电源模块并联供电的无源均流技术

55科协论坛·2009年第2期（下）工程技术与产业经济模块化是高频开关电源的发展方向之一，对于并联运行的模块，最关键的问题是单个模块根据各自的功率等级平均负担负载电流，也就是并联模块之间的均流问题。

1 高频开关电源模块并联均流方案之比较为了提高系统的稳定性和实用性，并联电源必须具有下列特性：各模块承受的电流能动平衡，实现均流；当输入电压或负载电流变化时，应保持输出电压稳定，并且均流的瞬态响应好；采用冗余供电系统保证任一电源模块故障时，负载可以获得足够的功率，并且能实现故障模块自动隔离和热更换。

笔者重点对输出阻抗法、主从设置法、平均值均流法和最大电流自动均流法的优缺点进行归纳总结：输出阻抗法是最简单实现并联均流的方法，不需要在并联模块之间建立连线，各个电源模块之间比较独立，它是通过改变模块等效内阻实现并联均流的。

在提高均流性能的同时必然会导致电压调整率的下降，难以应用在电压调整率要求较高的电源系统中。

由于等效内阻相对较小，此方法在大电压、高功率的电源系统中使用收到很大的限制，但由于其简单性，在小功率场合中有着广泛的应用。

主从设置法利用双环控制，提高均流效果，使电源系统的容量大大提高。

但是在工程实践中应用很少，它没有真正实现了冗余系统，主模块的稳定性决定了整个电源系统的性能，失去并联均流系统的大部分优势。

平均电流值自动均流法可以精确的实现均流，可靠性较高。

但当均流母线发生短路，或任何某个模块不工作时，均流母线电压下降，导致系统电压下降，造成电源无法正常工作。

在每个模块输出电流信号和均流母线间串接一个可控开关，在故障情况下及时断开该模块，保证系统正常的工作。

最大电流自动均流法的均流母线体现输出电流最大的那个模块的电流信号即主模块，当其它从模块的输出电流超过主模块的输出电流会自动变成主模块。

此方法可以实现较好的冗余，其控制方法也比较多，是比较理想的均流方法。

2 高频开关电源模块并联负载均流方案通过对不同均流方法的分析，可知不同方法各有各自的优点和缺点。

开关电源模块并联供电系统摘要：在模块化分布电源系统中，为了实现完全稳定可靠的供电系统，模块化电源的并联技术则显得尤为的重要，通过多路开关电源并联使得输出大功率技术得以迅速的发展。

采用DC/DC芯片TPS5430DDA设计并制作了两路均流电源，均流的实质是通过均流控制电路，调整个模块的输出电压，从而调整输出电流，以达到电流均分目的。

再通过一定电流放大的电路控制两个模块的电流按1：2的比例自动分配。

关键词：DC/DC转换器TPS5430DDA 均流电流按比例分配引言电源并联运行是电源系统的发展方向之一,因为分布式供电相对集中,供电具有容量易扩充、可靠性高、使用灵活、便于维护等优点。

而实现开关电源并联运行的核心就是均流技术。

一般的开关电源是一个电压型控制的闭环系统，均流的基本思想是采样各自的输出电流信号，并把信号引入控制环路中，来参与调整输出电压。

选择不同的电流信号的注入点，可以直接调节系统的基准电压、反馈电压、或者反馈电流误差，形成多种均流方案，以满足不同的稳态性能和动态响应。

目前常用的均流方法主要有输出阻抗法、主从设置法、平均电流法、最大电流法等,这些均流方法多数采用的是模拟量控制。

一．设计方案论证1. DC/DC芯片选择方案一：采用UC3842是一种型性能优良的电流控制型脉宽调制芯片。

该调制器单端输出，能直接驱动双极型的功率管或场效应管。

其主要优点是其管脚效应少，外围电路简单，电压调整率可达0.01%，工作频率高达500KHz，启动电流小于1mA，正常工作电流为5mA，并可利用高频变压器实现与电网的隔离。

