一种基于多电源模块的并联均流供电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于多电源模块的并联均流供电系统，通过检测各电源模块的输出电流进行对比放大，将两个电源模块的输出电流误差转换为调节信号，调整电源模块±S信号端的输入电压，从而调整电源模块的输出电压，最终达到调节各个电源模块的输出电流，使得各个电源模块的输出电流最终到达一致，形成均流的效果。该均流电路体积小，各模块之间只需一根并联线连接，无主从关系，也无需通讯，工作机理简单可靠，广泛适用于各型电源模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多电源模块的并联均流供电系统
本技术涉及电源模块的并联均流技术，特别适用于电源模块的并联输出及冗余备份，具体是指一种基于多电源模块的并联均流供电系统。
技术介绍
当前，在开关电源的应用中，电源模块的使用率越来越高，其具备使用简单、便捷的特点，技术人员无需明确知晓电源模块的工作原理，只需根据技术手册给出的应用方式和技术参数，保证电源模块的工作参数符合技术手册的规定，电源模块即可可靠地工作，输出用户期望的稳定可靠的供电电压。同时，电源模块还集成了完善的保护电路，保证电源模块能够适应复杂应用环境，提高电源模块稳定性，电源模块具备使用简单、可靠性高、体积小、效率高等突出优点，在工业领域被广泛使用。然而，通常情况下，300W以下的电源模块并不具备均流功能，一部分品牌的电源模块使用原边高压参考地进行并联，这大大影响了电源模块在一些中小功率冗余备份电源中的应用。例如，在高可靠加固计算机电源应用中，需要两块相同的电源进行冗余备份输出，使用不具备并联均流功能的电源模块时，会造成两块电源的输出电流不一样，一块输出电流大，一块输出电流小，这将大大提升输出电流大的电源的应力，降低整个供电系统的可靠性。因此，设计一种并联均流供电系统，使电源模块输出时能够均流显得十分必要。
技术实现思路
本技术鉴于某些没有并联功能的中小功率电源模块在应用方面出现的问题，设计了一种基于多电源模块的并联均流供电系统，通过检测各电源模块的输出电流进行对比放大，将两个电源模块的输出电流误差转换为调节信号，调整电源模块±S信号端的输入电压，从而调整电源模块的输出电压，最终达到调节各个电源模块的输出电流，使得各个电源模块的输出电流最终到达一致，形成均流的效果。该均流电路体积小，各模块之间只需一根并联线连接，无主从关系，也无需通讯，工作机理简单可靠，广泛适用于各型电源模块。本技术所采用的技术方案是：一种基于多电源模块的并联均流供电系统，包括第一电源模块U101和第一均流电路，以及第二电源模块U201和第二均流电路；所述第一均流电路的两端分别与第一电源模块U101的输出正极和输出负极连接；所述第二电源模块U201和第二均流电路的拓扑结构与第一电源模块U101和第一均流电路的拓扑结构完全一致；第一均流电路和第二均流电路并联，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出正极短接并作为供电系统的输出正极，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出负极短接并作为供电系统的输出负极；第一电源模块U101的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D101，所述二极管D101的阳极与第一电源模块U101的输出正极连接；第二电源模块U201的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D201，所述二极管D201的阳极与第二电源模块U201的输出正极连接。第一均流电路包括电流采样放大电路、有源整流电路、阻抗变换电路、误差放大电路和恒流源调节电路；所述电流采样放大电路由电阻R101、R102、R103、R104，运算放大器U1B组成，所述有源整流电路由电阻R105、R106，二极管D102、D103，运算放大器U2B组成，所述阻抗变换电路由运算放大器U3B实现，所述误差放大电路由电阻R107、R108、R109，电容C101，运算放大器U4B组成，所述恒流源调节电路由运算放大器U5B，三极管Q101，电阻R110、R111组成；电阻R101，作为采样电阻，一端接第一电源模块U101的输出负极，一端接电压模块的输出负极，电阻R103、R102的一端分别接电阻R101的两端，电阻R103的另一端接运算放大器U1B的输入负极，电阻R102的另一端接运算放大器U1B输入正极，电阻R104跨接在运算放大器U1B的输入负极与输出端之间，电阻R105的两端分别接运算放大器U1B的输出端和运算放大器U2B的输入正极，二极管D102阳极接运算放大器U2B的输入负极，二极管D102阴极接运算放大器U2B的输出端，二极管D103阳极接运算放大器U2B的输出端，二极管D103阴极接并联线，电阻R106分别跨接在运算放大器U2B的输入负极和并联线之间；运算放大器U3B的输入正极接并联线，运算放大器U3B输入负极与输出端短接，电阻R107的两端分别接运算放大器U3B的输出端和运算放大器U4B的输入正极，电阻R108的两端分别接运算放大器U1B的输出端和运算放大器U4B的输入负极，电容C101和电阻R109并联后跨接在U4B的输出端和输入负极之间；运算放大器U5B的输入正极接运算放大器U4B的输出端，三极管Q101的基极接运算放大器U5B的输出端，三极管Q101的发射极接U5B的负端，电阻R110的两端分别接电源模块U101的输出正端和第一电源模块U101的+S端，三极管Q101的集电极接电源模块U101的+S端，电阻R111的两端分别接三极管Q101的发射极和第一电源模块U101的输出负极。