電源模塊并聯(lián)供電的冗余結(jié)構(gòu)及均流技術(shù)

自動均流法的優(yōu)點是，電路簡單，容易實現(xiàn)。缺點是，如果有一個模塊與均流總線短路，則系統(tǒng)就無法均流，而且單個模塊限流也可能引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。

若將圖5中的電阻用一個二極管代替，二極管正端接a，負(fù)端接b。這樣，N個并聯(lián)的電源模塊中，只有輸出電流最大的那個模塊的電流才能使與它連接的二極管導(dǎo)通，從而均流總線電壓就等于該模塊的輸出電壓，其他模塊則以均流總線上的電壓為基準(zhǔn)，來調(diào)節(jié)各自的輸出電流，從而實現(xiàn)均流。

如果單純以二極管來代替采樣電阻，則由于二極管本身有正向壓降存在，所以，主模塊的均流精度會降低，而從模塊不受影響。這里可以用圖6所示的緩沖器來代替，從而提高均流精度。

圖6 緩沖器電路

采用這種均流方式，參與均流的N個電源模塊，以輸出電流最大的為基準(zhǔn)，這個最大電流模塊是隨機的，這種均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流單元工作于主控狀態(tài)，別的單元工作于被控狀態(tài)，所以，也把這種方法叫做“自動主從均流法”。

美國Unitrode公司開發(fā)的UC3907系列集成均流控制芯片就是采用這種工作方式。

UC3907芯片使多個并聯(lián)在一起的電源模塊分別承擔(dān)總負(fù)載電流的一部分，并且所承擔(dān)的負(fù)載電流大小相等。通過監(jiān)測每個模塊的電流，電流均衡母線確定哪個并聯(lián)模塊的輸出電流最高，并把它定為主模塊，再根據(jù)主模塊的電流調(diào)節(jié)其他模塊的輸出電流，從而實現(xiàn)均流。

3.4 外部控制器法

外部控制器法就是在各并聯(lián)電源模塊之外，加一個專門進行并聯(lián)均流控制的外部模塊，如圖7所示。

圖7 外部控制法工作原理圖

每個模塊的輸出電流采樣，轉(zhuǎn)化為電壓信號，與給定的電壓V_cc進行比較，所得差值輸入到各電源模塊的控制部分，這樣就可以實現(xiàn)各模塊輸出電流的并聯(lián)均流。

這種工作方式，需要外加專門控制器，加大了投資，而且控制器與個電源模塊要進行多路連接，連線較復(fù)雜，但是均流效果非常好，各模塊輸出電流基本相等。

4 電源并聯(lián)均流技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及未來展望

目前使用較多的并聯(lián)均流技術(shù)是主從控制法，而美國Unitrode公司以最大電流法為基礎(chǔ)開發(fā)出的UC3907系列芯片，由于其簡單的結(jié)構(gòu)，強大的功能，而獲得了廣泛的應(yīng)用。其詳細(xì)參數(shù)及工作過程，可參閱文獻[6]。

由于單片機及DSP技術(shù)的迅速發(fā)展，有人用它們來控制并聯(lián)的電源模塊均流，效果很好。不過由于芯片造價較高，而且自身A/D及D/A精度不夠，若想得到理想的參數(shù)，還須外加專門的A/D及D/A芯片，故還未普及使用。