模塊電源4種均流電路利弊衡量

1、模塊電源4種均流電路利弊衡量作者:日期:模塊電源4種均流電路利弊衡量模塊電源4種均流電路利弊衡量先說說為什么需要均流電路，我們知道，當(dāng)一個(gè)模塊無法提供負(fù)荷需要的電 流的時(shí)候，可以采用多個(gè)模塊并聯(lián)的方式來提供總的負(fù)荷， 但由于每個(gè)模塊的輸 出電壓無法完全一致，輸出阻抗特性也會(huì)有所區(qū)別，簡單的將模塊并聯(lián)在一起， 并不能保證各模塊輸出電流完全一致， 很可能會(huì)出現(xiàn)有的模塊全負(fù)荷工作， 有的 模塊卻空載運(yùn)行的情況，我們知道，模塊空載及滿負(fù)荷運(yùn)行，都不是最佳運(yùn)行狀 態(tài)，對于系統(tǒng)的整體壽命也就可想而知了。 所以，就需要額外的電路來實(shí)現(xiàn)均流 的功能，讓所有模塊均分負(fù)載。再說說如何實(shí)現(xiàn)均流，其實(shí)，模塊為什么不均

2、流原因也很簡單， 就是輸出電 壓不一致，有人可能要問，我都將電壓調(diào)整一致直接并聯(lián)可以不？如果你能保證 所有模塊輸出電壓完全一致且模塊的阻抗特性也完全一致，那么直接并聯(lián)應(yīng)該是沒有問題的（沒試過，不確定哈）但是我們能將所有模塊電壓調(diào)整的完全一致而 且隨著負(fù)載的變化，模塊輸出電壓的變化趨勢也一致嗎？如果你有方法， 歡迎指 點(diǎn)，但大多數(shù)情況下，這種情況是無法實(shí)現(xiàn)的。那么我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)均流呢？簡單 的說，就是通過外加的均流電路，讓模塊輸出電壓一致，電流大的，將電壓調(diào)低， 電壓小的，將電壓調(diào)高，就可以實(shí)現(xiàn)均流了，是不是很簡單？1輸岀阻抗法先來說一下第一種均流方法，輸出阻抗法，droop法：MOUA負(fù)載阻抗法

3、你可以簡單的理解成，對于模塊來說，輸出電流越大，模塊輸出 電壓會(huì)越低，這樣兩個(gè)模塊并聯(lián)在一起，原來輸出電壓高的模塊，由于輸出電流 的增加，模塊輸出電壓降低，自然就無法輸出更多的電流，那么電流就由其余模 塊提供了。具體的電路可以由上面的電路來實(shí)現(xiàn)， 前級放大電路對輸出電流信號 進(jìn)行放大，然后與反饋信號進(jìn)行疊加送入電壓環(huán)， 隨著電流的增加，就可以降低 輸出電壓?？蓜e疊加錯(cuò)了，如果你疊加到基準(zhǔn)端，那邏輯就反了，電流越大輸出 越高。這種均流方式我沒有試過，因?yàn)檫@種方式隨著電流的增加，輸出電壓是變 化的，有時(shí)候可能變化比較大，對于有穩(wěn)壓精度要求的模塊來說， 肯定是不合適 的。2主從設(shè)置法主從設(shè)置法：就是

4、人為設(shè)置一個(gè)主模塊，所有模塊以該模塊為參考，輸出電 流。下圖為網(wǎng)上摘錄的一個(gè)主從設(shè)置均流法的工作示意圖。I 主棋塊從損塊從上圖可以看出，在這種工作方式下用 n個(gè)單元，其中一個(gè)單元（主控單元） 工作在電壓源（CV）方式，其余n 1個(gè)單元工作于電流源（CC）方式。它實(shí) 際上是由電壓環(huán)（外環(huán)）和電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）構(gòu)成電流控制型的雙環(huán)控制，或說成 是電壓控制的電流源。這種均流方式最大的缺點(diǎn)就是，主模塊是我們設(shè)計(jì)過程中 指定的，如果工作過程中主模塊發(fā)生問題，那么整套系統(tǒng)將癱瘓。3平均電流法平均電流法：平均電流法首先要得到一個(gè)平均電流， 也就是總負(fù)載電流除以 模塊總數(shù)得到的電流值，各模塊電流與該平均電流比較，

