高频开关电源的并联均流系统(精选3篇)
高频开关电源的并联均流系统 篇一
在现代电子设备中,高频开关电源已经成为一种非常重要的电源供应方式。而在一些对电源供应要求较高的场合,为了提高电源的可靠性和稳定性,常常采用并联均流的方式来提供电源。本文将介绍高频开关电源的并联均流系统的原理和应用。
首先,我们来了解一下高频开关电源。高频开关电源是一种将交流电转换成稳定直流电的电源装置。它通过高频开关器件(如MOS管或IGBT)将输入的交流电转换成高频交流电,然后再经过变压器变换成低压的高频交流电。接着,通过整流滤波和稳压电路将高频交流电转换成稳定的直流电。高频开关电源的优点是体积小、效率高、可靠性好,适用于各种电子设备。
然而,在某些应用场合,单一的高频开关电源无法满足电源供应的需求。比如,在大功率高频设备的供电系统中,为了提高系统的可靠性和稳定性,常常需要多个高频开关电源进行并联均流。这样可以分担每个开关电源的负载,提高系统的可靠性和故障容忍度。并联均流系统可以通过合理的设计和控制,使每个开关电源的输出电流相等,从而实现电源的均衡供应。
实现高频开关电源的并联均流系统有多种方式。一种常用的方式是采用主从式控制。在这种方式下,一个开关电源被指定为主电源,其它开关电源被指定为从电源。主电源负责监测系统的负载电流并控制整个系统的电流均衡。当负载电流发生变化时,主电源通过控制从电源的输出电流来实现均流。这种方式的优点是实现简单、成本低廉,但需要一个主控制器来监测和控制整个系统。
另一种方式是采用自适应均流控制。在这种方式下,每个开关电源都具有自适应均流控制功能。当负载电流发生变化时,每个开关电源可以根据负载电流的变化自动调整输出电流,从而实现均流。这种方式的优点是每个开关电源都具有均流控制的能力,系统的可靠性更高。但是相对于主从式控制,实现起来更加复杂,成本也相对较高。
综上所述,高频开关电源的并联均流系统是一种提高电源供应可靠性和稳定性的重要方式。通过合理的设计和控制,可以实现每个开关电源的输出电流均衡。无论是主从式控制还是自适应均流控制,都可以实现并联均流系统的功能。不同的应用场合可以选择不同的控制方式。高频开关电源的并联均流系统在大功率高频设备的供电系统中有着广泛的应用前景。
高频开关电源的并联均流系统 篇二
在现代电子设备中,高频开关电源已经成为一种非常重要的电源供应方式。而在一些对电源供应要求较高的场合,为了提高电源的可靠性和稳定性,常常采用并联均流的方式来提供电源。本文将介绍高频开关电源的并联均流系统的原理、设计和实现方法。
高频开关电源的并联均流系统的设计需要考虑以下几个方面:系统的负载特性、开关电源的输出特性、均流控制方式和系统的稳定性。首先,需要了解系统的负载特性,包括负载电流的大小和变化范围。这样可以根据负载特性来确定需要并联的开关电源数量和负载电流的分配方式。其次,需要了解开关电源的输出特性,包括输出电流的稳定性和响应速度。这样可以选择合适的开关电源来满足系统的需求。然后,需要选择合适的均流控制方式,包括主从式控制和自适应均流控制。不同的控制方式有不同的实现方法和控制算法。最后,需要考虑系统的稳定性,包括电流的均衡性和系统的故障容忍度。
在实现高频开关电源的并联均流系统时,可以采用模拟控制和数字控制两种方式。在模拟控制方式下,可以使用运算放大器、比较器和PWM控制器等模拟电路来实现均流控制。这种方式的优点是实现简单、成本低廉,但精度和稳定性相对较差。在数字控制方式下,可以使用微处理器、DSP和FPGA等数字电路来实现均流控制。这种方式的优点是精度高、稳定性好,但实现复杂、成本较高。
除了选择合适的控制方式和实现方法外,还需要考虑一些其他的问题。比如,如何解决开关电源的干扰问题,如何提高系统的效率和可靠性,如何实现开关电源的故障检测和保护等。这些问题对于高频开关电源的并联均流系统的设计和实现都具有重要的影响。
综上所述,高频开关电源的并联均流系统是一种提高电源供应可靠性和稳定性的重要方式。通过合理的设计和实现,可以实现每个开关电源的输出电流均衡。选择合适的控制方式和实现方法,解决系统的干扰问题和提高系统的效率和可靠性,能够使并联均流系统发挥最佳的性能。高频开关电源的并联均流系统在各种电子设备中有着广泛的应用前景。
高频开关电源的并联均流系统 篇三
高频开关电源的并联均流系统
