将两个CCM工作模块直接并联，其等效电路如图1所示。
如果每个模块参数相同，即理想电压源和输出电阻都相等，则每个模块均匀承担总输出电流亦即模块间自然实现均流。
图1 两模块并联等效电路
在完成CCM模块的并联连接后，我们就可以进行性能测试和曲线检测了。
下图中，图2为两个CCM工作模块直接并联输出特性曲线，通过曲线图我们可以看到其输出电阻值较小，这也就意味着理想电压源值较高的模块将输出大部分负载电流。
由此我们可以得出一个结论，那就是模块输出电阻越小，其输出特性斜率越大，并联后均流性能越差。
如图3所示，我们可以增大各并联模块输出电阻，使它们输出特性斜率减小。
通过这一方法，能够有效地改善并联均流性能，但同样的这一方法也会相应的造成系统效率下降，尤其在要求输出大电流场合，会使并联系统输出电压调节特性变差。
工程师在电路系统设计时应当及时注意以上问题，并采取相应的控制措施。
图2 两模块直接并联输出特性。
DCDC变换器并联均流技术
DCDC变换器并联均流技术第卷第期. . 安徽工业大学学报自然科学版旦垫生竺竺坚 :坚墅墅堕竺垫里堂竺墅型墅型.兰堑竺生.?;??‘。
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一一文章编号:/变换器并联均流技术刘晓东。
姜婷婷,方炜安徽工业大学电气信息学院,安徽马鞍山摘要:开关电源多模块并联系统发挥了分布式电源供电大容量、高效率和低成本等优势,同时提高了整个电源系统的可靠性,实现平均分配各模块负载电流的并联均流技术是开关电源模块并联的关键技术之一。
常用/并联均流技术有无源法与有源法,有源法依据输出电压调节方式和均流母线产生方式不同而有多种组合控制方法。
对目前电源并联均流技术原理、主要均流方法进行分析,综述无主模块均流控制和无均流线控制等新型均流策略,指出并联均流技术朝着智能化、数字化方向发展的趋势。
关键词:多模块并联;/;均流;控制策略中国分类号: 文献标志码: :./..?.../,,/: . / 删... ①田。
.: ;/; ;随着科技的迅猛发展,大量电子设备需要安全、可靠、大容量的电源供电,单电源难以实现这方面的需求。
分布式电源系统具有大容量、高效率、高可靠性等优点,,其广泛采用多模块并联方式,但模块间因为控制参数不同,且各模块输出是电压源性质,如果没有特殊的均流措施,输出电压的微小偏差会导致输出电流很大的差别,一旦某个模块过载,将造成一个或多个功率器件热应力过大,从而降低系统的稳定性。
为了获得并联电源的理想特性,已经提出一系列并联均流方法酬,现有的/并联均流技术具体可分为两大方法【”,即无源法和有源法。
无源法又叫输出阻抗法,有源法由控制方法和均流母线形成方法组合而成,其控制方法主要用来调节各并联电源的输出电压,有种,即改变输出电压基准或反馈。
改变电流内环的给定或反馈,同时改变输出电压和电流基准以及采用外部闭环控制。
这种方法对应有种均流控制方法,即外环调节、内环调节、双环调节和外控制器法。
从均流母线产生方法来看,有源法可分为两大类,即平均法和主从法包括指定主从法和最大电流自动均流法。
什么是并联均流技术
什么是并联均流技术
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。
并联均流技术就是并联以后，每个电阻元件的两端电压是相等的，而总电路电流等于两个电阻上电流之和，所以说起到了一定的分流作用。
均流技术应满足条件：
-所有电源模块单元应采用公共总线。
基于移相补偿的两相交错并联LLC_均流技术
- 87 -工 业 技 术在两相交错并联LLC 中，谐振元件参数差异会导致变换器输出电流不均，使用时需要对其采取均流措施。
文献[1]在其中一相的谐振回路中增加一个耦合电感，并将其作为虚拟电压源，通过移相调节虚拟电压源的大小，调节由谐振参数不同引起的电压差异，从而达到均流目的，但辅助绕组会增加系统的效率和成本。
