鉅大LARGE | 點擊量：1536次 | 2021年07月28日
模塊電源并聯(lián)均流的辦法及缺點分解
隨著模塊電源市場日趨成熟，一些低電壓輸入超大功率的模塊電源越來越受到客戶的酷愛，但是在一些低壓大功率場合中，單臺模塊電源是無法滿足負載功率要求的，于是就要考慮并聯(lián)。利用多臺中/小功率的電源并聯(lián)，不僅可以達到負載功率要求，降低應(yīng)力；而且還可以使用冗余技術(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性。試驗證明，兩臺并聯(lián)系統(tǒng)的故障率遠小于單臺電源的故障率，因此多臺的情況下，系統(tǒng)的可靠性將顯著加強。
模塊電源并聯(lián)要處理的首要問題就是均流問題。均流以保證模塊間電流應(yīng)力和熱應(yīng)力的平均分配，戒備一臺或多臺模塊運行在電流極限狀態(tài)。因為并聯(lián)運行的各模塊特性并不一致，外特性好的可能承擔更多的電流，甚至過載；而外特性差的運行在輕載，甚至空載。這樣不平均的電流使得熱應(yīng)力大，降低了可靠性。試驗證明，電子元器件溫升從25度上升到50度時，其壽命僅為25度時的1/6。
因此，對若干個開關(guān)變換器模塊并聯(lián)的電源系統(tǒng)，其要求是：
1）各模塊承受的電流能自動平衡，實現(xiàn)均流
2）為提高系統(tǒng)的可調(diào)性，盡可能不新增外部均流控制的措施，并使均流與冗余技術(shù)結(jié)合
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3）當輸入電壓和/或負載電流變化時，應(yīng)保持輸出電壓穩(wěn)定，并且均流的瞬態(tài)應(yīng)和好
常見的均流辦法有：
1、輸出阻抗法（下垂法，電壓調(diào)整率法）
并聯(lián)的各模塊的外特性呈下垂特性，負載越重，輸出電壓越低。在并聯(lián)時，外特性硬（內(nèi)阻?。┑哪K輸出電流大；外特性軟的模塊輸出電流小。輸出阻抗法的思路是，設(shè)法將外特性硬（內(nèi)阻小、斜率?。┑耐馓匦孕甭收{(diào)整得接近外特性軟的模塊，使得兩個模塊的電流分配接近平均。
2、主從設(shè)置法
主從設(shè)置法即是認為選定一個模塊作為主模塊（MasterModule），其余模塊作為從模塊（SlaveModule）。用主模塊的電壓調(diào)節(jié)器來控制其余并聯(lián)模塊的電壓調(diào)整值，所有并聯(lián)模塊內(nèi)部具有電流型內(nèi)環(huán)控制。由于各從模塊電流按同一基準電流調(diào)制（主模塊的電壓誤差轉(zhuǎn)換成的基準電流），從而與主模塊電流一致，實現(xiàn)均流。
主從設(shè)置法的緊要缺點：
1）主從模塊之間非得有通訊聯(lián)系，使系統(tǒng)復(fù)雜
2）若主模塊失效，整個系統(tǒng)將不能工作，不適用與冗余并聯(lián)系統(tǒng)
3）電壓環(huán)的帶寬大，容易受外界干擾
3、均勻電流自動均流法
用均流母線來連接所有電源模塊輸出電流取樣電壓的輸出端，均流母線上的電壓由所有并聯(lián)電源模塊系統(tǒng)取樣電壓，經(jīng)各電源模塊的均流電阻所供應(yīng)。通俗地說，即是均流母線的電壓為各模塊電流信（以電壓呈現(xiàn)）的均勻值，然后各模塊的電流信號（以電壓呈現(xiàn)）再與均流信號比較，得到補償量用來進行控制。
均勻電流自動均流法可以精確均流。但是，當連接在母線上的某一個模塊不工作時，將導(dǎo)致母線均勻值降低，電壓下調(diào)，到達下線時出現(xiàn)故障。
4、最大電流法自動均流
又稱“民主均流法”，該法與主從設(shè)置法相近，差別在于主模塊是不固定的，系統(tǒng)中電流最大的模塊自動作為主模塊工作。
5、熱應(yīng)力自動均流法
該法按每個模塊的電流和溫度（即熱應(yīng)力）自動均流。系統(tǒng)中仍以各模塊電流均勻值得到均流母線作為比較參考，各模塊的電流信號再與均流母線作比較得到誤差，進而補償控制。（目前不太明白與前面的均勻電流法的差別）
6、外加均流控制器
使用此法時，每個模塊的控制電路中都要加一個特殊的均流控制器，用以測試并聯(lián)各模塊電流不均衡情況，調(diào)整控制信號，從而實現(xiàn)均流。但是均流控制器的引入新增了系統(tǒng)的復(fù)雜性，若設(shè)計不正確，可能使系統(tǒng)不穩(wěn)定。
