直流稳压电源并联均流及实现
直流稳压电源技术——并联稳压电源

直流稳压电源技术——并联稳压电源直流稳压电源技术——并联稳压电源第三章并联稳压电源经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性仍⽐较差。
其原因主要有以下⼏个⽅⾯:1、由于输⼊电压不稳定(通常交流电⽹允许有±10%的波动),⽽导致整流滤波电路输出直流电压不稳定;2、由于整流滤波电路存在内阻,当负载变化时,引起负载电流发⽣变化,使输出直流电压发⽣变化;3、由于电⼦元件(特别是导体器件)的参数与温度有关,当环境温度发⽣变化时,引起电路元件参数发⽣变化,导致输出电压发⽣变化;4、整流滤波后得到的直流电压中仍然会有少量纹波成份,不能直接供给那些对电源质量要求较⾼的电路。
所以,经整流滤波后的直流电压必须采取⼀定的稳压措施才能适合电⼦设备的需要。
常⽤的直流稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。
⼀、硅稳压管并联稳压电源1、电路原理分析图3-1-1是硅稳压管稳压电源。
其中D1是稳压⼆极管,R1是限流电阻,R2是负载。
由于D1与R2是并联,所以称并联稳压电路。
此电路必须接在整流滤波电路之后,上端为正下端为负。
由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值,所以在⼀定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。
下⾯我们来分析⼀下具体⼯作原理:假设设输⼊电压为U I ,当某种原因导致U I 升⾼时,U D1相应升⾼,有稳压管的特性可知U D1上升很⼩都会造成I D1急剧增⼤,这样流过R1上的I R1电流也增⼤,R1两端的电压U R1会上升,R1就分担了极⼤⼀部分U I 升⾼的值,U D1就可以保持稳定,达到负载上电压U R2 保持稳定的⽬的。
这个过程可⽤下⾯的变化关系图表⽰:U I ↑→U D1↑→I D1↑→I R1↑→U R1↑→U D1↓相反的,如果U I 下降时,可⽤下⾯的变化关系图表⽰: U I ↓→U D1↓→I D1↓→I R1↓→U R1↓→U D1↑通过前⾯的分析可以看出,硅稳压管稳压电路中,D1负责控制电路的总电流,R1负责控制电路的输出电压,整个稳压过程由D1和R1共同作⽤完成。
dcdc电源模块并联均流

dcdc 电源模块并联均流DC/DC,表示的是高压(低压)直流电源变换为低压(高压)直流电源。
例如车载直流电源上接的DC/DC 变换器是把高压的直流电变换为低压的直流电。
什幺是DC(Direct Current)呢?家庭用的220V 电源是交流电源(AC)。
若通过一个转换器能将一个直流电压(3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V 或5.0V),我们称这个转换DCDC 原理器为DC/DC 转换器,或称之为开关电源或开关调整器。
DCDC 的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC 转换器。
具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。
利用多个DC-DC 模块电源并联均流并实现输出电压的稳定保持,是工程师在实际操作中比较常见的工作之一。
此前我们曾经为大家介绍过多种不同的并联均流技术,那幺这些技术在实际应用的过程中应该如何进行选择?下面我们将会通过一个案例进行实例说明,看在实际操作中怎样选择最恰当的并联均流输出方法。
在本案例中,我们要求设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W、8V 的DC-DC 电源模块构成的并联供电系统,其具体的电路系统设计如下图所示:在该案例中,具体的设计要求主要有一下四个方面:调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V;额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于60%;调整负载电阻,保持输出电压UO=8.0±0.4V,使两个模块输出电流之和IO=1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
具有负载短路保护及自动恢复功能,保护阈值电流为4.5A。
依据上述的设计要求,我们开始选择相应的多个DC-DC 电源模块并联均流输出方案。
直流可调稳压电源的电流共享与并联设计