5、如果模塊電流大于平均 電流就調(diào)低模塊輸出電壓，反之調(diào)高模塊輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)各模塊輸出電流一 致。在平均電流法中，將所有模塊的輸出電流，通過一個(gè)電阻接到一起，就可以 得到所有模塊輸出電流的平均值，這個(gè)點(diǎn)我們稱之為均流母線，如下圖所示：VLRlV4如果V1-V4分別是四臺(tái)模塊的輸出電流值，只要 R1-R4選值一樣，那么點(diǎn)電壓值就是(V1+V2+V3+V4)/4，也就是均流母線上的電壓值就是所有模 塊輸出電流的平均值。采用簡單的LM324，就可以實(shí)現(xiàn)平均電流均流法，具體的均流電路圖及參數(shù)如下:+1Ki對于圖中電路，VI代表本模塊輸出電流信號，通過一個(gè)1K的電阻引出到均流母線，均流母線上的電壓為所有

6、并聯(lián)模塊輸出電流的平均值，對于上圖的原理 圖，當(dāng)模塊單獨(dú)工作的時(shí)候，均流母線是懸空的，運(yùn)放輸入是高阻態(tài)，所以本模 塊電流VI與均流母線上電壓一致，也就是本模塊電流與均流母線電流沒有偏差, 整個(gè)電路輸出電壓(N104的1腳)為0V。這個(gè)時(shí)候通過設(shè)置R1R2的值，可 以得到模塊自身的輸出電壓，當(dāng)模塊并聯(lián)工作的時(shí)候，如果本模塊輸出電流小于 平均電流，即VI電壓小于均流母線電壓，則經(jīng)過查分放大及后級放大電路后,在1腳可以得到一個(gè)VI與均流母線電壓誤差90倍放大后的電壓值，且輸出電 壓為正，這樣就會(huì)抬高Vref的電壓值，從而提高模塊輸出電壓，增加模塊輸出 電流。如果本模塊輸出電流大于平均電流，就會(huì)輸出一

7、個(gè)低的電壓，降低基準(zhǔn)， 從而調(diào)低輸出電壓。這種均流方式既可以調(diào)低電流大的模塊的輸出電壓，也可以調(diào)高電流小的模 塊的輸出電壓，也即是電壓是雙向跳動(dòng)的。峰值第一次做模塊均流的時(shí)候，就是采用的這種均流方式，并聯(lián)模塊數(shù)量為 12個(gè)，系統(tǒng)輸出電壓調(diào)節(jié)范圍198-286V，系統(tǒng)穩(wěn)壓精度0.5%，均流精度3% 以內(nèi)。對于模塊而言，均流基本屬于免調(diào)試的部分，關(guān)鍵的重點(diǎn)是系統(tǒng)的接線，在 系統(tǒng)接線中最主要的一點(diǎn)就是模塊輸出的地要在模塊輸出就近位置接到一起， 也 就是說所有模塊輸出的負(fù)之間的阻抗越低越好。4峰值電流法峰值電流法就是在所有并聯(lián)模塊中， 模塊自動(dòng)選舉產(chǎn)生一位主模塊，其余所 有模塊電流向該模塊靠攏，企圖達(dá)

8、到主模塊的電流（但永遠(yuǎn)卻達(dá)不到）平均電流均流法中，連接到均流母線的電阻換成二極管，就變成了峰值電流均流法，電路圖如上圖所示，假設(shè)有 N個(gè)模塊并聯(lián)，模塊輸出電流對應(yīng)的電壓分別為V1V2.Vn,很明顯從上圖可以看到，均流母線上體現(xiàn)的將是模塊輸出電 流最大的模塊的電壓Vx（有一個(gè)二極管壓降，即使將平均電流均流法中的四個(gè)電 阻換成四個(gè)二極管，很明顯 A點(diǎn)電壓將是最高電壓減去一個(gè)二極管壓降了 ）。這 個(gè)模塊我們稱之為主模塊，從上面電路圖上可以看出，電路會(huì)調(diào)整所有模塊輸出 電流向主模塊對應(yīng)的電流靠近，但由于均流母線電壓與主模塊電流對應(yīng)的電壓相 差一個(gè)二極管壓降，所以從模塊輸出電流永遠(yuǎn)是緊跟主模塊，但超不過主模塊。與主從設(shè)置法比較，這種均流方式里面的主模塊，是由并聯(lián)模塊自己選就產(chǎn) 生的，所以這種均流方式，也稱為民主均流模式。當(dāng)主模塊故障的時(shí)候，在其余 模塊里會(huì)再次選