鉅大LARGE | 點擊量：965次 | 2019年12月27日
新型并聯(lián)開關(guān)電源的均流方法
摘要：提出了一種新的用一個簡單的RC網(wǎng)絡(luò)檢測電流的方法，并在這種新的電流檢測方法基礎(chǔ)上實現(xiàn)并聯(lián)電源的均流。
0引言
在大功率DC／DC開關(guān)電源中，為了獲得更大的功率，特別是為了得到大電流時，經(jīng)常采用N個單元并聯(lián)的方法。多個單元并聯(lián)具有高可靠性，并能實現(xiàn)電路模塊標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點。然而在并聯(lián)中遇到的主要問題就是電流不均，特別在加重負(fù)載時，會引起較為嚴(yán)重的后果。普通的均流方法是采取獨立的PWM控制器的各個模塊，通過電流采樣反饋到PWM控制器的引腳FB或者引腳COMP，即反饋運放的輸入或者輸出腳來凋節(jié)輸出電壓，從而達(dá)到均流的目的。顯然，電流采樣是一個關(guān)鍵問題：用電阻采樣，損耗比較大，電流放大后畸變比較大；用電流傳感器成本高；用電流互感器采樣不是很方便，州時會使電流失真。本文提出了一種新型的、方便的、無損的電流采樣方法，并在這種電流檢測方法的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了并聯(lián)系統(tǒng)的均流。
l一種新的電流采樣方法
如前所述，在均流系統(tǒng)中一些傳統(tǒng)的電流采樣力法都或多或少有些缺點。而本文提出的這種新的電流采樣力法，既簡單方便，又沒有損耗。
下面以圖l所示的Buck電路為例，說明這種新的電流檢測方法的原理和應(yīng)用。
電流檢測電路由一個簡單的RC網(wǎng)絡(luò)組成，沒流過L的電流為iL，流過C的電流為ic，L兩端的電壓為vL，輸出電壓為vo上電壓為vc，則有vL+iLR1+vo．=vc+icR（1）
對式（1）在一個開關(guān)周期求平均值得
式中：VL是電感上的電壓在一個開關(guān)周期的平均值，顯然VL=O；
Vo為輸出電壓平均值；
IL電感電流平均值，等于負(fù)載電流ILoad;
Ic是電容在一個開關(guān)周期內(nèi)充放電電流的平均值，顯然Ic=0；
R1為電感的等效串聯(lián)電阻（ESR）。
于是式（2）可化為
所以，要檢測負(fù)載電流及電感電流的大小，只要檢測RC網(wǎng)絡(luò)電容上的電壓的大小就行了，這種方法可以很方便、簡易、沒有損耗地對電流進(jìn)行采樣。
2基于新的電流采樣方法的均流原理
以兩路并聯(lián)Buck電路為例，如圖2所示。
由式（3）知，
Vc1=IL1R1+V
Vc2=IL2R2+V
式中：Vc1、Vc2分別為C1和C2上電壓的平均值；
IL1、IL2分別是L-和L2流過電流的平均值，亦即兩路輸出電流平均值；
R1及R2是濾波電感的等效串聯(lián)電阻，當(dāng)在工藝上設(shè)計并聯(lián)電源每路輸出電感基本上一樣時，可以認(rèn)為R1=R2。
因此，要控制兩路電流均流，即要求IL1=IL2，于是，只要控制Vc1=Vc2就行了。所以，電容C1及C2上的電壓Vc1和Vc2可以代表兩路電流IL1及IL2大小，可用來進(jìn)行均流控制。
這樣，便可得到如圖3所示的控制框圖，
