關(guān)于模塊電源并聯(lián)均流的原理以及特點分析，值得你了解

人類社會的進步離不開社會各界的努力。各種電子產(chǎn)品的升級離不開我們設(shè)計師的努力。實際上，許多人并不了解模塊電源等電子產(chǎn)品的組成。隨著模塊電源市場的成熟，一些低壓輸入和超高功率模塊電源越來越受客戶歡迎。但是，在某些低壓和大功率應(yīng)用中，單個模塊電源不能滿足負載功率要求，因此需要并行考慮。并聯(lián)使用多個中/低功率電源不但可以滿足負載功率要求并減輕壓力，而且還可以減少負載。而且還可以應(yīng)用冗余技術(shù)來提高系統(tǒng)的可靠性。實驗證明，兩個并行系統(tǒng)的故障率比單個電源的故障率小得多。因此，在多個單元的情況下，系統(tǒng)的可靠性將大大提高。

并行模塊電源中要解決的主要問題是電流共享問題。均流可確保模塊之間電流應(yīng)力和熱應(yīng)力的均勻分布，并防止一個或多個模塊在電流限制狀態(tài)下運行。由于并行運行中每個模塊的特性不一致，因此良好的外部特性可能會承受更大的電流甚至過載。而那些外部特性較差的設(shè)備則在輕負載甚至空載下運行。這種不均勻的電流使熱應(yīng)力變大并且降低了可靠性。實驗證明，當電子元件的溫度從25度上升到50度時，其壽命僅為25度時的1/6。

因此，對于其中多個開關(guān)變換器模塊并聯(lián)連接的電源系統(tǒng)，要求每個模塊所承載的電流可以自動平衡以實現(xiàn)均流。為了提高系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性，應(yīng)盡可能不增加外部電流共享控制措施，而應(yīng)將電流共享和冗余技術(shù)結(jié)合起來。當輸入電壓和/或負載電流變化時，輸出電壓應(yīng)保持穩(wěn)定，并且均流的瞬態(tài)響應(yīng)應(yīng)良好。

常見的均流方法有：

1、 輸出阻抗法(下垂法，電壓調(diào)整率法)

并聯(lián)連接的每個模塊的外部特性均表現(xiàn)出下垂特性，負載越重，輸出電壓越低。 并聯(lián)時，具有堅硬的外部特性(較小的內(nèi)部電阻)的模塊具有較大的輸出電流。 具有軟外部特性的模塊具有較小的輸出電流。 輸出阻抗方法的思想是嘗試將具有硬外部特性(較小的內(nèi)部電阻和低斜率)的外部特性的斜率調(diào)整為與具有軟外部特性的模塊接近，從而使兩個模塊的電流分布 幾乎是統(tǒng)一的。

2、 主從設(shè)置法

主從設(shè)置方法是選擇一個模塊作為主模塊(Master Module)，其余模塊用作從模塊(Slave Module)。 主模塊的電壓調(diào)節(jié)器用于控制其余并聯(lián)模塊的電壓調(diào)節(jié)值，并且所有并聯(lián)模塊均具有電流型內(nèi)環(huán)控制。 由于每個從模塊的電流是根據(jù)相同的參考電流(從主模塊的電壓誤差轉(zhuǎn)換而來的參考電流)調(diào)制的，因此它與主模塊的電流一致，并實現(xiàn)了均流。

主從設(shè)置方法的主要缺點：主模塊和從模塊之間必須存在通信鏈接，這會使系統(tǒng)變得復(fù)雜。 如果主模塊發(fā)生故障，則整個系統(tǒng)將無法工作。 它不適用于冗余并行系統(tǒng)。 電壓環(huán)路具有較大的帶寬，很容易受到外界的影響。

3、 平均電流自動均流法

均流總線用于連接所有電源模塊的輸出電流采樣電壓的輸出端子。 均流總線上的電壓由每個功率模塊的均流電阻和所有并行功率模塊系統(tǒng)的采樣電壓提供。 用通俗易懂的術(shù)語來說，均流母線的電壓是每個模塊的電流信號(以電壓表示)的平均值，然后將每個模塊的電流信號(以電壓表示)與均流信號進行比較 獲得控制補償金額。 平均電流自動均流方法可以準確地共享電流。

4、 最大電流法自動均流

也稱為“民主電流共享方法”，該方法類似于主從設(shè)置方法，不同之處在于主模塊不是固定的，系統(tǒng)中電流最大的模塊會自動用作主模塊。

5、 熱應(yīng)力自動均流法

該方法根據(jù)每個模塊的電流和溫度(即熱應(yīng)力)自動均衡電流。 在系統(tǒng)中，仍然將每個模塊的電流平均值用于獲取電流共享總線作為比較參考，并將每個模塊的電流信號與電流共享總線進行比較以獲得誤差，然后對控制進行補償。

6、 外加均流控制器

當采用這種方法時，需要在每個模塊的控制電路中添加一個特殊的均流控制器，以并行檢測每個模塊的電流不平衡并調(diào)整控制信號以實現(xiàn)均流。 然而，電流共享控制器的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 如果設(shè)計不正確，則系統(tǒng)可能會變得不穩(wěn)定。