直流可调稳压电源的电流共享与并联设计直流可调稳压电源是一种常用的电源设备,广泛应用于实验室、工业控制以及通信设备等领域。
在某些场合,需要提供更大的电流输出能力,此时可以考虑采用电流共享与并联设计的方式来满足需求。
本文将探讨直流可调稳压电源电流共享与并联设计的原理和方法。
一、电流共享原理在电流共享设计中,多个可调稳压电源会通过特定的方式连接在一起,共同提供所需的输出电流。
这样可以实现电流的累计,并提高输出能力。
电流共享的原理基于分流原理,即将电流分配到每个电源上,从而实现电流共享。
二、电流共享设计步骤1. 确定电流需求:首先需要明确所需的输出电流,即所要驱动的负载所需的最大电流。
2. 选择电源模块:根据电流需求选择合适的可调稳压电源模块。
要考虑模块的输出电压、电流能力以及稳压性能等因素。
3. 连接电源模块:将选定的电源模块按照特定的连线方式连接在一起。
可以采用串联或并联的方式连接。
4. 设计电流共享电路:根据具体的电源模块和连接方式,设计适合的电流共享电路,用于将电流分配到每个电源模块上。
电流共享电路可以采用电流分流器、电流传感器等元件组成。
5. 联调和测试:完成电流共享电路设计后,进行联调和测试,确保各个电源模块能够正常工作,并实现电流的共享和稳定输出。
三、电流并联设计除了电流共享外,还可以考虑电流并联的设计方式。
电流并联是指将多个电源模块直接并联,以提供更大的输出电流能力。
与电流共享设计不同的是,电流并联不需要特定的电流共享电路。
电流并联的设计步骤如下:1. 选择电源模块:根据需要的输出电流,选择合适的可调稳压电源模块。
要确保每个模块的额定输出电流能够满足需求。
2. 连接电源模块:将选定的电源模块直接并联连接。
3. 联调和测试:完成电源模块的并联连接后,进行联调和测试,确保每个模块能够协同工作,并提供稳定的输出电流。
四、电流共享与并联设计的应用案例电流共享与并联设计在许多实际应用中都有广泛的应用。
大功率直流电源并联运行的均流控制

ai n o o r s p l s i a o td t ov h s p o l m. w t c iv u r n h rn o t l i h a a ll o e a t f p we u p i s d p e o s le t i r b e Ho o a h e e c re t s a g c n r n t e p r l p r — o e i o e t n o o r s p l s i p e e t d, n he a v n a e n ia v n a e f t e ma i l c re t s a n t o i f DC p we u p i s r s n e a d t d a tg s a d d s d a t g s o h x ma u n h r g me h d o e i
目前 , 并 联 的 电源 系 统 中 , 现 均 流 控 制 常 在 实
用 的 技 术 有 : 出 阻 抗 法 、 从 设 置 法 、 均 电流 输 主 平
均 流 法 l、 大 电流 均 流 法 l、 应 力 自动 控 制 法 1最 1 2热 1
的 需求 目益 迫切 。受 目前 半 导 体 开 关 器 件 水 平 的 限制 。 台大 容 量 ( 瓦 级 ) 单 兆 电源 技术 尚 不 成 熟 , 因 此 模 块 化 的大 功 率 电源 系 统 应 运 而 生 , 即 多个 并 联 运 行 的大 功 率 电源 模 块 共 同为 负 载 提 供 电能 。 受 误 差 的 不 可 避 免 性 和 工 艺 水 平 的 限 制 等 因 素 影 响 , 联 运 行 的各 电源 模 块 的 参 数 都 会 存 在 并
摘要 : 随着各 种用 电设 备容量 的增 加 , 大 功率 电源 的需 求 日益迫 切 。 由于大 容量 的单 体 电源技 术 尚不成 熟 . 对 因此多 电源模 块 并联运 行技术 成 为解 决当前 实 际需求 的有 效手段 之一 。针 对大 功率 直流 电源模 块并 联运 行时 的均流 问题进 行 了研究 , 以最大 电流均 流 法为 主 , 过对 均 流 电路和 均流 控制 的合 理 设计 , 并 通 以及相 应 的仿 真 分 析和 实验验 证 , 现 了大功 率直流 电源 模块 的并联 运行 均流 控制 。 实 关 键词 : 流 电源 :均流控 制 :最大 电流均 流法 直
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北京信息职业技术学院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。
关键词均流、冗余、电源并联一、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。
并联开关电源的均流方法[5篇]
![并联开关电源的均流方法[5篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/9aca415d24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ecbd.png)
并联开关电源的均流方法[5篇]第一篇:并联开关电源的均流方法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开关电源中,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)。
直流电源模块并联均衡扩流系统

直流电源模块并联均衡扩流系统、任务设计并制作一个由两个6V DC/DC 模块构成的并联供电系统(见图 1)图1两个DC/DC 模块并联供电系统圭电路示意图、要求(1)调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压 U 0 =6.0 土 0.3V 。
(15分)⑵ 调整负载电阻,保持输出电压 U o =6.0 + 0.3V ,使两个模块输出电流之和 I 0=1.0A 且按11:12=1:1 模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差 绝对值不大丁 5%。
(10分)⑶ 调整负载电阻,保持输出电压 U 0=6.0 + 0.3V ,使两个模块输出电流之和 I 0=1.5A 且按11:12=1:1模式自动分配电流,每个模块输出电流的相对误差绝对 值不大丁 5%。
(10分)(4)额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低丁 60%。
(10分)2. 发挥部分 (1)调整负载电阻,保持输出电压U 0=6.0 土 0.3V,使负载电流I 0在1.5~3.5A 之 间变化时,两个模块的输出电流按I1:I2=1:1自动分配,每个模块的输出电流相 对误差的绝对值不大丁 2%。
(15分)⑵ 调整负载电阻,保持输出电压 U 0=6.0 土 0.3V,使两个模块输出电流之和 I o =4.0A 且按11:12=1:1模式自动分配电流,每个模块的输出电流的相对误差的 =FA M 负载电阻/1 8-2WDC/DC 模块1DC,DC 模块2绝对值不大丁2%。
(10分)(3)具有负载短路保护及自动恢复功能,保护阈值电流为 4.5A (调试时允许有土0.2A的偏差)。
(10分)3 .设计报告(20分)三、说明1 .不允许使用线性电源及成品的DC/DC模块;2. 供电系统含测控电路并由U IN供电,其能耗纳入系统效率计算;3. 除负载电阻为手动调整以及发挥部分(1)由手动设定电流比例外,其他功能的测试过程均不允许手动干预;4. 电源应能在测试过程中连续安全工作。
简述直流稳压电流并联输出模式使用方法。

