一种电源并联的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电源并联的控制系统及方法，包括一台主机和多台从机；一台主机和多台从机的控制端口采用串联的方式连接，主机与第一台从机相连，第一台从机再与第二台从机相连，以此类推，直至最后一台从机。采用串联或菊花链的连接方式，将给定控制信号传输至每台从机从而进行功率输出的控制方法，这种控制方法不同于传统的并联式的输出控制方法，它具有连线与控制简单，控制信号传输损耗低，控制信号不易受干扰、功率模块输出控制均衡等特点，可以有效解决传统并联控制中的弊端与缺陷。以有效解决传统并联控制中的弊端与缺陷。以有效解决传统并联控制中的弊端与缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种电源并联的控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种供电电源控制技术，尤其涉及一种电源并联的控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着电子电力技术和自动控制系统的发展与应用，电路与自动化控制装置在航天和国防、消费类电子产品、计算机和外设、通信和汽车电子、机器人、数控加工等行业得到了越来越广泛的应用，不管是模块电路还是微型集成电路芯片又或是大型电机驱动系统、自动控制系统，都需要供电电源来为其供电才能正常工作，而面对越来越大的电源供电功率需求，供电电源与测试电源能否具备越来越大的功率输出能力和灵活多变的功率等级组合能力成为了产品或系统能否稳定工作以及企业成本能否良好控制的关键因素，因此在产品研发、维修保障过程中需要对供电电源的驱动能力进行进一步的提高和更灵活的配置。使用单一电源供电不一定能适应多变的供电需求，同时对于企业的生产和研发成本也是一个很大的挑战。
[0003]如今，在实际应用中往往使用同型号电源并联的方法来实现功率等级的提升，如今比较常见的电源并联控制方法大致有两种，其一是主机与从机采用星形连接结构，并且由主机统一给出电源基准给定信号，控制主机与从机同时进行输出的方式；其二是通过串口通讯总线并采取星形或三角形的连接方式，由主机发出控制命令和给定基准数值，从机接受相应的命令和基准值后单独进行输出的方式。
[0004]现有技术一：
[0005]并联式电源输出控制的技术方案：
[0006]如图1所示，所谓并联式电源输出控制方法，是一种以主机作为主控制单元的控制方法，主机与从机通过星形的连接方式构建系统。主机将给定基准信号和控制信号分别点对点地传输给从机，使从机可以按照主机的给定基准和开关控制与主机共同输出。
[0007]并联式电源输出控制的缺点：
[0008]并联式电源输出控制对给定基准信号线的线缆材质、长度要求较高。由于并联式电源输出控制方法采用的是模拟信号传输方式，而传输线缆上存在寄生电容和寄生电感，因此模拟信号在信号线上易发生衰减、畸变等问题，从而限制了给定基准信号传输线缆的材质和长度。而在实际应用中，多个并联电源需要并排放置或者重叠放置，因此距离主机较远的从机所接收的给定信号质量难以得到保证，这一弊端导致电源并联台数被限制，从而总输出功率也会被限制。
[0009]并联式电源输出控制的给定基准信号线易受外界干扰。由于给定基准信号以模拟信号的形式在单一导线中传输，并且主机需要驱动多台从机，基准信号极易收到外界电磁波的干扰而产生畸变或载波，因此通常会使用同轴电缆作为信号的传输介质，这在无形中增加了线缆的空间成本和经济成本，在混合信号传输时这种弊端将被进一步放大。
[0010]并联式电源输出控制通常无法实现从机状态的读取，因为简单的共用信号线连接是不能被多个信号源驱动的，因此，若想实现从机状态的上报就需要更加复杂的信号传输
机制，这无形中又增加了成本。
[0011]现有技术二：
[0012]通讯式电源输出控制的技术方案：
[0013]如图2所示，所谓通讯式电源输出控制方法，是一种通过主机与从机之间进行通讯来实现主机对从机工作模式与给定基准的控制的方式，主机与从机之间通常使用串口的方式进行通讯，并且主机可以给从机发送命令控制其工作模式、给定基准等，也可以从从机读取从机的工作状态，测量数据等信息。
[0014]通讯式电源输出控制的缺点：
[0015]主机与从机之间的通讯需要有一套完整的通讯协议，这无形中增加了产品的开发成本。
[0016]主机与从机之间传输数据需要较长的时间，且通讯时间不可控制，很难保证多台从机与主机同步输出，有可能造成系统的不稳定。
[0017]主机与从机在传输数据过程中存在通讯错误的可能，需要一套完整的握手机制保证通讯的数据完成性，进一步加大了系统的开销。
[0018]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0019]本专利技术的目的是提供了一种电源并联的控制系统及方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0020]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0021]本专利技术的电源并联的控制系统，包括一台主机和多台从机；
[0022]一台主机和多台从机的控制端口采用串联的方式连接，主机与第一台从机相连，第一台从机再与第二台从机相连，以此类推，直至最后一台从机。
[0023]本专利技术的电源并联的控制方法，采用上述的电源并联的控制系统，包括步骤：
[0024]首先，将电源输出的电流值使用分流器或采样电阻进行采样，输出与电流值相对应的电压信号；
[0025]之后，采用差分放大器电路作为信号采集和增益调整电路，对分流器或采样电阻输出的电压信号进行采集和增益调整，输出符合标准电源给定基准的电压反馈值；
[0026]然后，将采集差分放大器输出的信号经过射级跟随器后传输至主机输出信号接口，通过屏蔽线缆传输至从机的信号输入接口，射级跟随器的主要作用是提高信号的驱动能力，使其驱动更多的从机；
[0027]从机接收到主机传输的给定基准信号后直接连接至从机的误差积分放大器正向输入端，作为从机的给定基准信号来控制功率模块进行输出。
[0028]与现有技术相比，本专利技术所提供的电源并联的控制系统及方法，采用串联或菊花链的连接方式，将给定控制信号传输至每台从机从而进行功率输出的控制方法，这种控制方法不同于传统的并联式的输出控制方法，它具有连线与控制简单，控制信号传输损耗低，控制信号不易受干扰、功率模块输出控制均衡等特点，可以有效解决传统并联控制中的弊端与缺陷。
附图说明
[0029]图1为现有技术的并联式电源输出控制方法原理框图；
[0030]图2为现有技术的通讯式电源输出控制方法原理框图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的电源并联的控制方法的电路原理图；
[0032]图4为本专利技术实施例中的信号采集和增益调整电路原理图；
[0033]图5为本专利技术实施例中差分放大器经过射级跟随器与主机和从机信号连接的电路原理图；
[0034]图6为本专利技术实施例提供的电源并联的控制方法的原理框图。
具体实施方式
[0035]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。
[0036]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0037]术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
[0038]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源并联的控制系统，其特征在于，包括一台主机和多台从机；一台主机和多台从机的控制端口采用串联的方式连接，主机与第一台从机相连，第一台从机再与第二台从机相连，以此类推，直至最后一台从机。2.根据权利要求1所述的电源并联的控制系统，其特征在于，相邻的主机和从机之间的连接线缆的长度一致。3.一种电源并联的控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的电源并联的控制系统，包括步骤：首先，将电源输出的电流值使用分流器或采样电阻进行采样，输出与电流值相对应的电压信号；之后，采用差分放大器电路作为信号采集和增益调整电路，对分流器或采样电阻输出的电压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：石亚昆，
申请(专利权)人：北京大华无线电仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：