一种开关电源多机并联均流方法技术

本发明专利技术公开了一种开关电源多机并联均流方法，电流传感器对单机输出电流进行采样，经单机电流采样转换模块转换成0-20mA电流信号，再经过二极管汇流到电流总线，由电流总线将各单机输出电流信号汇流到主机的电流采样模块，形成总电流返回检测；在单机指定为主机并机模式时，由恒压/恒流闭环调节模块，形成输出总电压/电流闭环调节，得到调节信号经输出功率调节模块数字处理后，得到数字调节值，该调节值在调整主机功率输出的同时，经过RS485接口模块，通过广播式协议发送到各从机；指定的各从机在通过RS485接口模块接收到主机发送过来的调节值后，把该调节值通输出功率调节模块数字处理，形成与主机同步的功率输出调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于开关电源
，具体涉及。
技术介绍
随着开关电源技术的不断更新与快速发展，以及大功率半导体器件的小型化与高频化、高可靠性化，高频开关电源已涉透到多行多业，业界对大功率开关电源输出功率要求也越来越高，单机几十千瓦的功率输出已无法满足要求，这样需要采用多台电源并联使用以获得足够的功率输出。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:多台电源并联使用同时工作时，如何保证每台电源输出功率一致，也就是多机并联均流，是一个广泛存在的问题，业界普遍采用均流专用芯片UC3907与UC3902等均流芯片进行模拟均流控制，其均流母线采用的是电压传输信号，电压幅度小，干抗挠能力差，在复杂的电磁环境下很容易造成并机输出失控;主机和从机电流同步调整速度慢，会造成各个主从机电流分布不均，实际均流效果不理想，长时间运行会造成机器寿命变短，整机效率差;均流功率调整范围存在局限，在小功率输出时均流特性会变坏，甚至无法实现均流，即不能实现O?100%功率输出范围内实现均流。
技术实现思路
为了解决以上现有技术多机并联均流的不足，本专利技术提供了，该方法采用单机电流输出信号为O?20mA电流信号汇总成电流检测总线，由DSP(或MCU)进行数字检测，再结合RS485通信控制总线，形成并机均流控制。由于检测信号是O?20mA电流信号，以及控制上采用的RS485通信控制，该均流方法大大的提高了均流系统抗挠能力；其数字控制技术的引入，为O?100%额定功率输出全范围内实现均流提供了有力保障，同时数控技术可有效改善控制系统因元器件的离散性给均流电路带来的不稳定影响，电源可长期稳定均流工作，有效的提高了电源使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现的:，所述并联的开关电源单机控制系统包括输出功率调节模块、RS485接口模块、恒压/恒流闭环调节模块、电流采样模块、单机电流采样转换模块、二极管、电流传感器、显示单元，所述电流传感器对单机输出电流进行采样，经单机电流采样转换模块转换成0-20mA电流信号，再经过二极管汇流到电流总线，由电流总线将各单机输出电流信号汇流到主机的电流采样模块，形成总电流返回检测;在单机指定为主机并机模式时，由恒压/恒流闭环调节模块，形成输出总电压/电流闭环调节，得到调节信号经输出功率调节模块数字处理后，得到数字调节值，该调节值在调整主机功率输出的同时，经过RS485接口模块，通过广播式协议发送到各从机;指定的各从机在通过RS485接口模块接收到主机发送过来的调节值后，把该调节值通输出功率调节模块数字处理，形成与主机同步的功率输出调整。该方法设定在恒压工作模式时，主机通过对输出电压采样，采样值与设定并机工作电压一起送入恒压/恒流闭环调节模块中电压闭环PID调节器，形成调节信号。开关电源多机并联时，主机可以任意设定，其余则为从机，主机和从机之间通过RS485广播式通信传递同步调整。该方法可并联10台单机实现输出恒压/恒流PID动态调整下单机输出电流始终保持一致。所述输出功率调节模块包括监控处理器，监控处理器为DSP或MCU。所述输出功率调节在监控处理器的控制下，利用电流环PID调节和电压环PID调节值实现动态均衡。所述的电压环PID调节和电流环PID调节能够在监控处理器的控制下进行单机与并机控制模式切换。上述技术方案中的具有如下有益效果:I)本专利技术多机并联时，任意一台电源都可以检测到并机后输出总电压总电流。2)本专利技术多机并联时，无均流母线，只有由电流信号汇成电流总线与广播式传递同步调整值的RS485数据总线，并机接线少，抗干扰能力强。3)本专利技术多机并联时，任意一台电源都可以设定为主机，同时并机中任一台电源因故障退出并机系列时，不影响并机均流效果，因而本专利技术并机均流系统冗余性好、可靠性高。【附图说明】下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:图1是本专利技术的【具体实施方式】的多机并联均流原理示意框图。【具体实施方式】下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。—种多机并联均流方法，其并联单机主要控制系统由A输出功率调节模块(DSP或单片机为监控处理器)、B RS485接口模块(主机广播协议输出调节值;从机接收调节值)、C(C1/C2)恒压/恒流闭环调节模块(其在监控处理器控制下进行单机与并机控制模式切换，既可以实现单机恒压/恒流工作，也可以在指定该单机为主机模式下，实现输出总电压电流闭环调节)、D主机总电流采样(从机总电流测量)模块、E单机电流采样并转换成0-20mA电流输出模块、F二极管(汇流到电流总线电流方向控制)、G电流传感器(单机输出电流采样)、H人机界面部分构成。所述G电流传感器对单机输出电流进行采样，经E单机电流采样并转换成0-20mA电流输出模块转换成0-20mA电流信号，再经过F二极管汇流到电流总线，由电流总线将各单机输出电流信号汇流到D主机总电流采样(从机总电流测量)模块，形成总电流返回检测；在单机指定为主机并机模式时，由C(C1/C2)恒压/恒流闭环调节模块，形成输出总电压/电流闭环调节，得到调节信号经A输出功率调节模块数字处理后，得到数字调节值，该调节值在调整主机功率输出的同时，也经过B RS485接口模块，通过广播式协议发送到各从机;指定的各从机在通过B RS485接口模块接收到主机发送过来的调节值后，立即把该调节值通A输出功率调节模块数字处理后，形成与主机同步的功率输出调整，从而实现主从机并机均流的目的。所述的方法适用于多台电源并联恒压/恒流控制，同样也适用于单台控制恒压/恒流控制，该方法灵活性大、适用范围广。多台并联当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源多机并联均流方法，其特征在于,所述并联的开关电源单机控制系统包括输出功率调节模块、RS485接口模块、恒压/恒流闭环调节模块、电流采样模块、单机电流采样转换模块、二极管、电流传感器、显示单元，所述电流传感器对单机输出电流进行采样，经单机电流采样转换模块转换成0‑20mA电流信号，再经过二极管汇流到电流总线，由电流总线将各单机输出电流信号汇流到主机的电流采样模块，形成总电流返回检测；在单机指定为主机并机模式时，由恒压/恒流闭环调节模块，形成输出总电压/电流闭环调节，得到调节信号经输出功率调节模块数字处理后，得到数字调节值，该调节值在调整主机功率输出的同时，经过RS485接口模块，通过广播式协议发送到各从机；指定的各从机在通过RS485接口模块接收到主机发送过来的调节值后，把该调节值通过输出功率调节模块数字处理，形成与主机同步的功率输出调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，蒲育勤，侯庆蛟，崔勇，杨马，王有利，
申请(专利权)人：芜湖国睿兆伏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34