一种基于模拟控制的主从并机均流方法与流程

1.本发明涉及电力电子技术领域，具体是一种基于模拟控制的主从并机均流方法。


背景技术：

2.随着电力电子技术的快速发展，各行业对电子装置的需求趋于多元化、集成化，其对电源功率，电流的要求也在不断提高。而往往由于功率器件或材料的限制，单个电源模块就无法满足应用要求。开关电源并联系统就随之产生，电源并机均流技术是电源并联系统的核心。均流技术是指在多个电源模块并联的系统中，将系统总电流均匀分配每台机的措施。相比于数字控制的均流策略，模拟均流动态响应更快，稳定性更好，更适合用于对电源性能要求高的场景。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于模拟控制的主从并机均流方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种基于模拟控制的主从并机均流方法，包括n个直流电源模块，n为自然数，所述直流电源模块包括功率部分和控制部分，所述控制部分包括电压环路，电流环路，采样电路和pwm生成器，电源模块可工作在恒压(cv)模式或恒流(cc)模式，电压环和电流环并联，当工作在cv模式时只有电压环在工作，当工作在cc模式时只有电流环在工作；
6.设定输出电压为v
out
，第n台电源电压给定值为v
setn
，输出总电流为i
out
，第n台电源的输出为i
outn
,第n台电源电流设定量为i
setn
，第二台到第n台电压设定值为v
set2...n
，并联电源系统工作在恒压模式时，主机电压环工作，其它n
‑
1个从机工作在电流环，主机的电流测量值i
out1
作为从机电流环的设定值v
set2...n
，为了使主机工作在电压环，主机的电流环设定值i
set1
需满足公式为了使从机工作在电流环，从机的电压给定值v
set2...n
大于主机的电压输出值v
out1
，需满足公式v
set2...n
＞v
out1
，电源系统总电流i
out
为各模块电流之和，如公式i
out
＝i
out1
i
out2
... i
outn
，由于从机电流的设定值为主机电流的测量值，且从机工作在电流环，故各从机模块输出电流相等且等于主机输出电流，如公式i
out1
＝i
out2
＝...＝i
outn
；
7.当并联电源系统工作在恒流模式时，主机和n
‑
1个从机都工作在电流环，主机的电流测量值i
out1
作为从机电流环的设定值v
set2...n
，为使主机和从机都工作在电流环，主机和所有从机的输出电压设定v
set1...n
都大于输出值v
out
，满足式v
set1...n
＞v
out
，由于主机工作在电流环，故主机的输出电流值i
out1
等于设定值i
set1
，主机的电流给定值满足式v
set1...n
＞v
out
，由于从机电流的设定值为主机电流的测量值，且从机工作在电流环，故各从机模块输出电流相等且等于主机输出电流，如式i
set1
＝i
out1
＝i
out2
＝...＝i
outn
，故并联电源系统的输出电流等于n倍的主机设定电流，如式i
out
＝n*i
set
。
8.作为本发明的进一步技术方案，所述采样电路包括电流采样电路和电压采样电路。
9.作为本发明的进一步技术方案，所述电流采样电路的输出端连接电流环路。
10.作为本发明的进一步技术方案，所述电压采样电路的输出端连接电压环路。
11.作为本发明的进一步技术方案，所述电流环路和电压环路的输出端均连接pwm生成器，pwm生成器的另一端与功率部分连接。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将系统总电流均匀分配每台机的措施。相比于数字控制的均流策略，模拟均流动态响应更快，稳定性更好，更适合用于对电源性能要求高的场景。
附图说明
13.图1是并联电源系统连接图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1所示，实施例1：一种基于模拟控制的主从并机均流方法，包括n个直流电源模块，n为自然数，所述直流电源模块包括功率部分和控制部分，所述控制部分包括电压环路，电流环路，采样电路和pwm生成器，采样电路包括电流采样电路和电压采样电路。电流采样电路的输出端连接电流环路。电压采样电路的输出端连接电压环路。电流环路和电压环路的输出端均连接pwm生成器，pwm生成器的另一端与功率部分连接。
16.电源模块可工作在恒压(cv)模式或恒流(cc)模式，电压环和电流环并联，当工作在cv模式时只有电压环在工作，当工作在cc模式时只有电流环在工作；
17.设定输出电压为v
out
，第n台电源电压给定值为v
setn
，输出总电流为i
out
，第n台电源的输出为i
outn
,第n台电源电流设定量为i
setn
，第二台到第n台电压设定值为v
set2...n
，并联电源系统工作在恒压模式时，主机电压环工作，其它n
‑
1个从机工作在电流环，主机的电流测量值i
out1
作为从机电流环的设定值v
set2...n
，为了使主机工作在电压环，主机的电流环设定值i
set1
需满足公式为了使从机工作在电流环，从机的电压给定值v
set2...n
大于主机的电压输出值v
out1
，需满足公式v
set2...n
＞v
out1
，电源系统总电流i
out
为各模块电流之和，如公式i
out
＝i
out1
i
out2
... i
outn
，由于从机电流的设定值为主机电流的测量值，且从机工作在电流环，故各从机模块输出电流相等且等于主机输出电流，如公式i
out1
＝i
out2
＝...＝i
outn
；
18.当并联电源系统工作在恒流模式时，主机和n
‑
1个从机都工作在电流环，主机的电流测量值i
out1
作为从机电流环的设定值v
set2...n
，为使主机和从机都工作在电流环，主机和所有从机的输出电压设定v
set1...n
都大于输出值v
out
，满足式v
set1...n
＞v
out
，由于主机工作在电流环，故主机的输出电流值i
out1
等于设定值i
set1
，主机的电流给定值满足式v
set1...n
＞
v
out
，由于从机电流的设定值为主机电流的测量值，且从机工作在电流环，故各从机模块输出电流相等且等于主机输出电流，如式i
set1
＝i
out1
＝i
out2
＝...＝i
outn
，故并联电源系统的输出电流等于n倍的主机设定电流，如式i
out
＝n*i
set
。
19.如图1所示，整个电源系统包括n个电源模块，直流电源模块包括功率部分和控制部分，所述控制部分包括电压环路，电流环路，采样电路，pwm生成器。电压环和电流环并联工作，当工作在cv模式时只有电压环在工作；当工作在cc模式时只有电流环在工作。设定第一台机为主机，第2到n台机为从机，连接主机的电流测量值作为从机的设定量。并联电源系统工作在恒压模式时，主机电压环工作，其它n
‑
1个从机工作在电流环条件设定满足式和式v
set2...n
＞v
out1
；当并联电源系统工作在恒流模式时，主机和n
‑
1个从机都工作在电流环，条件设定满足式v
set1...n
＞v
out
。
20.实施例2，在实施例1的基础上，本设计的从机数量可以根据具体的需求进行增减，并没有数量限制。
21.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。