开关电源并联均流技术

　　·由于电压环工作频带宽，易受噪声干扰。

　　·主/从单元间必须要有通讯联系，所以整个系统较复杂。

　　·可靠性取决于主模块，只能均流，不能构成冗余系统。

　　·适用于n个功率单元的系统。

4．3外部电路控制法

　　（1）工作原理

　　每一个单元加一个输出电流检测电路来检测它的电流，产生的反馈信号调节每个单元的电流，从而达到各单元间输出均流的目的。在这种情况下，每个单元间应有公共总线。

　　（2）优缺点

　　·这种控制方法均流效果较好，但是每个单元需附加一个电流控制电路，成为控制环路的一部分，需满足环路的总体要求，否则会降低单元的技术指标及工作稳定性，降低系统的动态响应特性。

　　·由于每个单元都需要一个控制电路，所以整个扩流系统连线较多。

4．4平均电流型自动负载均流法（自动均流）

　　（1）工作框图

见图6，这种均流方式采用一个窄带电流放大器，输出端通过阻值为R的电阻连到均流母线上，n个单元采用n个这种结构。

图6

　　当输出达到均流时，电流放大器输出电流I1为零，这时IO1处于均流工作状态。反之，在电阻R上产生一个Uab，由这个电压控制A1，由A1再控制单元功率级输出电流，最终达到均流。

　　（2）特点

　　·均流效果较好，易实现准确均流。

　　·在具体使用中，如出现均流母线短路或接在母线上的一个单元不工作时，母线电压下降，将使每个单元输出电压下调，甚至达到下限，以致造成故障。并且当某一模块的电流上升至Iomax时，电流放大器输出电流也达到极限值，同时致使其它单元输出电压自动下降。

　　·可以构成冗余系统，均流模块数理论上可以不限。

　　·缺点为了使系统在动态调节过程始终稳定，通常要限制最大调节范围，要将所有电压调节到电压捕捉范围以内。如果有一个模块均流线短路，则系统无法均流。单个模块限流也可能引起系统不稳定。在大系统中，系统稳定性与负载均流瞬态响应的矛盾很难解决。如果在图6中的R支路上串一只二极管，则构成所讲的最大电流自动均流法。

4．5最大电流自动均流法（民主均流法，自动主/从控制法）

　　（1）工作原理

　　将图6所示均流框图中的电阻R用一个二极管代替，二极管正端接a，负端接b。这样只有当n个单元中输出电流最大的一个电流放大器输出才能使二极管导通，从而影响均流母线电压，进而达到该单元均流调节作用。这种方法一次只有一个单元参与调节工作。

　　（2）特点

　　·在这种均流方式下，参与调节的单元由n个单元中的最大输出电流单元决定，一次只有这个最大输出电流单元工作，这个最大电流单元是随机的，所以有人把这种均流方法叫做“民主均流法”。又由于一旦最大均流单元工作，它处于主控状态，别的单元则处于被控状态，因此又有人把这种方法叫做“自动主/从控制法”。

　　·由于二极管总有正向压降，因而主单元均流总有误差，而从单元的均流效果是较好的。美国优尼则公司的UC3907集成均流控制芯片就工作在这种方式下。最大均流法的特点和平均电流法的特点相似。

4．6强迫均流法

　　所谓强迫均流，就是通过监控模块实现均流。实现方式主要有软件控制和硬件控制两种。

　　软件控制是通过软件计算，比较模块电流与系统

图7

平均电流，然后再调整模块电压，使其电流与平均电流相等。软件方式易于实现，均流精度高，但其瞬态响应比较差，调节时间长。

　　硬件控制方式原理如图7所示，取样电压Us与系统基准电压Ur相比较产生误差电压Ue,该电压送至每个模块，与模块电流相比较，调节模块参考电压，从而改变输出电压，调节输出电流，实现均流。这样，每个模块都相当于电压控制的电流源。这种均流方式精度高，动态响应好，可控制模块多，可以很方便的组成冗余系统。

　　对这种硬件强迫均流方法的一种改进就是所谓的PWM强迫均流法。工作原理如图8所示。

图8

　　强迫均流依赖监控模块，如果监控模块失效，则无法均流，这一点使用时应注意。在强迫均流中，每个监控系统监控的模块数可达100个，参数设置好后（即使模块电压相差较大，如1伏或更大）不需任何调整，均流精度高于2.5％,负载响应快（在几百ms内），无振荡现象。

5小结

　　本文主要讨论了6种常用的均流技术。其中改变单元输出内阻法（斜率法）和最大电流自动均流法、强迫均流法应用较广，并且已有现成的集成控制芯片。同时，随着微处理技术的迅速发展，整个系统可采用智能总线结构，从而实现均流冗余控制、故障检测、故障信息显示等功能，就会使均流效果更理想、使用界面更友好、更方便。