该芯片集成了振荡器、具有高温补偿的高增益误差放大器、电流检测比较器、图腾柱输出电流、输入和基准欠电压锁定电路以及PWM锁存器电路。

但它的大电流推挽输出只达1A。

方案二：采用TPS5430采用DC/DC芯片TPS5430DDA，它的输入电压10—35V，最大输出电流达到3A，效率可以达到90%，内部集成了驱动电路和1.221V基准源，固定的工作频率500KHz。

DCDC变换器并联均流技术第卷第期. . 安徽工业大学学报自然科学版旦垫生竺竺坚 :坚墅墅堕竺垫里堂竺墅型墅型.兰堑竺生.?;??‘。

’。

’’。

’’。

一一文章编号:/变换器并联均流技术刘晓东。

姜婷婷,方炜安徽工业大学电气信息学院,安徽马鞍山摘要:开关电源多模块并联系统发挥了分布式电源供电大容量、高效率和低成本等优势,同时提高了整个电源系统的可靠性,实现平均分配各模块负载电流的并联均流技术是开关电源模块并联的关键技术之一。

常用/并联均流技术有无源法与有源法,有源法依据输出电压调节方式和均流母线产生方式不同而有多种组合控制方法。

对目前电源并联均流技术原理、主要均流方法进行分析,综述无主模块均流控制和无均流线控制等新型均流策略,指出并联均流技术朝着智能化、数字化方向发展的趋势。

关键词:多模块并联;/;均流;控制策略中国分类号: 文献标志码: :./..?.../,,/: . / 删... ①田。

.: ;/; ;随着科技的迅猛发展,大量电子设备需要安全、可靠、大容量的电源供电,单电源难以实现这方面的需求。

分布式电源系统具有大容量、高效率、高可靠性等优点,,其广泛采用多模块并联方式,但模块间因为控制参数不同,且各模块输出是电压源性质,如果没有特殊的均流措施,输出电压的微小偏差会导致输出电流很大的差别,一旦某个模块过载,将造成一个或多个功率器件热应力过大,从而降低系统的稳定性。

为了获得并联电源的理想特性,已经提出一系列并联均流方法酬,现有的/并联均流技术具体可分为两大方法【”,即无源法和有源法。

无源法又叫输出阻抗法,有源法由控制方法和均流母线形成方法组合而成,其控制方法主要用来调节各并联电源的输出电压,有种,即改变输出电压基准或反馈。

改变电流内环的给定或反馈,同时改变输出电压和电流基准以及采用外部闭环控制。

这种方法对应有种均流控制方法,即外环调节、内环调节、双环调节和外控制器法。

从均流母线产生方法来看,有源法可分为两大类,即平均法和主从法包括指定主从法和最大电流自动均流法。

电源并联均流
电源并联均流是一种电源管理技术，它可以将多个电源并联起来，使它们的电流和电压保持一致，从而实现对负载的均分供应。

在这种技术中，多个电源被并联连接在一起，它们共享同一个公共总线，通过控制电流和电压的分配比例，使得每个电源都能够输出相同的电流和电压。

电源并联均流的优点包括：
1. 提高电源的利用率，减少电源的闲置时间，降低电源的能耗。

2. 提高电源的可靠性和稳定性，减少电源的故障率和波动。

3. 提高负载的响应速度和平稳度，减少负载的波动和噪声。

电源并联均流的缺点包括：
1. 需要较高的控制精度和响应速度，否则会出现电流和电压的不均衡现象。

2. 需要较高的成本和复杂度，因为需要多个电源和控制器。

3. 在一些特定的应用场景中，可能会出现电源之间的干扰和影响，例如电磁干扰等。

因此，电源并联均流技术适用于需要高效、可靠、稳定
和高精度的电源管理的应用领域，如工业自动化、医疗设备、通信设备等。

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)。

设计应用技术模块电源并联均流控制方法研究段洵宇，汪宇，李茂（中国船舶集团第七二二研究所，湖北整流电源多模块并联所组成的分布式电源供电系统有着容量大、效率高、成本低的优点，多模块一起协同工作使得电源系统的可靠性更胜一筹。

