开关电源的并联运行及其数字均流技术

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)。

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。

开关电源并联均流技术
 1 引言
 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。

由于目前稳定电源输出扩流应用较多，本文仅讨论开关电源并联均流技术。

均流的主要任务是：
 （1）当负载变化时，每台电源的输出电压变化相同。

 （2）使每台电源的输出电流按功率份额均摊。

 2 提高系统可靠性方法
 （1）在电源并联扩流过程中，为了提高系统工作稳定性，可采用N＋m冗余的方法。

其中m表示冗余份数，m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也相应增加。

 （2）采用均流技术保证系统正常工作。

在电源并联扩流中，应用较为广泛的办法是自动均流技术。

它通过取样、电子控制调节环路来保证整个系统的输出电流按每个单元的输出能力均摊，以达到既充分发挥每个单元的输出能。

开关电源并联系统的均流技术①谢勤岚　陈红(中南民族大学电子信息工程学院　武汉　430074)　陶秋生(武汉数字工程研究所　武汉　430074)摘　要针对目前有发展前途的开关电源并联系统,提出了开关电源并联的技术要求,简要分析了实现并联系统均流的基础原理,介绍了几种实现均流技术的方案。

关键词　开关电源　电源并联　均流技术1　引言由于大功率负载需求和分布式电源系统的发展,开关电源并联技术的重要性日益增加,并联系统中,每个变换器只处理较小功率,降低了应力;还可以应用冗余技术,提高系统可靠性。

但是并联的开关变换器模块间需要采用均流措施,它是实现大功率电源系统的关键。

均流措施用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配,防止一台或多台模块运行在电流极限值(限流)状态。

因为并联运行的各个模块特性并不一致,外特性好(电压调整率小)的模块,可承担更多的电流,甚至过载,从而使某些外特性较差的模块运行于轻载,甚至基本上是空载运行。

其结果必然是分担电流多的模块,热应力大,降低了可靠性。

对若干个开关变换器模块并联的电源系统,基本要求是:①各模块承受的电流能自动平衡,实现均流;②为提高系统的可靠性,尽可能不增加外部均流控制的措施,并使均流与冗余技术结合;③当输入电压和/或负载电流变化时,应保持输出电压稳定,并且均流的瞬态响应好。

2　均流的基本原理与其它电源一样,开关变换器如图1所示的外特性(或称输出特性)V o=f(I o),R为开关变换器的输出阻抗,其中也包括这个开关变换器模块连接到负载的导线或电缆的电阻。

空载时,模块输出电压为V omax。

当电流变化量为△I时,负载电压变化量为△V,故得该模块的输出电阻为R=△V/△I.对模块来说,当电流增加了△I时,其输出电压降落了△V,因此,此式也代表开关电源的输出电压调整率。

由图1可见,开关变换器的负载电压V。

与负载电流I o的关系可用下式表达:V o=V omax-RI o.572003年第4期 舰船电子工程 ①收稿日期:2002年12月17日,修回日期:2003年3月3日图1　开关变换器的外特性 对两台相同容量,具有相同参数的开关变换器相互并联的情况,如图2,则有下式V ol =V omax -R 1I o1,V o2=V omax -R 2I o2图2　两台并联的开关变换器及外特性R 1、R 2分别为模块1及模块2的输出阻抗(包括电缆电阻)。

浅析开关电源并联系统自动均流技术随着我国人数逐渐增加，用电程度中也在逐渐提高。

在开关系统中，利用并联的方式进行供电，在一定程度上，能够为每户人口提供用电。

但是，在实际的使用中容易出现用电分配不均，并且在使用时，电压不稳定。

因此，论文通过对开关电源并联系统造成电流不均匀的原因进行分析，探究开关电源并联系统自动均流技术的有效方式。

此次研究的主要目的是为能够解决在电源并联系统中，电流分布不均问题，促进用户用电的安全以及用电稳定性。

【Abstract】With the increasing population of China，the degree of electricity consumption is also gradually improving. In the switching system，power is supplied in the mode of parallel，which can provide electricity to each household in a certain degree. However，in actual use，it is easy to have uneven distribution of electricity，and the voltage is unstable when in use. Therefore，through the analysis of the causes of the current inhomogeneity caused by the switching power supply parallel system，this paper probes into the effective way of automatic current-sharing technology in the switching power supply parallel system. The main purpose of this paper is to solve the problem of uneven distribution of current in power supply parallel system and to promote the safety and stability of power consumption.标签：开关电源;并联系统;自动均流技术1 引言电力系统在实际的应用中用电量不足时，可以利用开关电源将电源多个模块进行并联，从而解决供电不足或者输出功率较小的问题。