第二电源模块U201及第二均流电路的电路接法与参数均与第一电源模块U101及第一均流电路一致，第一均流电路和第二均流电路通过并联线相连。第一电源模块U101的-S端与其输出负极短接；同理，第二电源模块U201的-S端与其输出负极短接。该技术还可以根据实际情况增加备选电源模块以及备选均流电路，备选电源模块及备选均流电路的拓扑结构、参数、与第一电源模块和第一均流电路的连接方式均与第二电源模块和第二均流电路一致。本技术的有益效果是：本技术中，均流电路体积小，各电压模块和均流电路之间只需一根并联线连接，无主从关系，也无需通讯，工作机理简单可靠，广泛适用于各型电源模块。附图说明图1为本技术实施例中提供的一种基于多电源模块的并联均流供电系统的结构框图。图2为本技术实施例的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图1图2分别为本技术包含两个电源模块的实施例的结构框图和电路连接图，在本实施例中，通过在第一电源模块U101的输出负端串联采样电阻，采样第一电源模块的输出电流，电阻R101两端在流过电流时，会产生电压差，将此电压差由R102、R103、R104和运算放大器U1B形成的差分放大电路，将电阻采样的电流信号进行差分放大，放大后的信号经运算放大器U2B与D102、D103、R106形成的有源整流电路，使电压信号只能从有源整流电路到并联型输出而不能反向流动，同时该电路消除二极管的非线性区，使最终输出到并联线的信号没有二极管压降，D103的阴极即为并联线，所有的并联信号均接到此点，有源整流电路最终时该点的电压为所有并联信号的最大值。并联线电压经过U3B组成的跟随器做阻抗变换后，通过U4B、R107、R108、R109、C101组成的误差放大电路与自身的电流采用放大信号进行比较，两者的误差作为U5B、Q101、R110、R111组成的恒流源调整电路的输入给定，由恒流源电路根据给定电压调节+S端的输入电压，从而调节电源模块的输出电压。当第一电源模块的输出电流大于其他电源模块模块的输出电流时，并联线上的电流值即为自己本身的电流采样放大电路的输出值，因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多电源模块的并联均流供电系统，其特征在于：包括第一电源模块U101和第一均流电路，所述第一均流电路的两端分别与第一电源模块U101的输出正极和输出负极连接；该供电系统还包括第二电源模块U201和第二均流电路，所述第二电源模块U201和第二均流电路的拓扑结构与第一电源模块U101和第一均流电路的拓扑结构完全一致；第一均流电路和第二均流电路并联，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出正极短接并作为供电系统的输出正极，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出负极短接并作为供电系统的输出负极；第一电源模块U101的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D101，所述二极管D101的阳极与第一电源模块U101的输出正极连接；第二电源模块U201的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D201，所述二极管D201的阳极与第二电源模块U201的输出正极连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于多电源模块的并联均流供电系统，其特征在于：包括第一电源模块U101和第一均流电路，所述第一均流电路的两端分别与第一电源模块U101的输出正极和输出负极连接；该供电系统还包括第二电源模块U201和第二均流电路，所述第二电源模块U201和第二均流电路的拓扑结构与第一电源模块U101和第一均流电路的拓扑结构完全一致；第一均流电路和第二均流电路并联，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出正极短接并作为供电系统的输出正极，第一电源模块U101和第二电源模块U201的输出负极短接并作为供电系统的输出负极；第一电源模块U101的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D101，所述二极管D101的阳极与第一电源模块U101的输出正极连接；第二电源模块U201的输出正极与供电系统的输出正极之间设有二极管D201，所述二极管D201的阳极与第二电源模块U201的输出正极连接。2.根据权利要求1所述的一种基于多电源模块的并联均流供电系统，其特征在于：所述第一均流电路包括电流采样放大电路、有源整流电路、阻抗变换电路、误差放大电路和恒流源调节电路；所述电流采样放大电路由电阻R101、R102、R103、R104，运算放大器U1B组成，所述有源整流电路由电阻R105、R106，二极管D102、D103，运算放大器U2B组成，所述阻抗变换电路由运算放大器U3B实现，所述误差放大电路由电阻R107、R108、R109，电容C101，运算放大器U4B组成，所述恒流源调节电路由运算放大器U5B，三极管Q101，电阻R110、R111组成；电阻R101，作为采样电阻，两端分别接第一电源模块U101的输出负极和供电系统的输出负极；电阻R103、R102的一端分别接电阻R101的两端，电阻R103的另一端接运算放大器U1B的输入负极，电阻R102的另一端接运算放大器U1B输入正极；电阻R104跨接在运算放大器U...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔乃东，张云建，
申请(专利权)人：武汉数字工程研究所中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42