文献[2]利用磁集成将谐振电感耦合在一个磁性元件，减少了磁性元件的数量，但是相间的交错角固定为180°，电流纹波抑制效果不好。
文献[3]通过在整流侧加入有源开关构成混合整流器，并通过调节有源开关的导通角来补偿电压增益，从而实现两相输出均流，但该方案成本高、控制难度大。
还有研究人员在相间引入开关电感匹配相邻相的阻抗网络，从而平衡谐振腔谐振参数以实现输出均流，但该方案控制复杂，还会增加开关电感损耗。
该文提出了一种基于移相补偿和交错角抑制电流纹波的交错并联均流方案，该方案不会增加任何辅助电路或元件，而是通过移相控制和交错角控制来实现均流和纹波抑制，控制简单，经济性良好，具有较高的实用性。
1 交错并联LLC 谐振变换器1.1 拓扑结构基于移相补偿的两相交错并联LLC 功率拓扑电路结构如图1所示。
理想情况下，交错并联两相的谐振参数完全一致，即L r 1=L r 2，L m 1=L m 2，C r 1=C r 2。
此时并联两相输出不存在电流不均匀现象，负载电流等于单相输出电流的2倍。
其有2个谐振点，分别出现在谐振腔发生串联谐振和串并联谐振时。
2个谐振点表达式如公式（1）、公式（2）所示。
rf （1）（2）f m 式中：f r 、f m 分别为串联谐振频率和串并联谐振频率。
基于移相补偿的两相交错并联LLC均流技术罗 松（黑龙江科技大学电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150000）摘 要：两相交错并联LLC 具有降低输入、输出纹波的能力，但实际使用中难以保证每相谐振元件参数一致，参数差异会使交错并联谐振变换器输出无法实现均流。
直流稳压电源并联均流及实现
直流稳压电源并联均流及实现直流稳压电源并联均流及实现路秋⽣摘要本⽂介绍了直流稳压电源并联均流控制常⽤⽅法和⼯作原理、实现电路。
关键词直流稳压电源，均流，冗余，电源并联，电源管理⼀、简介电源并联运⾏是电源产品模块化，⼤容量化的⼀个有效⽅法，是电源技术的发展⽅向之⼀，是实现组合⼤功率电源系统的关键。
⽬前由于半导体功率器件、磁性材料等原因，单个开关电源模块的最⼤输出功率只有⼏千⽡，但实际应⽤中往往需⽤⼏百千⽡以上的开关电源为系统供电，在⼤容量的程控交换机系统中这种情况是时常遇到的。
这可通过电源模块的并联运⾏实现。
通过直流稳压电源的并联运⾏可达到以下⽬的：1.1 扩展容量，实现⼤功率电源供电系统。
1.2 通过N+1，N+2冗余实现容错功能，带电热插拔，便于在不影响系统正常⼯作的情况下，对电源系统进⾏维护，实现供电系统的不间断供电。
⼆、直流稳压电源并联扩容的要求2.1 N+m（m表⽰电源系统冗余度）个电源模块并联扩容后，总电源系统的源电压效应，负载效应，瞬态响应等技术指标都应保持在系统所要求的技术指标范围内。
2.2 每个直流稳压电源模块单元具有输出⾃动均流功能。
2.3 采⽤冗余技术，当某个电源模块单元发⽣故障时，不影响整个电源系统的正常⼯作，电源系统应有⾜够的负载能⼒。
2.4 尽可能不改变电源模块单元的内部电路结构，确保电源系统的⾼可靠性。
2.5 对公共均流总线带宽要⼩，以降低电源系统噪声。
2.6 确保每个供电单元分担负载电流。
即通过并联均流应使整个电源系统像⼀个整体⼀样⼯作，同时通过并联均流技术使整个供电系统的性能得到优化。
三、常⽤的⼏种均流⽅法3.1 改变输出内阻法（外特性下垂法，改变输出斜率法）利⽤电流反馈，调节电源模块单元的输出阻抗，实现均流。
3.2 主/从法在并联运⾏的电源模块单元中，选定⼀个电源模块单元作为主电源模块，其余电源模块作为从电源模块。
主电源模块⼯作于电压源⽅式，⽽从电源模块⼯作于电流源⽅式，电流值可独⽴设置。
开关电源并联的均流技术
开关电源并联的均流技术詹新生1,2(1.湖北工业大学,湖北武汉 430068; 2.徐州工业职业技术学院,江苏徐州 221140)[摘 要]采用多个电源模块并联运行来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向,均流技术是实现大功率电源和冗余电源关键。
