[发明专利]一种DC/DC变换器并联外环均流控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种直流变换器并联外环均流控制器的DC/DC变换器并联外环均流控制方法。

背景技术

随着对直流电源系统的可靠性、功率容量和性能等指标越来越高的要求，传统的集中式供电方式已经不能满足这些实际的应用。多个电源模块并联，平均分担负载功率，可以降低各个模块中主功率器件的电流应力，有利于功率器件的选择。同时，多模块并联能够增加系统的容量和提高系统的可靠性。另外，多个模块并联，可以灵活构成各种功率等级的电源系统，以模块化取代系列化，提高电源模块的标准化程度，从而缩短开发研制和生产周期，降低成本，提高系统的可维护性和可互换性。

直流变换器分布式并联控制技术是一种独立并联控制方式，除必要的均流母线外不需要其它控制电路，它将均流控制分散在各个并联模块中。一旦某个模块发生故障，该模块就自动退出并联系统，其他模块仍然可以正常工作，提高了并联系统的可靠性。

关于均流环控制器设计方法，艾默生公司申请了一项发明专利(申请号CN02135001.9)针对单相逆变器的环流抑制，中科院电工所申请了一项发明专利(申请号CN200510130610.4)主要消除的为直流环流均没有涉及到本专利所述的均流控制器设计问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DC/DC变换器并联外环均流控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)将并联系统转换为小信号传递函数模型形式，直流变换器的开环输入阻抗Y_i1、Y_i2，输出电流到输入电流的开环传递函数A_i1、A_i2，占空比到输出电流的开环传递函数G_id1、G_id2，输入电压到输出电压的开环传递函数A_v1、A_v2，开环输出阻抗Z_ol1、Z_ol2，占空比到输出电压的开环传递函数G_ud1、G_ud2，电压调节器H_v1、H_v2，PWM调制器的增益F_m1、F_m2；

(2)根据占空比到输出电压的小信号开环传递函数G_ud1获得内环电压控制器H_v1；

(3)求解单个模块的电压闭环输出阻抗Z_oN，N＝1，2和电压闭环的环路增益T_vN，N＝1，2；单个模块在电压闭环控制下的输出阻抗Z_oN，N＝1，2和T_vN，N＝1，2其表达式分别为：

T_v1＝G_ud1H_v1F_m

T_v2＝G_ud2H_v2F_m

T_v1和T_v2为电压闭环的环路增益；

(4)求解均流控制器H_cs的传递函数方程T_v/Z_o的表达式H_cs1＝H_cs2＝H_cs，电流不均衡度为：

式中Δi_o＝i_o1-i_o2为两模块输出电流的偏差，i_o＝i_o1+i_o2为负载电流，T_cs的表达式为：

T_cs为均流环增益不均流程度Δi_o/i_o被(1+T_cs)所抑制，T_v1≈T_v2＝T_v，Z_o1≈Z_o2＝Z_o：

T_v/Z_o为单个直流变换器电压环增益与其输出阻抗之比，相当于均流环的开环传递函数。