均流控制电路和电源系统技术方案

公开了均流控制电路以及电源系统。其中电源系统包括：并联连接到负载的多个CV/CC电源，标称输出电压相同且CV与CC模式的切换点可调节；均流控制电路，包括平均负载电流感测器和多个输出电流感测器。平均负载电流感测器感测供应给负载的总电流，且输出与平均负载电流成线性关系的第一电平控制信号，平均负载电流为总电流除以供电的电源个数。每个输出电流感测器感测各个CV/CC电源的输出电流，并且输出与相应输出电流成线性关系的第二电平控制信号。均流控制电路生成并将基于第一电平控制信号和相应第二电平控制信号的反馈信号提供给各个相应的CV/CC电源，以便将相应CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流。

Current sharing control circuit and power supply system

【技术实现步骤摘要】
均流控制电路和电源系统
本公开涉及多个电源共享负载。
技术介绍
许多大型电子系统(例如，计算服务器、磁盘存储阵列、通信装备等)需要大量的操作功率，因此经常需要多个电源的输出并联地连接在一起以提供所需的操作功率。在一些基站中，使用天线共享集线器(antennasharinghub)来支持多个天线，支持驱动多个远程电调倾斜单元(RemoteElectricalTilting，简称RET)，这希望从多个电源均衡地汲取电流来进行驱动。然而当多个电源输出并联连接到负载时，很难保证每一并联连接的电源提供相同的输出电流，因为在各路电源之间有布线、温度及其它因素方面的差异。希望存在一种控制电路来较好地均衡各电源之间的输出电流。
技术实现思路
本技术的目的之一是提供一种新的均流控制电路、以及使用其的电源系统。根据本技术的第一方面，提供了一种电源系统，其包括：多个CV/CC电源，所述多个CV/CC电源并联连接到负载，各个CV/CC电源的标称输出电压是相同的，并且所述多个CV/CC电源的CV模式与CC模式的切换点是可调节的；均流控制电路，包括平均负载电流感测器、和多个输出电流感测器。其中，所述平均负载电流感测器感测供应给负载的总电流，并且输出与平均负载电流成线性关系的第一电平控制信号，所述平均负载电流为所述总电流除以供电的CV/CC电源的个数。其中，每个输出电流感测器感测所述多个CV/CC电源中的相应一个CV/CC电源的输出电流，并且输出与相应的CV/CC电源的所述输出电流成线性关系的第二电平控制信号。其中，所述均流控制电路生成反馈信号，其中每个反馈信号是基于第一电平控制信号和第二电平控制信号中的相应一个第二电平控制信号的，并且所述均流控制电路将所述反馈信号提供给各个相应的CV/CC电源，以便将相应的CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流。根据本技术的第二方面，提供了一种均流控制电路，其能配置为连接到多个CV/CC电源并被配置为使所述多个CV/CC电源中的至少两个CV/CC电源能共享负载，所述多个CV/CC电源的标称输出电压是相同的，并且所述多个CV/CC电源中的每个CV/CC电源的CV模式与CC模式的切换点是可调节的。所述均流控制电路包括：平均负载电流感测器，被配置为感测供应给负载的总电流，并且输出与平均负载电流成线性关系的第一电平控制信号，所述平均负载电流为所述总电流除以正在工作的CV/CC电源的个数；以及分别连接到各个CV/CC电源的输出端的多个输出电流感测器。其中，所述输出电流感测器分别感测各个CV/CC电源的输出电流，并且输出与各个CV/CC电源的相应的输出电流成线性关系的第二电平控制信号。其中，所述均流控制电路将基于第一电平控制信号和相应的第二电平控制信号的反馈信号提供给相应的各个CV/CC电源，以便将相应的CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本技术，其中：图1是根据本技术一些示例性实施例的电源系统的示意性框图。图2是根据本技术一些示例性实施例的CV/CC电源的输出电压与输出电流的示意性曲线图。图3是根据本技术的一个或多个示例性实施例的CV/CC电源的示意性电路图。图4是根据本技术的一个或多个示例性实施例的输出电流感测器的示意性电路图。图5A和5B是根据本技术的一个或多个示例性实施例的平均负载电流感测器的示意性电路图，其中图5A示出的是平均电流感测部的一个示例，图5B示出的是处理部的一个示例。图6是根据本技术的一个或多个示例性实施例的反馈信号产生器的示意性电路图。注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本技术并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。具体实施方式以下将参照附图描述本技术，其中的附图示出了本技术的若干实施例。然而应当理解的是，本技术可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本技术的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本技术的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。