[发明专利]并联直流开关电源双均流母线均流控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种控制电路，本发明也涉及一种控制方法。具体地说涉及 的是一种多个结构相同的直流开关电源并联为负荷供电时，这些电源之间的均流 控制电路及控制方法。

背景技术

多个相同的直流开关电源在并联运行时，由于各个电源的参数无法做到完全 一致，致使各电源所分担的负载电流大小不一，这会严重影响整个电源系统的可 靠性和运行的稳定性。

现有的均流控制方法按照电源间是否存在有联系可分为有源法和下垂法。在 现有的有源均流法中，并联运行的各个电源由一条均流母线联系起来，根据均流 母线与电源的连接方式不同，又可以具体分为主从均流法、外加均流控制器均流 法、平均电流均流法和最大电流均流法等。但是在这些均流方法中，都存在有一 定的不足，例如：

(1)在主从均流法中，主从电源间必须有通讯联系，致使系统结构复杂； 如果主电源失效，则整个电源系统无法正常工作，因此该方法不适用于冗余并联 系统。

(2)外加均流控制器均流法需要外加一个均流控制器，其缺点与主从均流 法近似。

(3)平均电流均流法虽然可以精确地实现均流，但是当母线发生短路，或 接在母线上的一个电源不能工作时，母线电压下降，将使各电源电压下调，甚至 到达其下限，造成故障。

(4)虽然最大电流均流法由于具有较好的冗余度(不会因为某一电源的故 障而影响整个系统的运行)和均流母线抗干扰性强等优点，而被广泛地应用，但 是在这种均流控制方法中，主从电源总是处于不断的切换中，会导致各个电源的 输出电流产生低频振荡；并且由于各从电源是以“最大电流”为调节目标，必然 会使电源输出端电压高于额定电压，产生“过电压”，电源的输出阻抗越大，“过 电压”现象越明显。这种“过电压”必然会对电源和负载的可靠性、安全性带来 不利影响。

现有各种有源均流法的缺点，限制住了直流电源并联运行的整体性能，随着 直流电源功率的不断增长，急需改进或提出新的、均流效果更为理想的均流控制 电路及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能使各个电源能够获得更多的均流信息，在实现 精确均流控制的同时，提高并联电源系统的整体性能的并联直流开关电源双均流 母线均流控制电路。本发明的目的还在于提供一种基于本发明的控制电路的控制 方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的并联直流开关电源双均流母线均流控制电路的组成包括有N个并 联运行的直流开关电源，其中N＝1、2、……，所有直流开关电源通过两条不同 的公共均流母线联系在一起。

所述直流开关电源包括直流电源主电路、中央处理器CPU、PWM生成电路、 A/D转换电路、电压检测电路、电流检测电路，还具包括均流信号生成电路、第 一均流母线和第二均流母线。

外部主电源的电能经过直流电源主电路变换后输出的直流电压经电压检测 电路检测后输出的电压信号Uout馈入A/D转换电路，用于电压闭环控制，直流电 源主电路输出的电流经电流检测电路检测后输出的电流信号I_out一方面送入A/D 转换电路、另一方面送入均流信号生成电路，均流信号生成电路共有两路输出、 一路输出接至第一均流母线、另一路输出接至第二均流母线，第一均流母线和第 二均流母线为所有并联直流开关电源所共有，第一均流母线上的最大电流值I_max信号和第二均流母线上的最大电流差值ΔI_max信号都送入A/D转换电路，A/D转 换电路的四路模拟量输入信号经过A/D转换电路转换成数字信号后传送至中央 处理器CPU，CPU控制PWM生成电路产生PWM信号用于驱动直流电源主电路中的 电力电子器件。

所述均流信号生成电路由第一二极管D1、第二二极管D2、运算放大器A1、 第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4构成，运算放大器A1和 第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4构成接成放大电路；第 一二极管D1的正极接电流传感器CT1的输出，同时通过第一电阻R1接至运算放 大器A1的负输入端；第一二极管D1的负极接第一均流母线，同时通过第二电阻 R2接至运算放大器A1的正输入端；第二二极管D2的正极接运算放大器A1的输 出，第二二极管D2的负极接第二均流母线。

基于本发明的并联直流开关电源双均流母线均流控制电路的均流控制方法 有四种：