如何实现电源系统各个模块负载电流的均衡分配，并联均流技术是保证模块电源并联系统稳定运行的关键技术之一。

文中从模拟均流控制和数字均流控制的角度分析了主要的均流方法，综述了一些新型的均流控制策略，指出未来均流技术会朝着数字化、精准化的方向发展。

多模块并联；均流技术；均流控制策略；直流电源Research on Parallel Current Sharing Control Method of Module Power SupplyDUAN Xunyu, WANG Yu, LI MaoResearch Institute of China Shipbuilding Corporation, WuhanAbstract: Paralleled rectifier power module can achieve the expansion of capacity limberly, enhance the reliabilityof the whole power system and realize large capacity. The current-sharing is one of the key technologies in Paralleled power module to distribute the load current equally.The main current sharing method are systematically analyzed while）中通过调整模块输电阻以调整模块的输出阻抗大小，调整两个模块的外特性曲线靠近后实现电流的平+-V L ）两台主电路相同且容量相同的电源模块并联系统需要有电压电流双闭环控制模式，主模块通过电压控制规律工作，给定的基准电压为块实际输出电压反馈回来的信号，到的结果经过放大得到的信号，主模块产生的基准，V 小i f 1信号进行比较，比较得到的主模块电流实际的大小与模式见图随主模块产生的电压误差信号即电流基准基准与实际电压输出信号比较后产生电流误差信号，每个从模块再与各自实际输出电流值比较后生成用于PWM 电流基本一致，实现并联均流控制。

模块化直流电源并联均流控制方法分析利用多台中/小功率的电源并联，不仅可以达到负载功率要求，降低应力；而且还可以应用冗余技术，提高系统的可靠性。

为了使直流电源并联系统可靠工作，必须采取有效的均流控制措施，保证系统各模块近似均分负载电流。

标签：直流电源；并联均流；模块化1 模块化直流电源并联的优势为适应大功率供电系统负载安全性的考虑，开始对分布式电源系统进行初步研究。

传统的供电系统为提高供电的可靠性，每个负载需要备有两套完全一样的电源设备，其成本增加了一倍。

分布式电源系统利用新电源系统，可以通过利用较小的电功率的电路，通过连接组合成大功率的电源系统，进行分布电源系统的时候，要保证电源体系的独立性，并保证根据用户的实际要求提高电源使用的效率，使电源系统的体积、重量大为降低。

2 并联均流控制方法的介绍（1）输出阻抗法（droop法）并联的各模块的外特性呈下垂特性，负载越重，输出电压越低。

在并联时，外特性硬（内阻小）的模块输出电流大；外特性软的模块输出电流小。

输出阻抗法的思路是，设法将外特性硬（内阻小、斜率小）的外特性斜率调整得接近外特性软的模块，使得两个模块的电流分配接近均匀。

可以简单的理解成输出电流越大，模块输出电压会越低，这样两个模块并联在一起，原来输出电压高的模块，由于输出电流的增加，模块输出电压降低，自然就无法输出更多的电流，那么电流就由其余模块提供了。

（2）主从设置法就是说根据设置的电路版块，根据设置的模式，跟随设置的主要版块模式，从各个电流进行统一的分析，需要根据主模块的电流进行分析，保证电流的均流。

需要人为设置一个主模块，所有模块以该模块为参考，输出电流。

在对工作模式的作用下，设置单元分类，其中一个单元就是对工作电流的分配方式，保障其余单元电流的工作效果，实际上就是对原来的电压和电流之间的电流进行控制，也就是说电压控制的电流源。

这种均流方式最大的缺点就是，主模块是我们设计过程中指定的，如果工作过程中主模块发生问题，那么整套系统将瘫痪。

电源模块并联供电的冗余结构及均流技术摘要：介绍了将电源模块并联，并构成冗余结构进行供电的好处，讲述了几种传统的并联均流电路，讨论了各种方式下的工作过程及优缺点，并对均流技术的发展做了展望。

1 概述随着电力电子技术的发展，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，如图1所示，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。

