[發明專利]一種單晶爐電源多功率模塊并聯電流不平衡的校正方法

在審

• 申請號: 201811531855.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109672357A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 曹慧軍;周宜龍
• 申請（專利權）人: 蘇州諾威特測控科技有限公司
• 主分類號: H02M7/493
• 分類號: H02M7/493
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 董慧婷

本發明涉及一種單晶爐電源多功率模塊并聯時電流不平衡的校正方法。該單晶爐電源多功率模塊并聯電流不平衡的校正方法，通過對總的輸出電流進行檢測，按并聯模塊數量進行平均值計算，即當并聯的模塊數量為N，總輸出電流為I₂時，則參與控制的平均電流為I₁=I₂/N，檢測并選定本模塊的輸出電流I₀做參考電流信號，參與控制的平均電流I₁作為反饋電流信號，進行電流的PI調節控制，最終使各自功率模塊輸出的電流與總輸出電流的平均值相等，當每一個模塊通過控制都達到0靜態誤差時，每個模塊的均流會確保在1%以內。總之，該校正方法能夠解決單晶爐電源中多功率模塊并聯輸出時的電流不平衡問題。使得多功率模塊并聯時均流度小于1%。

技術領域

本發明涉及一種單晶爐電源多功率模塊并聯時電流不平衡的校正方法。特別是在大功率輸出，多功率模塊并聯情況下，負載從0%～100%突變時進行輸出校正的一種方法。

背景技術

當前AC-DC-AC-DC型逆變DC電源應用日益廣泛，功率等級容量需求亦越來越大。功率等級從幾十kVA到上百kVA不等。大功率的逆變DC電源基本上都是多模塊并聯輸出系統，大部分輸出都是直接并聯。輸出級直接并聯的DC電源都存在一個共同突出的問題：在重負載的情況下各模塊輸出的電流因其各自的控制會存在差異，而直接的用同一控制系統，功率部分硬件并聯存在硬件個體的阻抗差異很難做到阻抗相近，使得輸出電流的均衡性不是很好，應用了同步平均電流控制方法，能很好地解決了這個問題。

為了解決上述技術問題，本發明設計了一種單晶爐電源多功率模塊并聯電流不平衡的校正方法，通過對總的輸出電流進行檢測，按并聯模塊數量進行平均值計算，即當并聯的模塊數量為N，總輸出電流為I₂時，則參與控制的平均電流為I₁=I₂/N，檢測并選定本模塊的輸出電流I₀做參考電流信號，參與控制的平均電流I₁作為反饋電流信號，進行電流的PI調節控制，最終使各自功率模塊輸出的電流與總輸出電流的平均值相等，當每一個模塊通過控制都達到0靜態誤差時，每個模塊的均流會確保在1%以內。全系統采用TI TMS32F28335DSP芯片進行數字PI調節算法實現均流方式，達到對多模塊并聯輸出電流不平衡校正；總之，該單晶爐電源多功率模塊并聯電流不平衡的校正方法解決單晶爐電源中多功率模塊并聯輸出時的電流不平衡問題。使得多功率模塊并聯時均流度小于1%。

發明內容

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種單晶爐電源多功率模塊并聯電流不平衡的校正方法，其特征在于，其步驟為：

（1）、從模塊A到模塊N多個模塊并聯，利用對稱取樣電路實現1/N電流取樣；使得每個功率模塊反饋電流為I₁=I₂ * 1/N（*為乘號）；

（2）、從模塊A到模塊N各自輸出的電流分別為I₀_A, I₀_B, I₀_C,…， I₀_N,作為各功率模塊的給定參考信號，在各功率模塊內部進行電流PI調節控制，最后輸出改變各功率模塊逆變PWM的占空比，來達到調節電流，使電流均流度小于1%的目標；

（3）、當本功率模塊自身輸出的電流比其它模塊大時，此時其輸出的電流會大于多模塊均值電流，誤差為正，需要減小輸出PWM占空比來減小輸出電流；相反，當本功率模塊自身輸出的電流比其它模塊小時，此時其輸出的電流會小于多模塊均值電流，誤差為負，需要增加輸出PWM占空比來增加輸出電流，通過這種方式來使各功率模塊輸出電流達到均衡。