[發明專利]并聯運行電源裝置

有效

• 申請號: 201310452983.8
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103872700A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 森本裕貴;川端龍哉
• 申請（專利權）人: 株式會社三社電機制作所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/217
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術領域

本發明涉及一種電源裝置，特別地涉及并聯運行多臺電源裝置的技術。

背景技術

以往，在并聯運行電源裝置中，成為課題的是流過電源裝置之間的橫向流的抑制。例如，在日本專利公開公報2010－158125號公報所公開的技術中，按以下這樣的方式來進行橫向流的控制。在第1開關電源以及第2開關電源與負載之間配置共模扼流線圈，以使從第1開關電源流到第2開關電源的橫向流與從負載流到第1開關電源的電流作為共模電流流過共模扼流線圈，同樣地，在第1開關電源以及第2開關電源與負載之間配置另一共模扼流線圈，以使從第2開關電源流到第1開關電源的橫向流與從負載流到第2開關電源的電流作為共模電流流過另一共模扼流線圈。

近年來，針對開關電源而進行數字控制的情況較多。對開關電源所具備的開關元件進行接通、斷開控制的控制部基于基準時鐘信號來生成用于進行接通、斷開控制的開關信號。在并聯運行這樣的開關電源的情況下，若各開關電源獨自地生成基準時鐘信號，則有時各基準時鐘信號的相位產生偏移，開關元件的接通、斷開定時針對每個開關電源而偏移，其結果，產生橫向流。另外，為了抑制提供給負載的電流的脈動相當量，需要使各開關電源中的開關元件的開關定時準確地錯開而進行控制，但若針對每個開關電源而基準時鐘信號的相位不同，則這也是困難的。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠抑制橫向流的產生或使輸出中所包含的脈動降低的并聯運行電源裝置。

本發明的一種方式的并聯運行電源裝置具有多個開關電源裝置。這些多個開關電源裝置具備開關元件，通過基于時鐘信號而生成的開關信號來對開關元件進行開關控制，在兩個輸出端子之間生成輸出。既能夠將所生成的輸出設為交流，也能夠設為直流。作為開關信號，能夠使用例如PWM信號。所述多個開關電源裝置的所述兩個輸出端子并聯地連接。作為開關元件，能夠使用例如IGBT、雙極型晶體管或MOSFET，并能夠設置單個或多個開關元件。所述多個開關電源裝置中的1臺、例如主開關電源裝置所生成的所述時鐘信號，作為所述時鐘信號被提供給其他所述開關電源裝置、例如從屬開關電源裝置。該提供經由主開關電源裝置所具備的傳遞電路與所述從屬開關電源裝置所具備的傳遞電路來進行。例如，將主開關電源裝置的傳遞電路設為輸出傳遞電路，將從屬開關電源裝置所具備的傳遞電路設為輸入傳遞電路。所述輸出傳遞電路以及輸入傳遞電路具有相同的延遲特性。經由具有與所述各傳遞電路相同的延遲特性的另一傳遞電路、例如主側輸入傳遞電路，將經由所述主開關電源裝置的所述輸出傳遞電路而輸出的所述時鐘信號再提供給主開關電源裝置，生成所述開關信號。作為各傳遞電路，優選是它們的輸入側與輸出側被絕緣的絕緣型的電路，例如光電耦合器。

在這樣構成的并聯運行電源裝置中，來自主開關電源裝置的時鐘信號通過主開關電源裝置的輸出傳遞電路而受到延遲，并進一步地通過從屬開關電源裝置的輸入傳遞電路而受到延遲，并被提供給各從屬開關電源裝置。即，被引入到各從屬開關電源裝置內的時鐘信號通過2臺開關電源裝置的傳遞電路而受到兩次延遲。被引入到主開關電源裝置內的時鐘信號是將被提供給主開關電源裝置的輸出傳遞電路的時鐘信號，經由主開關電源裝置所具備的主側輸入傳遞電路來進行提供而得到的信號，也同樣受到兩次延遲。而且，各傳遞電路都是具備相同的延遲特性的傳遞電路。因此，分別被引入到主開關電源裝置以及從屬開關電源裝置的時鐘信號受到了相同的延遲，其相位一致。基于相位一致了的時鐘信號，能夠使主開關電源裝置以及從屬開關電源裝置所生成的開關信號的相位一致。其結果，能夠抑制橫向流的產生，或抑制產生輸出的脈動。

所述主開關電源裝置以及從屬開關電源裝置能夠設為具有使時鐘信號與基準信號同步的時鐘同步控制部。在這種情況下，將經由所述從屬開關電源裝置所具備的所述輸入傳遞電路而被提供給從屬開關電源裝置的時鐘信號，提供給所述時鐘同步控制部。所述主開關電源裝置具有基準時鐘信號源，將來自該基準時鐘信號源的時鐘信號提供給所述傳遞電路，從所述傳遞電路輸出的時鐘信號經由所述另一傳遞電路而被提供給所述時鐘同步控制部。

所述各開關電源裝置能夠設為在輸出側具有電抗器與平滑用電容器。電抗器能夠串聯地連接到開關電源的一個輸出側與兩個輸出端子中的一個之間，平滑用電容器能夠并聯地連接到兩個輸出端子之間。在這樣地在開關電源裝置中具備了平滑用電容器的并聯運行電源裝置中，由于平滑用電容器成為上述橫向流的產生原因，所以，通過上述那樣的方式來抑制橫向流的產生是有意義的。