【正文】 目前市場(chǎng)上開(kāi)關(guān)電源中功率管多采用MOSFET的開(kāi)關(guān)電源，轉(zhuǎn)換頻率可達(dá)100kHz。然而開(kāi)關(guān)電源的控制電路很復(fù)雜、輸出的紋波電壓很高，因此開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用也會(huì)受到一定的限制[3]。如果采用多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)電源模塊，并將其并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)的電源系統(tǒng)中每個(gè)整流模塊處理較小功率，系統(tǒng)就能提供大功率的輸出，使得上述單臺(tái)電源遇到的問(wèn)題得以解決。特別是高電壓和對(duì)可靠性要求較高的電力設(shè)備，直流電源是唯一可供選擇的控制電源。 Evenness of current in parallelling。對(duì)于高頻開(kāi)關(guān)電源模塊的冗余備份的關(guān)鍵就是模塊之間電流平均分配。電力控制必須具備安全可靠的控制電源。隨著變電站直流負(fù)載的增加，要求組建一個(gè)大容量的直流電源系統(tǒng)。本文詳細(xì)討論了均流的幾種控制方法，得出民主均流法為電力系統(tǒng)中最實(shí)用的均流方式，UC3902芯片的問(wèn)世，加速了民主均流技術(shù)的推廣，并廣泛應(yīng)用于電力控制電源。 Democratic evenness of current目 錄緒論目 錄1 緒論 1 選題的目的和研究重點(diǎn) 1 高頻開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)介與分類(lèi) 1 電力控制電源的發(fā)展 22 高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng) 3 高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)構(gòu)成 3 隔離型DC/DC變換器 4 推挽型變換器 4 全橋型變換器 4 PWM控制器模塊 53 高頻開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)特性及均流一般原理 7 高頻開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)特性 7 均流原理分析與研究 8 輸出阻抗法 9 平均電流自動(dòng)均流法 9 主從設(shè)置均流法 10 最大電流自動(dòng)均流法（民主均流法） 11 各種均流方法的比較 124 UC3902均流芯片的應(yīng)用 13 UC3902均流芯片的內(nèi)部電路及原理 13 UC3902均流芯片外圍電路的設(shè)計(jì)[20][23] 14 多電源模塊并聯(lián)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定 16 確定電流檢測(cè)電阻RSENSE 16 確定限流電阻RG 17 確定調(diào)整電阻RADJ 18 確定補(bǔ)償元件RC和CC 18 兩臺(tái)25A/12V模塊電源并聯(lián)均流測(cè)試 195 結(jié)論和展望 21 最大電流自動(dòng)均流法在電力高頻開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用 21 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與不足 22致 謝 23參考文獻(xiàn) 25附 錄 27即可）：5 結(jié)論和展望1 緒論 選題的目的和研究重點(diǎn)電力控制系統(tǒng)保證了電力系統(tǒng)和電力設(shè)備的可靠和高效運(yùn)行，人們都很關(guān)注電力控制技術(shù)的發(fā)展，電力控制技術(shù)的日趨完善，已使電力控制達(dá)到十分可靠的程度。由于變電站繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)化裝置、事故照明、通信電源和交流不停電電源（UPS）的直流逆變負(fù)載的增多，組建一個(gè)容量大、安全可靠、不間斷供電的直流電源系統(tǒng)是非常急迫的。本文重點(diǎn)研究多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)電源模塊的并聯(lián)運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，就是負(fù)載電流的平均分配問(wèn)題。供電電源的小型化是電子裝置的小型和輕量化的重要環(huán)節(jié)，因此必須盡可能使電源電路的損耗降低。