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摘要:
介绍了高频开关电源的控制电路和并联均流系统。控制电路采用TL494脉宽调制控制器来产生PWM脉冲,用软件的方式实现多电源并联运行时达到均流的方法。
关键词:
开关电源;脉宽调制;均流
引言
模块化是开关电源的发展趋势,并联运行是电源产品大容量化的一个有效方案,可以通过设计N+l冗余电源系统,实现容量扩展。本系统是多台高频开关电源(1000A/15V)智能模块并联,电源单元和监控单元均以AT89C51单片机为核心,电源单元的均流由监控单元来协调,监控单元既可以与各电源单元通信,也可以与PC通信,实现远程监控。
1、PWM控制电路
TL494是一种性能优良的脉宽调制控制器,TL494由5V基准电压、振荡器、误差放大器、比较器、触发器、输出控制电路、输出晶体管、空载时间电路构成。其主要引脚的`功能为:
脚1和脚2分别为误差比较放大器的同相输入端和反相输入端;
脚15和脚16分别为控制比较放大器的反相输入端和同相输入端;
脚3为控制比较放大器和误差比较放大器的公共输出端,输出时表现为或输出控制特性,也就是说在两个放大器中,输出幅度大者起作用;当脚3的电平变高时,TL494送出的驱动脉冲宽度变窄,当脚3电平变低时,驱动脉冲宽度变宽;
脚4为死区电平控制端,从脚4加入死区控制电压可对驱动脉冲的最大宽度进行控制,使其不超过180°,这样可以保护开关电源电路中的三极管。
振荡器产生的锯齿波送到PWM比较器的反相输入端,脉冲调宽电压送到PWM比较器的同相输入端,通过PWM比较器进行比较,输出一定宽度的脉冲波。当调宽电压变化时,TL494输出的脉冲宽度也随之改变,从而改变开关管的导通时间ton,达到调节、稳定输出电压的目的。脉冲调宽电压可由脚3直接送入的电压来控制,也可分别从两个误差放大器的输入端送入,通过比较、放大,经隔离二极管输出到PWM比较器的正相输入端。两个放大器可独立使用,如分别用于反馈稳压和过流保护等,此时脚3应接RC网络,提高整个电路的稳定性。
2、软件介绍
2.1电源单元和监控单元的软件
高频开关电源单元主要有数据采集,电压电流输出给定,键盘和LED显示,故障处理以及与监控单元RS485通信等子程序组成。监控单元主要有键盘和液晶显示,EEPROM以及与电源单元和PC机RS485通信等子程序组成。EEPROM用于存放工作参数和其他不能丢失的信息,它采用X5045芯片,X5045有512字节,内涵看门狗电路,电源VCC检测和复位电路。
如果出现故障,电源单元立即做出相应处理,并主动向监控单元申请中断,将故障数据传送给监控单元,监控单元立即调用故障处理程序,如果故障严重将切除故障电源,并启动备份电源,而且将故障情况传送给PC机。
2.2均流处理程序
高频开关电源单元将各自的电压和电流发送给监控单元,监控单元接收到各电源单元的电压和电流信息后,马上进入均流判定处理程序。本程序将根据均流精度的要求,计算出该由哪个电源单
元进行怎样的调节以达到均流要求。该程序主要包括下面两个模块:第一个模块主要完成电压的检查工作,发现电源单元电压偏移超过要求,马上进行相应调节,保证其电压为要求值;第二个模块用于进行均流计算,该模块将找出电流偏移平均值超过规定要求的电源单元,并进行相应的调节。均流流程图如图2所示。由于在实际运用中,各电源单元的电压值并非完全一致,所以本系统对多电源单元并联后的电压有两条要求。
1)多电源单元并联时,若各电源单元之间的最大电压偏差>0.5%,那么并联后的输出电压要求在各电源单元的电压之间;若各电源单元之间的电压偏差均
2)并联后的输出电压与任一电源单元工作时的电压之差≤1%(本电源要求稳压精度
若找不到符合要求的电压点,则程序认为相互并联的电源的电压偏差过大,将停止均流调节,并按要求提出警告。
第二个模块用于对各模块的电流进行均流计算,在本系统中,软件的均流精度定在5%。程序找出大于或小于平均电流的模块,如果超过了精度范围,程序将设置相应标志位,然后启动通信程序,通知相应电源模块启动调节程序。
3、结语
现场运行表明,以上RS485通信程序和均流处理程序完全符合要求,PWM控制电路控制灵活,调试方便。由于电源单元出现故障时,电源单元将主动申请与监控单元中断,从而大大提高了实时性。电源单元既可以具有独立功能,也可以由监控单元统一管理,多台电源单元并联工作。