一种直流电源输出正负线电流平衡电路制造技术

本发明专利技术提供了一种直流电源输出正负线电流平衡电路，属于平衡电路技术领域。本发明专利技术包括输出正线电流采样放大电路的输入端与直流电源的正极相连，输出端分别与正负电流信号误差比较放大器的输入端、电源输出接口的正极相连，输出地线电流采样放大电路的输入端与电源输出接口的负极相连，输出端分别与正负电流信号误差比较放大器的输入端、可变阻抗调整电路的输入端相连，可变阻抗调整电路的输出端与直流电源的负极相连，可变阻抗调整电路的输入端与正负电流信号误差比较放大器的输出端相连。本发明专利技术的有益效果为：能够实时调整输出地线电流大小，使其与输出正线电流保持平衡状态，安全性高，稳定性强。稳定性强。稳定性强。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源输出正负线电流平衡电路


[0001]本专利技术涉及平衡电路
，具体涉及一种直流电源输出正负线电流平衡电路。

技术介绍

[0002]随着氢燃料电池、光伏储能、电动汽车充电和通讯基站备电等新能源技术的发展，很多应用场景需要直流电源的输出功率不断增加。在一些要求较高功率的应用场合，单台的直流电源不能满足输出功率要求时，需要将多台直流电源并联应用。由于非隔离直流电源在低压直流变换中的高效率、低成本和电路简洁等优势，应用越来越多。
[0003]但是非隔离直流电源由于自身电路特点，输入和输出是共电源地线的，当多台非隔离直流电源并联应用时，输入和输出的地线都是并联在一起的，参见图3，图3为现有技术中的非隔离直流电源并联地线支路阻抗组成及电流流向示意图，由于各条地线的阻抗除直流电源本身内部线路电阻差异外，还受外部接线的线径、长度和接触电阻等诸多因素影响，并且这些因素比较随机难以定量控制，因此各地线支路的线路电阻存在较大差异风险，容易造成地线电流在各条地线支路分配中出现较大的失衡，极端情况下可能会导致某些地线支路的电流过大而发热烧毁。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种直流电源输出正负线电流平衡电路，通过设置相互配合的输出正线电流采样放大电路、输出地线电流采样放大电路、可变阻抗调整电路和正负电流信号误差比较放大器，能够实时调整输出地线电流大小，使其与输出正线电流保持平衡状态，方案简单，成本低，安全性高，稳定性强，解决了现有技术中非隔离直流电源并联使用时各地线支路的线路电阻存在较大差异、容易造成地线电流在各条地线支路分配中出现较大的失衡、甚至导致某些地线支路的电流过大而发热烧毁的问题。
[0005]本专利技术提供的一种直流电源输出正负线电流平衡电路，设置于直流电源与电源输出接口之间，包括输出正线电流采样放大电路、输出地线电流采样放大电路、可变阻抗调整电路和正负电流信号误差比较放大器，所述输出正线电流采样放大电路的输入端与所述直流电源的正极相连，所述输出正线电流采样放大电路的输出端分别与所述正负电流信号误差比较放大器的输入端、所述电源输出接口的正极相连，所述输出地线电流采样放大电路的输入端与所述电源输出接口的负极相连，所述输出地线电流采样放大电路的输出端分别与所述正负电流信号误差比较放大器的输入端、所述可变阻抗调整电路的输入端相连，所述可变阻抗调整电路的输出端与所述直流电源的负极相连，所述可变阻抗调整电路的输入端还与所述正负电流信号误差比较放大器的输出端相连，所述正负电流信号误差比较放大器能够根据直流电源输出正线的电流和直流电源输出地线的电流差值改变所述可变阻抗调整电路的阻值进而调整直流电源输出地线的电流大小，使其与直流电源输出正线的电流保持平衡。
[0006]本专利技术作进一步改进，所述直流电源的负极与所述电源输出接口的负极之间还设有正负差值电流旁路泄放电路，所述正负差值电流旁路泄放电路的输入端与所述电源输出接口的负极相连，所述正负差值电流旁路泄放电路的输出端与所述直流电源的负极相连。
[0007]本专利技术作进一步改进，所述输出正线电流采样放大电路包括电阻RS+、运算放大器A1、电阻R1和电容C1，其中，所述电阻RS+的一端与所述直流电源的正极、所述运算放大器A1的同相输入端相连，所述电阻RS+的另一端与所述电源输出接口的正极、所述运算放大器A1的反相输入端相连，所述运算放大器A1的输出端与所述电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与所述电容C1的一端、所述正负电流信号误差比较放大器的同相输入端相连，所述电容C1的另一端接地。
[0008]本专利技术作进一步改进，所述输出地线电流采样放大电路包括电阻RS
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、运算放大器A2、电阻R2和电容C2，其中，所述电阻RS
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的一端与所述电源输出接口的负极、所述运算放大器A2的同相输入端相连，所述电阻RS
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的另一端与所述可变阻抗调整电路的输入端、所述运算放大器A2的反相输入端相连，所述运算放大器A2的输出端与所述电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端与所述电容C2的一端、所述正负电流信号误差比较放大器的反相输入端相连，所述电容C2的另一端与所述可变阻抗调整电路的输入端相连。