為提高開(kāi)關(guān)頻率必須采用高速開(kāi)關(guān)器件。高頻開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)有多種[2]：（1）按DC/DC變換器的工作方式分：①單端正激式和反激式、推挽式、半橋式、全橋式等；②降壓型、升壓型和升降壓型等。 電力控制電源的發(fā)展發(fā)電廠、變電站中，為控制、信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置及某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)如斷路器、UPS電源提供電源的系統(tǒng)通常稱為控制電源。2．發(fā)展研究直流系統(tǒng)規(guī)范化階段20世紀(jì)80年代中期至20年代末為發(fā)展研究直流系統(tǒng)規(guī)范化階段。3．現(xiàn)代電源技術(shù)應(yīng)用階段20世紀(jì)末至今為現(xiàn)代電源技術(shù)應(yīng)用階段。開(kāi)關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖21所示，其中的核心部分是DC/DC變換器，進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，此外還有起動(dòng)電路、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)電路、噪聲濾波等電路。開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的輸入端的瞬態(tài)變化很多都表現(xiàn)在輸出端。該變換器把直流電壓或電流變換為高頻方波電壓或電流，通過(guò)變壓器升壓或降壓后，再通過(guò)整流器和濾波器變?yōu)槠交闹绷麟妷夯螂娏?，故該變換器又稱逆變整流型變換器。加在變壓器的一次繞組上的電壓幅值為輸入電壓Ui，脈沖寬度為開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton的脈沖波形，變壓器的二次側(cè)的電壓通過(guò)二極管V1和V2的全波整流變?yōu)橹绷鳌? 全橋型變換器全橋型變換器電路如圖24所示，SS3及SS4是兩對(duì)開(kāi)關(guān)，重復(fù)交互通斷。其工作波形如圖25所示。對(duì)全橋型變換器用PSIM ，電路圖和波形圖見(jiàn)附錄。PWM控制器的工作原理如圖26所示。一種是保持開(kāi)關(guān)工作周期Ts不變，控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton的脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式，這種方式普遍采用。負(fù)載突變時(shí)不會(huì)造成電流嚴(yán)重分配不均而停機(jī)。因此上式也表示開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓調(diào)整率。 均流原理分析與研究多臺(tái)電源并聯(lián)組成的大功率電源系統(tǒng)，應(yīng)像單臺(tái)電源一樣，在輸入總線和輸出負(fù)載變化的情況下，除系統(tǒng)的輸出電壓等電特性始終保持穩(wěn)定不變外，還要能長(zhǎng)期、無(wú)故障地可靠運(yùn)行。從目前國(guó)內(nèi)外對(duì)均流技術(shù)的研究看，在并聯(lián)的電源系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)均流控制常用的幾種并聯(lián)均流技術(shù)有：（1）輸出阻抗法（斜率控制法）；（2）平均電流自動(dòng)均流法；（3）主從設(shè)置均流法；（4）最大電流自動(dòng)均流法（民主均流法）。這種均流的缺點(diǎn)很明顯，本質(zhì)上是一種開(kāi)環(huán)控制，在小電流時(shí)電流分配特性差，重載時(shí)分配特性好一些，但仍不均衡。這個(gè)綜合信號(hào)電壓與基準(zhǔn)電壓比較后，其誤差經(jīng)過(guò)放大得到，則隨著該臺(tái)電源輸出電流的變動(dòng)，將作相應(yīng)變動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)該臺(tái)電源內(nèi)部脈寬調(diào)制器及驅(qū)動(dòng)器，用以自動(dòng)調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓。在電壓反饋型DC/DC變換器中將輸出電流引入反饋回路中，這樣當(dāng)輸出電流增加時(shí)，輸出電壓將降低從而調(diào)節(jié)并聯(lián)模塊的輸出阻抗，實(shí)現(xiàn)均流的目的。