[發明專利]一種電源均壓均流裝置及方法

有效

• 申請號: 201310430133.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103455070A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張東華;黃興;梁金峰;萬美政;李小兵;賀智軼;王媛
• 申請（專利權）人: 武漢中原電子集團有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

1.一種電源均壓均流裝置，其特征在于：包括接線端子、外部控制器和若干個功率模塊，各個功率模塊的輸入端分別與輸入電源連接，各個功率模塊的輸出端分別與接線端子連接并通過接線端子進行輸出的串聯或并聯，外部控制器分別與接線端子的輸出和各個功率模塊連接；

所述的功率模塊包括依次連接的輸入整流模塊、PFC模塊、逆變模塊、隔離變壓器、輸出整流模塊和控制板；

控制板包括PFC驅動模塊、逆變驅動模塊、用于對PFC模塊的輸入進行采樣的輸入采樣模塊、用于對輸出整流模塊的輸出進行采樣的輸出采樣模塊、用于與外部控制器通信的總線模塊、用于根據外部控制器輸出的控制信息生成電壓基準信號Vref和電流基準信號Iref的處理器；

PFC驅動模塊根據輸入采樣模塊的輸入電壓和輸入電流信號對PFC模塊進行驅動控制，逆變驅動模塊根據輸出采樣模塊采集到的信號對逆變模塊進行驅動控制。

2.根據權利要求1所述的一種電源均壓均流裝置，其特征在于，所述的逆變驅動模塊包括電壓控制環路和電流控制環路，電壓控制環路將電壓基準信號Vref與輸出采樣模塊采集的電壓信號通過運算放大器獲得電壓誤差信號，電流控制環路將電流基準信號Iref與輸出采樣模塊采集的電流信號通過運算放大器獲得電流誤差信號，電壓誤差信號與電流誤差信號取較低電平后經過線性光耦生成逆變驅動模塊的反饋電壓，驅動逆變模塊。

3.根據權利要求2所述的一種電源均壓均流裝置，其特征在于，所述的功率模塊可通過接收外部控制器的指令停止輸出，實現熱插拔。

4.根據權利要求2所述的一種電源均壓均流裝置，其特征在于，所述的功率模塊對自身輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流進行采樣，與各保護閾值比較，若采樣值超過保護閾值則拉低逆變驅動模塊內驅動芯片反饋端電壓，截斷輸出，實現硬件保護，同時對上述采樣信號進行處理，可以進行軟件保護和信息上報到外部控制器。

5.根據權利要求2所述的一種電源均壓均流裝置，其特征在于，所述的外部控制器和功率模塊之間通訊的有效數據包括工作模式、均流/均壓度、穩壓精度、穩流精度、工作模塊指示、故障指示、設定電壓、設定電流、實際電壓、實際電流。

6.根據權利要求2所述的一種電流均壓均流裝置，其特征在于，所述的功率模塊的輸入端通過輸入保護模塊與輸入電源連接；所述的接線端子的輸出端通過輸出保護模塊進行輸出。

7.一種利用權利要求2所述裝置進行電源均壓均流方法，其特征在于，所述的功率模塊包括以下工作模式：

并聯恒壓限流工作模式，各個功率模塊的輸出通過接線端子并聯，Iref設定為限流值對應的電壓值不變，此時電流反饋環路只實現過流限流功能；設定Vref為恒壓值對應的電壓，若實際輸出電流比均流度要求的輸出電流大，則減小Vref，其減小的幅度需要滿足穩壓精度的要求，使得功率模塊實際輸出電流減小；若實際輸出電流比設定均流度要求的輸出電流小，則增加Vref，增加的幅度需要滿足穩壓精度的要求，使得功率模塊實際輸出電流增加；

并聯恒流限壓工作模式，各個功率模塊的輸出通過接線端子并聯，設定Vref為限壓值對應的電壓值不變，此時電壓反饋環路只實現過壓限壓功能；設定Iref為恒流值對應的電壓值，若實際輸出電流比設定均流度要求的輸出電流大，則減小Iref，減小的幅度需要滿足穩流精度的要求，使得功率模塊輸出電流下降；若實際輸出電流比設定均流度要求的輸出電流小，則增加Iref，增加的幅度需要滿足穩流精度的要求，使得功率模塊輸出電流上升；?

串聯恒壓限流工作模式，各個功率模塊的輸出通過接線端子串聯，設定Iref為限流值對應的電壓值不變，此時電流反饋環路只實現過流限流功能；設定Vref為恒壓值對應的電壓值，若實際輸出電壓比設定均壓度要求的輸出電壓大，則減小Vref，減小的幅度需要滿足穩壓精度的要求，使得功率模塊輸出電壓減小；若實際輸出電壓比設定均壓度要求的輸出電壓小，則增加Vref，增加的幅度需要滿足穩壓精度的要求，使得功率模塊實際輸出電壓上升；?

串聯恒流限壓工作模式，各個功率模塊的輸出通過接線端子串聯，設定Vref為限壓值對應的電壓值不變，此時電壓反饋環路只實現過壓限壓功能；設定Iref為設定輸出電壓對應的電壓值，若模塊輸出電壓比均壓度要求的輸出電壓大，則減小Iref，減小的幅度需要滿足穩流精度的要求，使得功率模塊輸出電壓減小；若實際輸出電壓比設定均壓度要求的輸出電壓小，則增加Iref，增加的幅度需要滿足穩流精度的要求，使得功率模塊輸出電壓上升。