图1 多个电源模块并联供电框图但是，在电源模块并联运行时，由于各个模块参数的分散性，使其输出的电流不可能完全一样，导致有些模块负荷过重，有些模块过轻。

这将使系统的稳定性降低，会给我们的生产和生活带来严重的后果，而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。

国外有资料表明，电子元器件在工作环境温度超过50℃时的寿命是在常温（25℃）时的1/6。

因此，使各并联电源模块的输出电流平均分配，是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。

本文从均流电路的拓扑结构出发，介绍几种传统的并联均流方案，对于其他均流方案（比如按热应力自动均流法），暂不做讨论。

对于文中提到的每一种均流方法，都做了详细的介绍，并结合简单电路图，讲述其工作原理及优缺点[1][2][3][4]。

在文章的最后部分，对并联均流的发展做了简单的展望。

2 N＋m冗余结构的好处采用N＋m冗余结构运行，可以提高系统稳定性。

N＋m冗余结构，是指N＋m个电源模块一起给系统供电。

这里N表示正常工作时电源模块的个数，m表示冗余模块个数。

m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也会相应增加。

在正常的工作情况下，由N个模块供电。

当其中某个或者某些模块发生故障时，它们就退出供电，而由m个模块中的一个或全部顶替，从而保证整个系统工作的持续性及稳定性。

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。

电源模块并联方案一、引言电源模块是电子设备中不可或缺的部分，负责将电能转换为设备所需的电压和电流。

在一些特殊应用场景中，为了满足设备对电能的高要求，常常需要将多个电源模块进行并联使用，以提供更大的功率输出或提高系统的可靠性。

本文将介绍电源模块并联的方案及其应用。

二、电源模块并联的方案1. 电流并联电源模块的并联可以通过并联连接它们的输出端来实现。

在电源模块并联时，首先要确保各个电源模块的输出电压相同，然后将它们的输出端连接在一起，形成一个并联的电流通路。

这样可以增大系统的总输出电流，满足高功率设备的需求。

2. 电压并联除了并联电流，有些情况下还需要并联电压。

电源模块的电压并联需要注意两个关键问题：一是电源模块的输出电压必须相同；二是电源模块的输出电流能够满足系统的需求。

对于电压并联的电源模块，可以先将它们的输出端连接在一起，形成一个并联的电压通路，然后再将其连接到负载上。

3. 控制电源模块在电源模块并联时，为了确保各个模块能够协同工作，需要进行控制。

常见的控制方法包括使用智能电源管理芯片或微控制器来对电源模块进行控制和监测。

通过这种方式，可以实现电源模块的开关控制、输出电压的调节和监测以及故障保护等功能，提高系统的可靠性和稳定性。

4. 应用案例电源模块并联方案在很多应用场景中得到了广泛应用。

以下是一些常见的应用案例：(1) 服务器电源在大型服务器中，为了提供更高的功率输出和提高系统的可靠性，常常需要将多个电源模块进行并联。

通过电源模块的并联，可以实现服务器对电能的高要求。

(2) 工业自动化设备在一些工业自动化设备中，由于工作环境的特殊性，对电源的要求较高。

通过电源模块并联，可以提供更大的功率输出，满足设备对电能的需求。

(3) 电动汽车充电桩电动汽车充电桩需要提供高功率的直流电源，以满足电动汽车的充电需求。

通过电源模块的并联，可以提供更大的功率输出，缩短充电时间。

(4) 太阳能发电系统太阳能发电系统中，太阳能板通过光伏转换将光能转化为电能，然后经过电源模块进行电能转换。

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。

DC—DC开关电源模块并联供电技术方案作者：方倪陈强军李丹凤张越李雪枫胡安正来源：《科技创新与应用》2016年第30期摘要：随着科技快速发展，开关电源应用越来越广泛，目前采用单一集中式电源供电较多，多种输出参数难以满足要求。

文章提出了一种DC-DC开关电源模块并联供电系统技术方案。

两路DC-DC变化器采用BUCK结构，MOS管代替二极管续流，采样模块实时监测输出电压电流，PID算法、闭环控制实现均流，该方案具有体积小、供电效率高、抗干扰能力强等优点，可推广应用。

