自動負載均流法和電流自動均流在電源系統中的應用

大功率電源系統采用多臺開關電源并聯運行實現，是目前電源技術的發(fā)展方向之一?？刹⒙撨\行的模塊化電源具有很多優(yōu)點，一是小功率的電源模塊可以方便地組合成大功率的電源系統，其容量可以任意擴展；二是實現電源系統的冗余設計，提高其可靠性；三是使用場合不受限制，根據需要組合，方便靈活。原則上，多臺電源并聯構成的大功率電源系統，應像單臺電源一樣，在輸入總線和輸出負載情況下，除系統的輸出電壓始終保持穩(wěn)定外，還能長期、無故障的可靠運行。這就要求系統中各臺電源承受的電、熱應力基本相當。也就是說，必須采取某種相應的措施，保證系統不致因各電源承載情況的差異，造成電熱不平衡而引起的惡性循環(huán)，影響系統特性和可靠運行。均流技術就是對系統中各并聯電源的輸出電流加以控制，盡可能均分系統輸入總電流，確保多臺電源可靠運行的一種特殊措施。圖1所示為多臺開關電源并聯均流實現大功率電源系統的示意圖。本文就自動均流技術及其應用做簡要討論。

圖1 多臺開關電源并聯均流實現大功率電源系統

自動均流技術是常用的硬件電流均流技術之一。該方法是通過均流總線和相并聯各電源間電流信號的比較獲得相應修正量，來實現各單元電源間電流均勻分配的。在這里主要討論平均電流的自動負載均流法和最大電流自動均流法。

平均電流的自動負載均流
1 工作原理
這種均流方式采用了一個窄帶電流放大器，輸出端通過阻值為R的電阻連到均流母線上，N個單元電源采用N個這種結構（見圖2）。

圖2 平均均流工作原理

當輸出達到均流時，電流放大器輸出電流為零，這時電源系統處于均流工作狀態(tài)。當輸出達不到均流時，在電阻R上產生一個Vab，由這個電壓控制A1，由A1再控制單元功率的輸出電流，最終使它達到均流。

2 特點
① 均流效果好，易實現準確均流；

② 在具體使用中，如出現均流母線短路或接在母線上的一個單元電源不工作時，母線電壓下降，將使每個電源輸出電壓下調，甚至達到下限，以致造成故障。并且，當某一模塊的電流上升到I0MAX時，電流放大器輸出電流也達到極限值，同時致使其他單元電源輸出電壓自動下降。

3 具體應用電路
① 用運放和功率開關實現負載均流電路；
如圖3所示，實現了兩個模塊均流電流的連接，實現了當負載變化時，每臺電源的輸出電壓變化相同，母線電流IO=（IO1+IO2…+IOM）/n，從而實現均流。這個電路的優(yōu)點就是，當其中一個模塊不能正常工作時，通過開關QC1和QC2截斷此模塊的工作，以避免過大的電流通過。