圖33為n個(gè)并聯(lián)模塊中一個(gè)模塊按平均電流自動(dòng)均流的控制電路原理圖。與之差代表均流誤差，通過(guò)調(diào)整放大器輸出一個(gè)調(diào)整用的電壓。這就是按平均電流法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)均流的原理。電流環(huán)是內(nèi)環(huán)，電壓環(huán)是外環(huán)。設(shè)模塊1為主模塊，按電壓控制規(guī)律工作，其余的n1個(gè)模塊按電流型控制方式工作。各個(gè)從模塊的電壓誤差放大器接成跟隨器的形式，主模塊的電壓誤差輸入各跟隨器，于是跟隨器輸出均為，它即是從模塊的電流基準(zhǔn)，因此各個(gè)從模塊的電流都按同一值調(diào)制，與主模塊電流基本一致，從而實(shí)現(xiàn)了均流。 最大電流自動(dòng)均流法（民主均流法）最大電流自動(dòng)均流法也叫自主均流，圖35描述了最大電流自動(dòng)均流法的簡(jiǎn)要原理。設(shè)正常情況下，各模塊分配的電流是均衡的。最大電流法能隨時(shí)根據(jù)系統(tǒng)中承擔(dān)電流最大的模塊，不斷調(diào)整各并聯(lián)模塊分擔(dān)的負(fù)載電流，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總電流在各電源模塊中的精確分配。(3)電壓環(huán)的帶寬大，容易受外界干擾。4．用最大電流均流法的并聯(lián)模塊電源間不獨(dú)立，而是通過(guò)均流母線聯(lián)系。從模塊以均流母線電壓為基準(zhǔn)，使得每個(gè)模塊都能均分電流。電流檢測(cè)放大器的輸出電流是與電源模塊的輸出電流成正比的，且作為輸入信號(hào)提供給均流驅(qū)動(dòng)放大器的正向輸入端和誤差放大器的反向輸入端。均流檢測(cè)放大器檢測(cè)均流母線上的電壓Ub，并把輸出信號(hào)作為誤差放大器的正向輸入端，跟均流驅(qū)動(dòng)放大器一樣，增益也為1。而跨導(dǎo)放大器把反饋網(wǎng)絡(luò)連接在誤差放大器的輸出與地線之間，這樣把電流信號(hào)放在誤差放大器的反向輸入端，提高了放大器輸出電流的可靠性。這種人為的補(bǔ)償是為了增加主從模塊之間轉(zhuǎn)換的裕度，同時(shí)將確保工作在主模塊狀態(tài)的誤差放大器輸出為零，但所有的從模塊產(chǎn)生非零的誤差電壓，這一非零的誤差電壓是與各個(gè)電源模塊電流檢測(cè)放大器的輸出和均流母線電位之差成比例的。 UC3902均流芯片外圍電路的設(shè)計(jì)[20][23]UC3902的外圍電路如圖42所示。在計(jì)算這些元器件的值之前，必須確定模塊變換器中的3個(gè)參數(shù)：（1）即額定輸出電壓；（2）即最大輸出電流；（3）最大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍。圖42 UC3902芯片的典型應(yīng)用功耗受到效率、器件的額定功率的限制。均流環(huán)加在單個(gè)模塊電源上時(shí)，必須避免各控制環(huán)之間的相互干擾。ASHA：均流驅(qū)動(dòng)和均流檢測(cè)放大器增益，其值為1。 多電源模塊并聯(lián)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定將兩個(gè)輸出直流電壓12 V，額定輸出電流25 A，輸出功率300 W的模塊電源并聯(lián)，UC3902均流控制器外圍電路的設(shè)計(jì)如圖43所示。檢測(cè)電阻一般用精度較高的電阻來(lái)提高均流精度。則有： （48）圖43 兩電源模塊并聯(lián)的電路設(shè)計(jì) 確定限流電阻RG由（42）式，為保證驅(qū)動(dòng)電流和功率損耗都在UC3902所允許的范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)使足夠小，一般在的范圍之內(nèi)，選擇IADJmax=5mA。，其中UOmax=，UOmin=，取ROUT1 = ROUT2， （410） （411）而RADJ的數(shù)值應(yīng)小到不影響模塊電壓反饋回路的正常工作，一般在之間，實(shí)際選擇。模塊的電壓環(huán)的交越頻率10f C =40Hz，則均流環(huán)的交越頻率f C 選定為4Hz，在f C頻率下電壓環(huán)的增益可以在模塊電源和RSENSE之間接一個(gè)測(cè)量信號(hào)測(cè)得：APWR=10dB。 兩臺(tái)25A/12V模塊電源并聯(lián)均流測(cè)試為驗(yàn)證最大電流自動(dòng)均流法的均流效果，建立如圖44的仿真電路并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。表41 兩臺(tái)25A/12V模塊電源并聯(lián)均流測(cè)試UO(V)IO1(