[发明专利]一种电源均压均流装置及方法

权利要求书

1.一种电源均压均流装置，其特征在于：包括接线端子、外部控制器和若干个功率模块，各个功率模块的输入端分别与输入电源连接，各个功率模块的输出端分别与接线端子连接并通过接线端子进行输出的串联或并联，外部控制器分别与接线端子的输出和各个功率模块连接；

所述的功率模块包括依次连接的输入整流模块、PFC模块、逆变模块、隔离变压器、输出整流模块和控制板；

控制板包括PFC驱动模块、逆变驱动模块、用于对PFC模块的输入进行采样的输入采样模块、用于对输出整流模块的输出进行采样的输出采样模块、用于与外部控制器通信的总线模块、用于根据外部控制器输出的控制信息生成电压基准信号Vref和电流基准信号Iref的处理器；

PFC驱动模块根据输入采样模块的输入电压和输入电流信号对PFC模块进行驱动控制，逆变驱动模块根据输出采样模块采集到的信号对逆变模块进行驱动控制。

2.根据权利要求1所述的一种电源均压均流装置，其特征在于，所述的逆变驱动模块包括电压控制环路和电流控制环路，电压控制环路将电压基准信号Vref与输出采样模块采集的电压信号通过运算放大器获得电压误差信号，电流控制环路将电流基准信号Iref与输出采样模块采集的电流信号通过运算放大器获得电流误差信号，电压误差信号与电流误差信号取较低电平后经过线性光耦生成逆变驱动模块的反馈电压，驱动逆变模块。

3.根据权利要求2所述的一种电源均压均流装置，其特征在于，所述的功率模块可通过接收外部控制器的指令停止输出，实现热插拔。

4.根据权利要求2所述的一种电源均压均流装置，其特征在于，所述的功率模块对自身输入电压、输入电流、输出电压、输出电流进行采样，与各保护阈值比较，若采样值超过保护阈值则拉低逆变驱动模块内驱动芯片反馈端电压，截断输出，实现硬件保护，同时对上述采样信号进行处理，可以进行软件保护和信息上报到外部控制器。

5.根据权利要求2所述的一种电源均压均流装置，其特征在于，所述的外部控制器和功率模块之间通讯的有效数据包括工作模式、均流/均压度、稳压精度、稳流精度、工作模块指示、故障指示、设定电压、设定电流、实际电压、实际电流。

6.根据权利要求2所述的一种电流均压均流装置，其特征在于，所述的功率模块的输入端通过输入保护模块与输入电源连接；所述的接线端子的输出端通过输出保护模块进行输出。

7.一种利用权利要求2所述装置进行电源均压均流方法，其特征在于，所述的功率模块包括以下工作模式：

并联恒压限流工作模式，各个功率模块的输出通过接线端子并联，Iref设定为限流值对应的电压值不变，此时电流反馈环路只实现过流限流功能；设定Vref为恒压值对应的电压，若实际输出电流比均流度要求的输出电流大，则减小Vref，其减小的幅度需要满足稳压精度的要求，使得功率模块实际输出电流减小；若实际输出电流比设定均流度要求的输出电流小，则增加Vref，增加的幅度需要满足稳压精度的要求，使得功率模块实际输出电流增加；

并联恒流限压工作模式，各个功率模块的输出通过接线端子并联，设定Vref为限压值对应的电压值不变，此时电压反馈环路只实现过压限压功能；设定Iref为恒流值对应的电压值，若实际输出电流比设定均流度要求的输出电流大，则减小Iref，减小的幅度需要满足稳流精度的要求，使得功率模块输出电流下降；若实际输出电流比设定均流度要求的输出电流小，则增加Iref，增加的幅度需要满足稳流精度的要求，使得功率模块输出电流上升； 

串联恒压限流工作模式，各个功率模块的输出通过接线端子串联，设定Iref为限流值对应的电压值不变，此时电流反馈环路只实现过流限流功能；设定Vref为恒压值对应的电压值，若实际输出电压比设定均压度要求的输出电压大，则减小Vref，减小的幅度需要满足稳压精度的要求，使得功率模块输出电压减小；若实际输出电压比设定均压度要求的输出电压小，则增加Vref，增加的幅度需要满足稳压精度的要求，使得功率模块实际输出电压上升； 

串联恒流限压工作模式，各个功率模块的输出通过接线端子串联，设定Vref为限压值对应的电压值不变，此时电压反馈环路只实现过压限压功能；设定Iref为设定输出电压对应的电压值，若模块输出电压比均压度要求的输出电压大，则减小Iref，减小的幅度需要满足稳流精度的要求，使得功率模块输出电压减小；若实际输出电压比设定均压度要求的输出电压小，则增加Iref，增加的幅度需要满足稳流精度的要求，使得功率模块输出电压上升。