应当理解的是，本文中的用语仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本技术。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。在本文中，术语“CV/CC电源”中的“CV/CC”为“恒压/恒流(ConstantVoltage/ConstantCurrent)”的简称。本领域技术人员均能理解，“CV/CC电源”意指电源在负载电流小的时候工作在恒压模式，而当负载电流大于临界值时，电源会切换到恒流模式，如后面将结合图2详细描述的。根据本技术的实施例，提供了可以增强多个并联的CV/CC电源的输出电流的均匀性的方法以及对应电路。该多个CV/CC电源的标称输出电压是相同的，但是输入电压可以相同或不同，这些电源可以对输入电压进行升/降压操作以维持输出电压的恒定。另外，该电源在CV模式与CC模式之间切换处的切换点(即，前述的负载电流临界值)可以是可调节的。根据本技术的解决方案通过将各电源的输出电流和平均负载电流(即，各电源应当分担的负载电流份额)反馈给各个电源，将各个CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流，并且根据CV/CC电源的电压-电流(“V-I”)特性(如后面图2所例示的)，在输出电流大于平均负载电流时，电源会切换到CC模式，输出电压急剧下降，从而减少了输出电流。最终各个电源会保持动态平衡，均工作在临界点附近，也就是说，保持输出电流基本等于平均负载电流。这样，可以使得从各个电源均匀地拉取负载电流。根据本技术的方案能使多个电源相对高精度地自动共享负载，并且能广泛适用于各种电源。为了更全面、清楚地理解本技术，下面将结合附图来详细描述根据本技术的电源系统及其使用的均流控制电路的结构及其工作原理。本领域技术人员均能理解，本技术并不限于图中所示结构，而是能够改编适用于其它系统。例如，图中示出的系统控制器、反馈信号产生器、二极管等的布置都只是示例性的而非限制性的，本技术可以适用于或者经过简单修改而适用于其他系统控制器、反馈信号产生器、二极管等的布置，和/或省略这些部件中的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源系统，其特征在于，包括：/n多个CV/CC电源，所述多个CV/CC电源并联连接到负载，各个CV/CC电源的标称输出电压是相同的，并且所述多个CV/CC电源的CV模式与CC模式的切换点是可调节的，/n均流控制电路，包括平均负载电流感测器、和多个输出电流感测器，/n其中，所述平均负载电流感测器感测供应给负载的总电流，并且输出与平均负载电流成线性关系的第一电平控制信号，所述平均负载电流为所述总电流除以供电的CV/CC电源的个数，/n其中，每个输出电流感测器感测所述多个CV/CC电源中的相应一个CV/CC电源的输出电流，并且输出与相应的CV/CC电源的所述输出电流成线性关系的第二电平控制信号，/n其中，所述均流控制电路生成反馈信号，其中每个反馈信号是基于第一电平控制信号和第二电平控制信号中的相应一个第二电平控制信号的，并且所述均流控制电路将所述反馈信号提供给各个相应的CV/CC电源，以便将相应的CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源系统，其特征在于，包括：
多个CV/CC电源，所述多个CV/CC电源并联连接到负载，各个CV/CC电源的标称输出电压是相同的，并且所述多个CV/CC电源的CV模式与CC模式的切换点是可调节的，
均流控制电路，包括平均负载电流感测器、和多个输出电流感测器，
其中，所述平均负载电流感测器感测供应给负载的总电流，并且输出与平均负载电流成线性关系的第一电平控制信号，所述平均负载电流为所述总电流除以供电的CV/CC电源的个数，
其中，每个输出电流感测器感测所述多个CV/CC电源中的相应一个CV/CC电源的输出电流，并且输出与相应的CV/CC电源的所述输出电流成线性关系的第二电平控制信号，
其中，所述均流控制电路生成反馈信号，其中每个反馈信号是基于第一电平控制信号和第二电平控制信号中的相应一个第二电平控制信号的，并且所述均流控制电路将所述反馈信号提供给各个相应的CV/CC电源，以便将相应的CV/CC电源的切换点调节为平均负载电流。


2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述均流控制电路还包括系统控制器，所述系统控制器向各个CV/CC电源分别输出使能信号以便启用或禁用相应的CV/CC电源，并且将所述使能信号提供给所述平均负载电流感测器。


3.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，每个输出电流感测器包括高侧电流检测电路，该高侧电流检测电路被配置为感测相应的CV/CC电源的输出电流并且输出与相应的CV/CC电源的输出电流成比例的感测电压作为第二电平控制信号。


