[发明专利]一种全负载范围内精确均流装置

说明书

本发明涉及分布式直流电源系统，特别是涉及一种同容量输出的直流电源模块并联时的自动均流装置。

电源系统的发展方向之一是用分布式电源系统代替集中式电源供电系统。在通信电源系统中，分布式电源系统被普遍采用，即指N+n台电源模块并联组合使用，其中N台用以供给负载所需电流，n台(一般n=1)为冗余模块，它可以保证电源系统即使同时有n台模块发生故障，仍能提供100％的负载电流，增加了系统的容错冗余功率。此外，采用冗余技术，还可实现热更换，即在保证系统不间断供电的情况下，更换系统的失效模块。

因而，基于大功率负载需求和分布式电源系统的发展，电源模块的并联均流技术显得日益重要。并联均流技术可以保证模块间的电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台模块运行在限流状态。它是实现大功率电源系统的关键，使各个电源模块的功率半导体器件的电流应力减小，大幅提高系统的可靠性。并联均流的基本要求是：各模块承受的电流能自动平衡，实现均流；为提高系统的可靠性，尽可能不增加外部均流控制的措施，并使均流与冗余技术结合；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。

目前，现有技术中均流装置的方案有很多，其中基于平均电流法的自动均流装置可以在一定范围内实现均流，其均流母线上的参考值并不代表各模块中的最大电流，而是各并联模块输出电流的平均值。各并联模块无主从关系，相互之间的关系是平等的，故又称之为无主低差自动均流法。这种装置的电路结构简单，它由均流控制器和输出电压调整器组成闭环系统，它们的均流控制调整方式是单向调整，这种单向调整方式的不足之处为并非所有的电源模块主动地参与均流调节，而是只有输出电流比平均电流大的模块主动降低其输出电压，或者只有输出电流比平均电流小的模块主动抬高其输出电压，实现均流调节，因而均流动态调节范围有限，不能实现全负载范围内均流度一致的精确均流，只能保证某一段负载范围内均流效果一致。要实现高精度的均流，单向调整方式的均流控制器参数设计较困难，有时只能在调试时进行参数试凑，很难达到最佳均流效果。

本发明就是基于平均电流法自动均流的基本原理提出了一种简单实用的可实现全负载范围内精确均流的装置。

本发明一种全负载范围内精确均流装置，包括一个由第二运算放大器及外围电路构成比例积分环节的电压误差放大器，其特征在于还包括能双向调节的均流控制器，所述均流控制器中，反馈电阻R9与抗干扰电容C3并联跨接在第一运算放大器负输入端和正输出端之间，两偏置电阻R10、R11串联后一端接第一运算放大器的正输入端，一端接+5V电源，电阻R2的一端与第一运算放大器的正输入端连接，电阻R4的一端与第一运算放大器的负输入端连接，电阻R1的一端与R4相连后，接电流采样放大电路，电阻R1的另一端与电阻R2相连后再连接到均流母线上；运算放大器的供电端接+15V电源，第一运算放大器的输出端通过两限流电阻R3和R5串联后连接电压误差放大器的正输入端。

本发明还采取了如下的技术措施，在第一运算放大器的输出端的两限流电阻R10、R11中间连接点接稳压二极管；在第一运算放大器的供电端接入滤波电容C1。

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是与本发明最接近的现有技术采用的自动均流装置原理示意图；

图2是本发明全负载范围内精确均流装置原理图。