[發明專利]一種多路直流電源并聯均流控制電路及方法

在審

• 申請號: 201811251322.8
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109361311A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 劉敏濤
• 申請（專利權）人: 武漢精立電子技術有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 趙偉

1.一種多路直流電源并聯均流控制電路，包括多路子控制電路，每路子控制電路作用于一路直流電源；其特征在于，子控制電路包括比例放大模塊、差分放大模塊、A/D轉化模塊、信號處理模塊、PWM生成模塊；

所述比例放大模塊的同相端與直流電源相連接，反相端接地；差分放大模塊的同相端與比例放大模塊的輸出端相連，反相端與負載的電源輸入端連接；A/D轉換模塊的輸入端與差分放大模塊的輸出端相連；信號處理模塊的一端與A/D轉換模塊的輸出端相連；PWM生成模塊的輸入端與信號處理模塊的另一端相連；PWM生成模塊的輸出端用于連接直流電源。

2.如權利要求1所述的多路直流電源并聯均流控制電路，其特征在于，所述比例放大模塊用于信號比例放大；差分放大模塊用于對兩路輸入信號進行減法運算，并將差值進行放大獲得均流誤差信號；A/D轉換模塊用于將均流誤差信號模擬量轉換為信號處理模塊可識別的數字信號；信號處理模塊用于根據均流誤差數字信號與電源模塊給定的電壓、電流生成動態調整的PWM控制信號；PWM生成模塊用于根據該PWM控制信號控制直流電源模塊的開關狀態，動態調節電源模塊的電壓輸出，實現多個直流電源并聯均流。

3.如權利要求1或2所述的多路直流電源并聯均流控制電路，其特征在于，所述信號處理模塊用于對電壓調節信號與直流電源模塊自身控制環節的電壓給定值的疊加值進行限幅處理，以避免均流過程中輸出電壓過大，造成負載損壞；其中，電壓調節信號是指差分放大模塊的輸出信號經過比例放大后得到的信號。

4.如權利要求1或2所述的多路直流電源并聯均流控制電路，其特征在于，比例放大模塊包括第一運算放大器，與第一運算放大器同相端連接的第一電阻，一端接第一運算放大器反相端、另一端接地的第二電阻，一端接第一運算放大器反相端、另一端接第一運算放大器輸出端的第三電；其中，第一運算放大器用于將直流電源輸出的電源信號進行同向比例放大。

5.如權利要求1或2所述的多路直流電源并聯均流控制電路，其特征在于，所述差分放大模塊包括差分運算放大器、連接在差分運算放大器同相端與比例放大模塊輸出端之間的第四電阻，連接在差分運算放大器同相端與地之間的第五電阻，連接差分運算放大器反相端與輸出端之間的第六電阻，連接在差分運算放大器反相端與負載的電源輸入端之間的第七電阻；

差分運算放大器用于將比例放大模塊的輸出信號與負載的電源輸入端信號作減法運算，并對運算結果進行放大。

6.一種多路直流電源并聯均流的控制方法，其特征在于，根據均流誤差信號與電源模塊自身的電壓、電流生成PWM控制信號；該PWM控制信號是動態更新的，通過所述PWM信號控制PWM對直流電源模塊的輸出電壓進行動態調節，實現均流控制；所述均流誤差信號是取自一個采樣周期內的誤差的平均值，不同的采樣周期生成的均流誤差信號不同。

7.如權利要求6所述的控制方法，其特征在于，將均流誤差信號與電源模塊自身的電壓、電流閉環相結合生成PWM控制信號，包括如下步驟：

(1)將均流誤差信號ΔU進行比例放大，形成電壓調節信號ΔU_max；

(2)將電壓調節信號ΔU_max與直流電源模塊自身控制環節的電壓給定值U_ref相疊加后與電源模塊實際輸出電壓的反饋信號U_o進行比較，將差值經過PI環節生成給定電流信號I_ref；

(3)通過將給定電流信號I_ref與電感電流的反饋值I_L比較生成PWM控制信號。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，對電壓調節信號ΔU_max與直流電源模塊自身控制環節的電壓給定值U_ref的疊加值進行限幅，以避免均流過程中輸出電壓過大造成負載損壞。

9.如權利要求8所述的控制方法，其特征在于，限幅后U_ref+ΔU_max≤1.15U_ref。