4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述高侧电流检测电路中的第一高侧电流检测电路包括：
感测电阻器，其第一端耦接到所述CV/CC电源中的第一CV/CC电源的输出端，第二端耦接到所述负载，其中所述第一CV/CC电源的输出电流基本流过所述感测电阻器；
电流镜像电路，具有分别连接到感测电阻器两端的第一支路和第二支路；以及
感测电压输出支路，连接到所述电流镜像电路的第一支路，并且被配置为输出与感测电阻器两端的差分电压成比例的感测电压，使得所述感测电压与第一CV/CC电源的输出电流成比例。


5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述电流镜像电路的第一支路和第二支路分别包括匹配的第一电阻器和第二电阻器，第一电阻器的第一端连接到感测电阻器的第一端，第二电阻器的第一端连接到感测电阻器的第二端，
所述感测电压输出支路包括双极晶体管和增益控制电阻器，所述双极晶体管的集电极和发射极分别连接到第一电阻器的第二端和增益控制电阻器的第一端，从增益控制电阻器的两端输出所述感测电压，所述感测电压与第一CV/CC电源的输出电流和增益控制电阻器的阻值成正比。


6.根据权利要求5所述的电源系统，其特征在于，所述电流镜像电路还包括：
运算放大器，其中，运算放大器的正相输入端连接到第一电阻器的第二端，运算放大器的反相输入端连接到第二电阻器的第二端，运算放大器的输出端连接到所述双极晶体管的基极。


7.根据权利要求3-6中的任一项所述的电源系统，其特征在于，所述平均负载电流感测器包括平均电流感测部，所述平均电流感测部具有与所述多个高侧电流检测电路之一相同的电路拓扑结构并且输出与平均负载电流成第一比例的第二感测电压。


8.根据权利要求6所述的电源系统，其特征在于，所述均流控制电路还包括系统控制器，所述系统控制器向所述多个CV/CC电源中的每一个输出一个使能信号以便启用或禁用各个CV/CC电源，并且将该多个使能信号提供给所述平均负载电流感测器，
所述平均负载电流感测器包括平均电流感测部，所述平均电流感测部具有与所述高侧电流检测电路中的所述一个相同的电路拓扑结构，并且输出与平均负载电流成比例的第二感测电压，
在所述平均负载电流感测器中增益控制电阻器由多条并联的增益控制电阻器支路构成，每条增益控制电阻器支路由阻值与输出电流感测器中的增益控制电阻器相同的电阻器和由各自对应的使能信号控制通断的开关串联组成，所述增益控制电阻器支路的数量与所述多个CV/CC电源的数量相同。


9.根据权利要求7所述的电源系统，其特征在于，所述平均负载电流感测器还包括处理部，
所述处理部接收第二感测电压并且输出第一参考电压减去第二感测电压的差值电压，以作为所述第一电平控制信号。


10.根据权利要求8所述的电源系统，其特征在于，所述平均负载电流感测器还包括处理部，
所述处理部接收第二感测电压并且输出第一参考电压减去第二感测电压的差值电压，以作为所述第一电平控制信号。


11.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，所述处理部包括依次连接的输入缓冲器、钳位电路和减法器。


12.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述均流控制电路还包括分别连接到各个CV/CC电源的多个反馈信号产生器，所述多个反馈信号产生器分别接收第一电平控制信号和第二电平控制信号中的相应一个第二电平控制信号，并且向相应的CV/CC电源输出与输出电流和平均负载电流之差成线性关系的反馈信号。


13.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，所述均流控制电路还包括分别连接到各个CV/CC电源的多个反馈信号产生器，所述多个反馈信号产生器中的一个反馈信号产生器包括加法器，所述加法器将第一电平控制信号和相应的第二电平控制信号相加，从而将得到的和信号输出作为所述反馈信号。


14.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述多个CV/CC电源中的第一CV/CC电源包括PWM控制器，所述PWM控制器包括用于接收反馈电压的反馈电压端子和误差放大器，所述误差放大器比较所述反馈电压与内部参考电压以用来调节所述第一CV/CC电源的输出电压，
所述第一CV/CC电源还包括均连接到所述反馈电压端子的恒流反馈网络和恒压反馈网络，所述恒流反馈网络接收所述反馈信号，所述恒压反馈网络接收所述第一CV/CC电源的输出电压。


15.根据权利要求14所述的电源系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李满坤，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US