关键词：DC-DC；同步整流；BUCK结构；续流；均流技术1 系统方案整体结构该系统方案主要由两个BUCK变换器构成的DC-DC降压式电路、主控电路、采样电路、驱动电路以及PWM模块组成。

主控芯片通过采样得到的电压电流参数来控制输出PWM波的占空比，进而控制开关管的开关频率，闭环控制电流电压，使其稳定输出。

提高了供电的效率和稳定性。

系统方案框图如图1所示。

2 各模块的设计与实现2.1 DC-DC模块系统方案的DC-DC模块采用是两个相同的BUCK拓扑结构，并且使电感始终工作在电流连续状态，否则闭环稳压时易振荡。

另外，为了降低电路损耗，本系统方案选用导通电阻较低的开关管IRF3205（额定电流110A，耐压达55V，导通电阻小于8毫欧）。

对于BUCK电路滤波电感L1的计算如下：为使输出电流连续且稳定，本设计选择L1=800uh。

为了避免电感饱和，且更好地实现电感的储能功能，本设计选用外径为4.8cm的铁粉磁环绕制电感。

由于电流可高达2-3A，为了降低电感线圈的发热损耗，选用2股直径为0.64mm的漆包线绕制。

2.2 MOS管驱动电路设计如图3所示，MOS管驱动电路选用具有波形互补的可编程芯片IR2104，PWM波从2脚输入，HO和LO输出两路反相的PWM分别控制两个MOS管的开断。

D5和C1/C2为自举二极管和自举电容，两者串联起到电流配合的作用实现电压自举，抬高VS的电位，使输出的PWM更稳定，同时二极管起到防止电流倒灌的作用。

分布式逆变电源的模块化及并联技术近年来，随着能源供应链的不断优化和新能源技术的快速发展，分布式逆变电源的模块化及并联技术逐渐成为能源领域的热门话题。

分布式逆变电源作为电能转换设备的一种重要形式，其模块化及并联技术在提高能源利用率、提升系统可靠性、实现集中化管理等方面发挥着重要作用。

我们来了解一下分布式逆变电源的基本概念。

分布式逆变电源是指将直流电能转换为交流电能的设备，通常被广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动汽车充电等领域。

而模块化技术则是将电源系统划分为多个独立的模块，并通过合理的连接形式和控制策略实现系统的灵活配置与多样组合。

而并联技术则是将多个逆变器组成一个整体，实现功率的叠加和系统的冗余，从而提高系统的可靠性和运行效率。

在当前能源环境日益严峻的形势下，分布式逆变电源的模块化及并联技术的重要性日益显现。

模块化设计使得整个电源系统具有更好的灵活性和可扩展性。

以太阳能发电系统为例，通过将逆变器、储能装置、智能控制器等模块化设计，可以根据不同的用电需求和能源资源配置，实现灵活组合和多样化应用，从而最大限度地提高能源的利用率和系统的安全性。

分布式逆变电源的并联技术可以实现系统功率的叠加和系统的冗余设计，提高了系统的容错能力和可靠性。

在风能发电系统中，多个分布式逆变电源并联运行，即使其中的某一部分发生故障，也不会影响整个系统的正常运行，保障了电网的稳定可靠运行。

与此通过并联运行的方式，还可以实现系统功率的叠加，提高了系统的整体效率和经济性。

另外，分布式逆变电源的模块化及并联技术还有助于实现集中化管理和智能控制。

通过智能控制器对整个系统进行监测和调度，可以实现对各个模块的精细化控制和优化运行，提高了系统的能源利用效率和运行效率。

在电动汽车充电系统中，通过模块化设计和智能控制，可以实现对电池组、充电桩等设备的集中监控和远程调度，提高了充电效率和用户体验。

分布式逆变电源的模块化及并联技术对于提高能源利用率、提升系统可靠性、实现集中化管理等方面发挥着重要作用。

Vol . 24,No . 8,2017探究大功率直流电源并联运行的均流控制靳慧，冯铮(国网山西省电力公司长治供电公司，山西长治046011)摘要：为了满足社会对大功率电源的实际需求，多电源模块并联运行技术得以应用。