开关电源并联系统的数字均流技术
 1 引言
 电源系统的发展方向之一是用分布式电源系统取代集中式电源系统。

这是因为分布式电源系统具有更多的优点，比如易于扩充输出功率容量、可靠性高、使电源保持高的效率和较快的动态响应、可以实现标准化设计、便于维护等。

但是外特性不同的电源模块并联工作时，如果不采取一定的均流措施，每个模块的输出电流将出现分配不均的情况，外特性好的电源模块将承担更多的电流，甚至过载，从而降低了可靠性；分担电流小的模块可能处在效率不高的工作状态。

因此必须采取均流措施。

 同时分布式电源系统对两个技术提出了更高的要求：
 1）并联模块间的自动均流技术；
 2）模块的智能化技术。

 电源模块的数字化能够提高其可靠性和产品一致性等工程问题，并且有利于实现智能化，是应用技术的发展方向。

 2 平均电流法
 目前常用的均流方法有：输出阻抗法、主从设置法、平均电流法、最大电流法、热应力自动均流法和采用均流控制器的方法等。

为了提高电源系统的可靠性和可维护性，采用的均流方法最好有如下特点：
 1）单个模块的故障不影响整个系统的正常运行；
 2）模块之间自动实现均流，无需人为的调整和设定，无需模块之外控制器的介入。

 考虑到均流算法和数字化的特点和互补性，本系统选用平均电流法。

这种。

开关电源并联均流技术Technique of Parallel Balanced Current in SMPS北京电子信息大学路秋生张艳杰(北京100031)摘要：讨论几种常用的开关电源并联均流技术，阐述其主要工作原理及特点。

关键词：均流主从控制电源内阻1引言在实际应用中，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。

由于目前稳定电源输出扩流应用较多，本文仅讨论开关电源并联均流技术。

均流的主要任务是：（1）当负载变化时，每台电源的输出电压变化相同。

（2）使每台电源的输出电流按功率份额均摊。

2提高系统可靠性方法（1）在电源并联扩流过程中，为了提高系统工作稳定性，可采用N＋m冗余的方法。

其中m 表示冗余份数，m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也相应增加。

（2）采用均流技术保证系统正常工作。

在电源并联扩流中，应用较为广泛的办法是自动均流技术。

它通过取样、电子控制调节环路来保证整个系统的输出电流按每个单元的输出能力均摊，以达到既充分发挥每个单元的输出能力，又保证每个单元可靠工作的目的。

（3）均流技术应满足条件：·所有电源模块单元应采用公共总线。

·整个系统应有良好的均流瞬态响应特性。

·整个并联输出扩流系统有一个公共控制电路。

（4）常用的几种并联均流技术：·改变单元输出内阻法（斜率控制法）·主/从控制法（master/slave）·外部控制电路法·平均电流型自动负载均流法·最大电流自动均流法（自动主/从法、民主均流法）·强迫均流法3关于均流技术中常用的一些概念3．1稳压源（CV）电路框图和特性曲线分别如图1（a）、（b）所示，输出电压UO=RFUREF/R1（a）（b）图13．2稳流源（CC）电路框图和特性曲线分别如图2（a）、（b）所示，输出电流IO=RFUREF/（RSR1）（a）（b）图23．3CV/CC（恒压/恒流交叠）特性曲线如图3所示图34常用几种均流技术的工作原理4.1改变单元输出内阻法（斜率控制法、电压下垂式、输出特性斜率控制式）实现方式：·UO固定，改变斜率·斜率固定，改变输出电压（1）工作原理和特性曲线（a）（b）图4见图4（a）、（b），图中△Imax=△UOImax/△Uslope，内阻RO=△UO/△IO当单元输出电流IO1增加时，IO1在电流检测电阻RS上的压降增加，致使A1输出电压增加，与单元电压反馈信号Uf叠加后送至A2反相输入端，经A2放大后输出Ur变负，利用这个Ur电压控制单元输出电流，从而实现均流。

并联开关电源的均流方法Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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)。

