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开关电源并联运行及其均流技术

资料介绍
开关电源并联运行及其均流技术
开关电源并联运行及其均流技术
1 引言

大量电子设备,特别是计算机、通讯、空间站等的广泛应用,要求组建一个
大容量、安全可靠、不间断供电的电源系统。如果采用单台电源供电、该变换器
势必处理巨大的功率、电应力大,给功率器件的选择、开关频率和功率密度的提
高带来困难。并且一旦单台电源发生故障,则导致整个系统崩溃。采用多个电源
模块并联运行,来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向。并联系统中每个
模块处理较小功率,解决了上述单台电源遇到的问题。
八十年代起,分布式电源供电方式成为电力电子学新的研究热点。相对于传
统的集中式供电,分布式电源利用多个中、小功率的电源模块并联来组建积木式
的大功率电源系统。在空间上各模块接近负载,供电质量高,通过改变并联模块
的数量来满足不同功率的负载,设计灵活,每个模块承受较小电应力,开关频率
可以达到兆赫级,从而提高了系统的功率密度。
大功率输出和分布式电源,使电源模块并联技术得以迅速发展。然而一般情
况下不允许模块输出间直接进行并联,必须采用均流技术以确保每个模块分担相
等的负载电流,否则,并联的模块有的轻载运行,有的重载甚至过载运行,输出
电压低的模块不但不为负载供电,反而成了输出电压高的模块的负载,热应力分
配不均,极易损坏。
对于多个模块并联运行电源系统的基本要求是:(1)是输入电压或者负载
发生变化时,保持输出电压稳定;(2)是控制各模块的输出电流,实现负载电
流平均分配,均流动态响应良好。为提高系统可靠性,并联系统应该具备以下特
性:实现冗余。当任意模块发生故障时,其余模块继续提供足够电能,整个电源
系统不会崩溃;实现热拔插,电源系统真正意义上的不间断供电;均流方案无需
外加均流控制单元;使用一条公共的低带宽均流总线来连接各模块单元。

2 并联特性及均流一般原理

图 ……
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