据此，研究大功率直流电源在并联运行时面临的均流问题，并通过优化设计均流电路、均流控制及实验验证设计方案的均流效果。

关键词：大功率直流电源；并联运行；均流控制doi ：10.3969/j . iss n . 1006 -8554.2017.08.018技术研发 TECHNOLOGYANDMARKET0引言为了适应电力电子技术发展的需要，电源系统日渐向高安 全、大容量及可靠性方向发展。

但因受工艺水平等因素的影 响，电源模块易在并联运行时产生差异，并使其外特性不同，同 时在带载运行时，较大输出电流的电源模块会出现更大的热应 力，继而引起损坏机率增加及可靠性下降。

为此，要求在多电 源模块并联运行时进行负载电流均流控制，其中均流控制的常 用的方法主要是最大电流均流法。

1电源设计如图1所示，D C /D C 电源的主电路为双向Bu c k 电路结 构，额定容量50 kW 。

正常运行状态下，电源的输入电压1 k V ， 而被B u ck 电路斩波后，输出电压稳定在800 V ;负载侧能量回 馈状态下，B u k 电路一直升压，并向1 k V 电压侧回馈800 V 侧 余下的能量。

半导体器件设计选择开关频率1k H z 的IGBT ，而 电路的电感、电容分别设计为5 m H 和940 jxF 。

对于DC/DC 变换，设计选择P I 控制及其电流、电压双闭环，即:先对比输出 电压的给定值与反馈信号，其差值再经P I 生成内环给定的电 流信号，然后与电感的电流反馈值对比得到PW M 控制信号，从 而控制IG B T 开关的状态及稳定输出电压。

2均流控制如图2所示，电源电路的CPU 由自身控制，而PW M 生成 电路、A /D 转换电路等硬件资源联合均流母线BUS 、二极管VD1、电阻比-R 4、运算放大器A 1、电流传感器CT 1等器件组成均流硬件电路。

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)。

电源模块并联供电的无源均流技术摘要：无源均流是并联两个或多个电源或 DC-DC 转换器，以便它们可以近似平均地共享负载的一种方法。

由于实现比较简单，成本较低，而且可以与最新的低成本小型电源模块配合使用，因此，这种方法深受欢迎。

本文主要解释一些无源均流问题。

无源均流提供了一个可以满足更多功率要求的高度灵活的方法，随着时间推移系统容量和功能的增加通常会形成这种情况。

通过降低系统内每个转换器上的压力，而无须再增加其他主动电路，无源均流也可以提高 N+1 电源模块配置的可靠性。

---遗憾的是，这种简单的并联方法并非尽善尽美，最大的问题是会损失系统效率和负载调节。

但这些不足是否可以接受，显然是设计时要考虑的问题，在很大程度上它取决于具体应用情况。

在本文所举的例子中，负载调节不是要关注的问题，因为并联的转换器在为板载中间总线供电，从而为多个负载点 (POL) 转换器供电，这就为其不同的硅负载提供了进一步的下变频和调节。

我们通过并联两个Artesyn TQW14A-48S12中间总线转换器 (IBC) 来说明其优缺点。

它们都是宽输入168 W DC/DC转换器，主要用于电信领域，可把额定的48V DC输入转换为12V DC输出。

TQW14A-48S12 IBC最高可以输出14A，典型效率95%，并且没有配备主动均流设备。

本图中的计算全部是基于最差情况的元件容限。

图1所示为N+1冗余无源均流配置中的两个IBC。

除两个转换器之外，还有两个 Schottky ORing二极管D1和D2用来分离输出。

这些被假定为有一个0.2V的前降落(forward drop)，加上相当于7mΩ的阻抗元件。

为了能够使用ORing二极管在两个转换器之间实现均流，在理想的状态下，它们的输出电压需要被调节为在所有情况下都完全相符。

但是，在实际情况中，几乎不可能获得这样的调节准确度，另外，在我们所使用的例子中，由于经济原因，只是将IBC设计为产生松散调节的输出，而没有提供电压调节装置。