简述直流稳压电流并联输出模式使用方法。
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直流稳压电源并联均流及实现
我们学习的是采用运算放大器的串联型稳压电路,但是还是有不少的外接元件,还要注意共模电压的允许值和输入端的保护,使用复杂。
随着国民经济的发展和用电设备的不断增加,各种电子装置对电源功率的要求越来越高,对电流的要求也越来越大,但受构成电源模块的半导体功率器件,磁性材料等自身性能的影响,单个开关电源模块的输出参数(如电压、电流、功率)往往不能满足要求。
若采用多个电源模块并联供电,就不但可以提供所需电流,而且还可以形成N+m冗余结构,提高了系统的稳定性,可谓一举两得。
并联电源的使用可以使这种情况得到改善,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。
我们通过直流稳压电源的并联运行可达到以下目的:
1. 扩展容量,实现大功率电源供电系统。
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。
这就是我们课本上所认识的图
输出电压可调的电路
这样我们就可以拥有较大的供电系统,而且这样的系统也是比较稳定和易于维护的,对于大型的生产企业来说,可以产生巨大的经济效益,因而我觉得我们应该推广这种并联式的稳压电源。
技术上的要求如下:
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.每个直流稳压电源模块单元具有输出自动均流功能。
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。
4 .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。
5 .公共均流总线带宽要小,以降低电源系统噪声。
6 .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。
在我们学习的范围内,以上知识我们式完全明白的,但是在实际的设计和操作中可能就没有那么简单了。
而且设计出来的电路图也是比较复杂的。
如下图:
在日常的生产中,也有需要用到一个电压输出为很多的机器供电的情况,所以我们就要用到均流,使电流平均的输送给这些机器。
工程上常用的几个几个均流的方法:
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。
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。
在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,显然不具备冗余功能。
3.3 平均电流自动均流法
这种方法不用外加均流控制器,在各电源模块单元间接一条公共均流母线CSB,均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值(即代表电源系统的平均电流)。
Ub与每个电源模块的取样电压信号比较后通过调节放大器输出一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流目的。
3.4 外接控制器法
使用一个外加的均流控制器,比较所有模块的电流,调节相应的反馈信号实现均流。
这种控制方法效果较好,但需要一个外加的均流控制器和附加连线。
3.5 热应力自动均流法
利用监测电源系统中每个电源模块单元的温度来实现均流,使其温度高的模块单元输出电流小,温度低的电源模块输出电流大。
3.6 最大电流均流法(民主均流法、自动均流法)
这种方法采用一套最大值比较器,每一时刻输出电流最大模块作为主模块,其输出电流转化
成的电压信号Ui送至均流母线CSB,即CSB上的电压Ub反映的是各电源模块单元中Ui的最大值,即电流最大值。
各从模块的Ui与Ub比较从而自动调节输出电流达到均流。
UC3907就是采用这种工作原理的均流控制芯片。
这种均流芯片目前使用较广泛。
UPS模块N+m冗余并联,当采用前面介绍的民主均流法时,可以采用美国Unitrode公司生产的UC3907集成均流控制芯片。
此芯片结构简单、功能强大、已在直流开关电源N+m 并联系统中得到了广泛应用。
交流冗余并联的发展方向是采用数字控制,其优点是智能化程度高、灵活、成本低廉、可靠性高、维护方便、一致性强。
这就是我学习直流稳压电压后的一些资料,虽然我们学习的还是很浅显的只是,但是我们已经具备了学习更深知识的基础,上面我的看法还有附带的一些资料就是我对学习这一章的主要心得,当然还有关于拓展方面的知识,其实我们学习的目的就是为了应用于实践,因此在学习中添加一些具体的生产实例还是比较有益的一种方法。
撰稿人:刘宇龙F0302009 5030209256
时间:2005年5月27日
资料引用:中国电子网,中国通信情报资源网,《电工学》(高等教育出版社)。