本文主要讨论了常见开关电源均流技术的原理和方法。
[关键词]开关电源;均流 中图分类号:TP303+13文献标识码:C1 引 言采用多个电源模块并联运行来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向。
并联运行的各模块特性不一致,可能使电压调整率小的模块承担较大的电流甚至过载,热应力大;外特性较差的模块运行于轻载其至是空载。
其结果必然使电源可靠性降低,寿命减小。
因此需要实现均流措施,来保证模块间电流应力和热应力的均匀分配,防止单个模块运行在电流极限值状态[1]。
2 开关电源并联均流的方法211 输出阻抗法(下垂法、斜率法)其实质是利用电流反馈调整各模块的输出阻抗或直接改变模块单元的输出电阻,使外特性斜率趋于一致,以达到并联模块接近均流的目的。
这种方法是一种简单的大致均流的方法,精度比较低。
图1为输出阻抗法均流原理图,左图为并联开关电源外特性V o =f (I o ),右图中的R 为开关电源的输出阻抗。
图1 输出阻抗法均流原理图 由上图可知,当负载电流为I L =I O1+I O2时,负载电压为V o ,按两个模块的外特性倾斜率分配负载电流,斜率不相等,电流分配也不等;当负载电流增大到I L ′=I O1′+I O2′时,负载电压为V o ′。
可知,模块1外特性斜率小,分配电流的增长比外特性斜率大的模块2增长大。
如果能设法将模块1的外特性斜率调整得接近模块2,则可使这两个模块的电流分配均匀。
只要调整图1中的输出阻抗R ,使各个模块的外特性基本一致即可。
电阻R 不宜选的太大,以减少损耗。
这种方法是最简单的实现均流的方法,在小电流时电流的分配特性较差,大电流时较好。
缺第29卷 第3期2009年 6月农业与技术Agriculture&T echnology V ol.29 N o.3Jun.2009・136 ・点是:电压调整率下降,为了均流,每个模块必须分别调整;对于不同额定功率的模块难以实现均流。
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UC3907
五、热应力自动均流法
按模块电流和温度均流
热应力自动均流法
六、外部控制器均流
外部控制器均流
两台电源并联时,如果能将电源1的外特性斜率调整接近电源2，可使得电 流分配均衡。缺点：输出阻抗加大，负载电流变化会引起大的电压变化。
Hale Waihona Puke 输出阻抗法实质：按电流反馈改变参考电压以改变输出电压
二、主从设置法
适用于电流型控制 不适用于冗余系统
主从设置法
三、平均电流自动均流法
各模块电流放大器的输出端接电阻 连接到公共母线上
自动均流法
单一模块的接法：要求电阻R上不 应有电压，否则意味着不均流。
四、最大电流自动均流法
自动设定主从模块 输出电流最大的是主模块
“民主均流法”
电流信号通过下图电路进行仲裁，与电源输出电流成正比的 电流反馈信号uifk最大的电源二极管VDk导通，均流母线电 压uSB（均流信号）正比于输出电流最大的电源电流。
开关电源并联均流技术
开关电源并联
适用于分布式电源系统； 容易处理低电压大电流； 易于扩展及维护； 每个单元只处理小功率； 器件的应力降低； 可以冗余设计，提高可靠性
分布式电源系统
并联均流的一般要求
各模块承受的电流能自动平衡，实现均流； 为提高系统的可靠性，尽可能不增加外部均
流控制，并使均流和冗余相结合； 输入电压或负载电流变化时，应保持输出电
压稳定，均流的瞬态响应好。
并联均流的方法
输出阻抗法； 主从法； 自动均流法（平均电流法、最大电流法）； 热应力自动均流法； 外加均流控制器法
一、输出阻抗法
Droop法 ——调节输出阻抗均流
输出阻抗法
等效电压源
调节开关电源的输出外特性的斜率（输出阻抗），达 到均流目的。开关电源的输出外特性：