开关电源并机均流原理小伙伴们！今天咱们来唠唠开关电源并机均流这个超有趣的事儿。

咱先得知道啥是开关电源并机。

你就想象啊，有好几个开关电源，就像一群小伙伴手拉手，它们一起工作来给设备供电呢。

那为啥要并机呢？这就好比一个人搬东西可能有点吃力，多几个人一起搬就轻松多啦。

多个开关电源并机可以提供更大的功率，满足那些对电源需求比较大的设备。

那均流又是啥呢？这可太重要啦。

要是这几个开关电源一起工作的时候，有的特别卖力，有的在那儿偷懒，那可就乱套了。

均流就是要让这些并机的开关电源都能合理地分担电流，就像大家一起分任务一样公平公正。

咱来聊聊均流的原理哈。

有一种是通过硬件电路来实现均流的。

这里面有个很关键的东西叫均流电阻。

你可以把这个均流电阻想象成一个小裁判。

每个开关电源输出的电流都要经过这个均流电阻。

如果哪个电源输出的电流大了，在这个电阻上产生的电压就会高一些。

这个电压信号就会告诉这个电源：“你太猛啦，收敛点。

”然后这个电源就会调整自己的输出，让电流降下来一点。

这样呢，各个电源输出的电流就会慢慢变得差不多啦。

还有一种是通过软件算法来实现均流的哦。

这就更高级啦。

它就像一个超级聪明的大脑在指挥着这些开关电源。

软件会不断地监测每个电源的输出电流情况。

如果发现有电源输出的电流不均匀，它就会根据预先设定好的算法来调整每个电源的工作状态。

比如说，它会给输出电流大的电源发个指令：“你悠着点，分点活给其他小伙伴。

”然后给输出电流小的电源说：“你加把劲呀。

”这个软件算法就像是在协调一群调皮的小朋友，让它们都能好好干活。

你知道吗？均流对开关电源并机系统的稳定性可太重要啦。

如果不均流，有的电源可能会因为负担过重而提前“累垮”，也就是损坏啦。

这就像一群人抬东西，要是有个人一直承担大部分重量，他肯定先受不了。

而如果均流做得好，这些开关电源就可以和谐共处，一起为设备稳定地供电，设备也就可以安心地工作啦。

而且啊，均流还能提高整个电源系统的可靠性呢。

机载计算机开关电源的并联均流技术
机载计算机开关电源的并联均流技术
简单的介绍了机载计算机开关电源的工作原理,机载计算机开关电源在并联时,严重地存在着负载电流不能被各个机载计算机开关电源均匀分担的问题,经过理论分析,简单说明了并联对机载计算机开关电源的影响,以及机载计算机开关电源的并联均流方式,同时介绍了负载均衡控制器UC3907实现机载计算机开关电源并联均流技术的原理.
作者：谢军贤付金泉纪传滨韩钰欣 XIE Jun-xian FU Jin-quan JI Chuan-bin HAN Yu-xin 作者单位：中国航空计算技术研究所,陕西,西安,710068 刊名：航空计算技术ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL COMPUTING TECHNIQUE 年，卷(期)：2007 37(1) 分类号：V242.2 关键词：机载计算机开关电源并联均流。

开关电源均流原理开关电源是一种将电能源转换为稳定的直流电压输出的电源，广泛应用于电子设备中。

均流原理是开关电源中的一个重要概念，指的是通过一定的方法使得开关电源的输出电流能够保持基本均匀分布。

开关电源工作原理开关电源主要由输入端、输出端和控制电路组成。

输入端接收交流电，通过整流、滤波等过程将交流电转换为直流电，并经过功率因数校正电路进行修正。

接着，由MOSFET管控制的开关变压器将直流电转换为高频脉冲电流，经过输出滤波电路后得到稳定的直流电压输出。

在开关电源中，均流原理的目的是使得输出端的电流均匀分布，避免过大的电流在一些部分集中而引起的热量积聚和损坏。

常见的实现均流的方式有两种：电荷均流和自适应均流。

1.电荷均流电荷均流是通过在输出电路中串联电阻来实现的，将输出电流均匀地分配到每个负载上。

这样可以保持负载的电流基本相等，从而使得电源的输出电流更加稳定。

电荷均流的实现需要注意两个关键问题：电阻值的选择和阻值的精度。

首先，电阻的值要足够大，以使得电流在电阻和负载之间几乎能够平均分配。

其次，电阻的阻值要相对精确，以保证均流效果的稳定性。

2.自适应均流自适应均流是通过反馈控制实现的，根据负载情况调节输出电流以使得电流分布均匀。

在这种方法中，通过检测电流的变化，判断各个负载的电流情况，再通过控制电路调节输出电流大小和分配，实现均流的效果。

自适应均流相对于电荷均流来说，更加灵活和精确。

它能够根据负载的变化实时调整输出电流，保持负载的电流均匀分布，适应不同负载的需求变化。

总结开关电源均流原理是保证开关电源输出电流均匀分布的重要手段。

通过电荷均流和自适应均流两种方式，可以实现输出电流的均匀分配，避免电流过大集中造成设备损坏。

电荷均流需要合适的电阻选择和精确的阻值，而自适应均流则更加灵活适应各种负载情况。