[发明专利]阻抗定量可调的直流供电系统并联均流方法

说明书

本发明公开了一种阻抗定量可调的直流电源系统并联均流方法，包括以下步骤：优化直流电源输出阻抗特性，通过优化功率器件寄生参数和控制电路参数，降低电源低频段输出阻抗；利用网路分析仪测量直流电源输出阻抗，验证输出阻抗是否被限制在极低的范围；根据并联分流的需求，每个并联支路电源串联不同高精度辅助电阻，实现并联分流。本发明无需引入电流控制参数即可实现并联分流，降低了直流电源设计的复杂度；并联直流电源以阻抗特性为主要指标进行设计选型，提高了直流电源的标准化程度；无需为并联直流电源系统定制直流电源模块，各并联直流电源支持独立设计，提高了并联直流电源系统的灵活度。

技术领域

本发明涉及直流供电系统并联均流技术，具体涉及一种阻抗定量可调的直流供电系统并联均流方法。

背景技术

随着电力电子技术的日趋成熟，可以实现在不同的应用场合下电源模块的“即插即用”，一般地，电源模块单独工作时稳态特性均能满足相应的设计要求，但在利用标准电源模块集成为用户所需要的实际应用系统的过程中，必然涉及到电源模块的串联、并联和级联，这些因素带来的功率流动、EMC等问题往往导致电源系统的不稳定。

大功率开关电源并联分流技术成为计算、电力、通讯行业电源系统的主流应用趋势，其设计优势不仅提高了功率密度，也使电源系统的体积和重量下降，同时灵活的冗余配置和热插拔维护提高了系统的可靠性，基于以上几点，大功率开关电源并联分流技术的重要性日益显著，但在并联分流设置过程中，如何依据实际的电源和负载特性，对电源模块进行精确的功率分配，是业内工程师不断探索的领域。

传统的并联分流技术包括外特性下垂控制法、主从控制法、平均电流自动均流法等，其优劣均较显著，外特性下垂法优点在于并联系统易于实现和扩展，模块间控制电路耦合度小，模块化和可靠性较高，但模块输出外特性斜率的控制方式不能实现精确分流控制且一定程度上削弱了电源系统的负载调整率，主从控制法和平均电流法优点在于适时调整各电源模块输出特性，能够实现精确分流，但相对的，缺点在于独立电源模块若发生故障，整个并联分流系统就不能正常工作，且模块电压外环带宽较大易受外界干扰。另外，上述几种方法均存在需要增加电流内环控制的问题，主从控制法和平均电流法额外需要增加电流母线，不仅使得并联系统之间的耦合程度加深，不方便系统的维护和扩展，而且增加了电源控制系统的复杂度，增加了EMC性能下降的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易可靠的阻抗定量可调的直流供电系统并联均流方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种阻抗定量可调的直流供电系统并联均流方法，包括以下步骤：

步骤1、直流电源输出阻抗优化，通过优化补偿网络对控制环路进行零极点补偿；

步骤2、利用网路分析仪进行电源输出阻抗测量，验证输出阻抗是否被限制在设定范围；

步骤3、根据并联分流需求，每个并联支路电源串联不同辅助电阻，支路电流和支路辅助电阻成反比例关系，实现精确并联分流。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)无需引入电流控制参数即可实现并联分流，降低了直流电源设计的复杂度；(2)并联直流电源以阻抗特性为主要指标进行设计选型，提高了直流电源的标准化程度；(3)并联直流电源间无耦合关系，并联直流电源系统无逻辑单点，提高了并联直流电源系统的可靠性；(4)无需为并联直流电源系统定制直流电源模块，各并联直流电源支持独立设计，提高了并联直流电源系统的灵活度；(5)支持不同厂家、不同拓扑、不同控制方式的直流电源搭建并联直流电源系统，降低了系统成本，提高了并联直流电源系统的可维护性；(6)支持不同负载需求下对并联直流电源系统进行不同的分流配置，提高了并联直流电源系统的通用性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是简化系统的稳定性分析示意图。