[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

本發明屬于直流電源控制技術領域，公開了一種多路直流電源并聯均流控制電路及方法，電路包括多路子控制電路；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；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根據誤差信號與電源模塊自身的電壓、電流生成動態PWM控制信號；控制PWM對直流電源模塊的輸出電壓進行動態調節，實現精準均流控制。

技術領域

本發明屬于電源均流控制技術領域，更具體地，涉及一種多路直流電源并聯均流控制電路及方法。

背景技術

目前很多工況要求檢測設備的電源模塊既能單端輸出，也能并聯輸出，并且對并聯輸出均流的要求越來越高；然而電源模塊受誤差的影響和工藝水平的限制，并聯運行的各電源模塊的參數都會存在差異，致使其外特性不盡相同。帶載運行時，輸出電流大的電源模塊熱應力變大，損壞幾率上升，可靠性降低。因此，在多電源模塊并聯運行的電源系統中必須引入有效的負載電流均流控制策略，防止一臺或多臺電源模塊運行在電流極限值，甚至超限運行。

在并聯的電源系統中實現均流控制的常用技術有：輸出阻抗法、主從設置法、熱應力自動控制法和外加均流控制器均流法等；這些現有方法存在均流控制誤差大、不精準、均流控制系統過于復雜、均流控制沒有輸出保護措施的缺陷。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種多路直流電源并聯均流控制電路及方法，其目的在于將誤差信號的均流環與電源模塊自身的電壓閉環、電流閉環相結合，使均流控制精準無誤。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了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其中的一路直流電源；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；

其中，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；

優選的，上述多路直流電源并聯均流控制電路，其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信號進行減法運算，并將差值進行放大；A/D轉換模塊用于將均流誤差模擬量信號轉換為信號處理模塊可識別的數字量信號；信號處理模塊用于根據均流誤差數字量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，實時調節電源模塊的電壓輸出，實現多個直流電源并聯均流。

優選的，上述多路直流電源并聯均流控制電路，信號處理模塊還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。

優選的，上述多路直流電源并聯均流控制電路，其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阻；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。