[0009]本专利技术作进一步改进，所述正负电流信号误差比较放大器包括运算放大器A3，所述运算放大器A3的同向输入端与所述电阻R1的另一端、所述电容C1的一端相连，所述运算放大器A3的反向输入端与所述电阻R2的另一端、所述电容C2的一端相连，所述运算放大器A3的输出端与所述可变阻抗调整电路的输入端相连。
[0010]本专利技术作进一步改进，所述可变阻抗调整电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和场效应管Q1，其中，所述场效应管Q1的源极与所述电阻R5的一端、所述电阻RS
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的另一端、所述运算放大器A2的反相输入端相连，所述场效应管Q1的栅极与所述电阻R5的另一端、所述电阻R4的一端相连，所述场效应管Q1的漏极与所述直流电源的负极相连，所述电阻R4的另一端与所述运算放大器A3的输出端、所述电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端与所述电容C2的另一端相连。
[0011]本专利技术作进一步改进，所述正负差值电流旁路泄放电路包括二极管D1，所述二极管D1的正极与所述电源输出接口的负极相连，所述二极管D1的负极与所述直流电源的负极相连。
[0012]本专利技术作进一步改进，所述场效应管Q1为N沟道场效应管，所述场效应管Q1的源极与漏极能够互换。
[0013]本专利技术作进一步改进，所述运算放大器A1、所述运算放大器A2均能够替换为电流放大器。
[0014]本专利技术作进一步改进，所述二极管D1能够替换为场效应管或者绝缘栅双极型晶体管。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：提供了一种直流电源输出正负线电流平衡电路，通过设置相互配合的输出正线电流采样放大电路、输出地线电流采样放大电路、可变阻抗调整电路和正负电流信号误差比较放大器，正负电流信号误差比较放大器能够根据直流电源输出正线的电流和直流电源输出地线的电流差值改变可变阻抗调整电路的阻值进而调整直流电源输出地线的电流大小，使其与直流电源输出正线的电流保持平衡状态，
方案简单，成本低，安全性高，稳定性强，解决了现有技术中非隔离直流电源并联使用时各地线支路的线路电阻存在较大差异、容易造成地线电流在各条地线支路分配中出现较大的失衡、甚至导致某些地线支路的电流过大而发热烧毁的问题。而且现在市面上很多非隔离的太阳能光伏模块或氢燃料电池充电模块，在设计直流电源输出正负线电流平衡电路时，是将输出电流采样电阻设计在电源输出负端即电源的地线上，这种电源模块如果并联使用，由于前述的电源地线线路电阻随机因素影响导致不可控的地线电流，会使得电流采样电阻上的压降不能正确反映本台电源的实际输出电流，会导致电源内部控制芯片收到错误的电流信号，有可能失控导致电源工作异常，所以这种电源模块需要处理地线电流分配问题才能并联使用，而本专利技术的直流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电源输出正负线电流平衡电路，设置于直流电源与电源输出接口之间，其特征在于：包括输出正线电流采样放大电路、输出地线电流采样放大电路、可变阻抗调整电路和正负电流信号误差比较放大器，所述输出正线电流采样放大电路的输入端与所述直流电源的正极相连，所述输出正线电流采样放大电路的输出端分别与所述正负电流信号误差比较放大器的输入端、所述电源输出接口的正极相连，所述输出地线电流采样放大电路的输入端与所述电源输出接口的负极相连，所述输出地线电流采样放大电路的输出端分别与所述正负电流信号误差比较放大器的输入端、所述可变阻抗调整电路的输入端相连，所述可变阻抗调整电路的输出端与所述直流电源的负极相连，所述可变阻抗调整电路的输入端还与所述正负电流信号误差比较放大器的输出端相连，所述正负电流信号误差比较放大器能够根据直流电源输出正线的电流和直流电源输出地线的电流差值改变所述可变阻抗调整电路的阻值进而调整直流电源输出地线的电流大小，使其与直流电源输出正线的电流保持平衡。2.根据权利要求1所述的直流电源输出正负线电流平衡电路，其特征在于：所述直流电源的负极与所述电源输出接口的负极之间还设有正负差值电流旁路泄放电路，所述正负差值电流旁路泄放电路的输入端与所述电源输出接口的负极相连，所述正负差值电流旁路泄放电路的输出端与所述直流电源的负极相连。3.根据权利要求2所述的直流电源输出正负线电流平衡电路，其特征在于：所述输出正线电流采样放大电路包括电阻RS+、运算放大器A1、电阻R1和电容C1，其中，所述电阻RS+的一端与所述直流电源的正极、所述运算放大器A1的同相输入端相连，所述电阻RS+的另一端与所述电源输出接口的正极、所述运算放大器A1的反相输入端相连，所述运算放大器A1的输出端与所述电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与所述电容C1的一端、所述正负电流信号误差比较放大器的同相输入端相连，所述电容C1的另一端接地。4.根据权利要求3所述的直流电源输出正负线电流平衡电路，其特征在于：所述输出地线电流采样放大电路包括电阻RS
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、运算放大器A2、电阻R2和电容C2，其中，所述电阻RS
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的一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志云，王中华，罗颜梦，
申请(专利权)人：深圳市钜微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：