【技术实现步骤摘要】
本技术涉及测量测试用电子设备,具体涉及一种多路buck交错并联系统。
技术介绍
1、在电力电子领域,很多应用场合中都会使用到大电流输出电源,例如电池包测试、燃料电池测试、电动汽车测试、dcdc电源测试、通讯电源测试等。所以大电流输出的测试电源的需求也日益旺盛。而在很多应用场合中,对输入电压纹波以及电压摆率有着非常高的要求,这就对测试电源提出了更高的要求。
2、目前大部分的测试电源最后一级拓扑普遍采用的是buck拓扑,众所周知,电容对改善电压纹波有着非常显著的效果,所以目前很多测试电源都是通过加大输出端的滤波电容的方式,来抑制输出的电压纹波。这种方式的优点很明显,即电路简单、对软件控制算法也没有特殊要求,较易实现,而且由于输出端电容较大,在环路参数的调节上也会变得容易很多。但这种方式的缺点也很明显,首先为了获取较大的容值,往往会采用电解电容,而大电流输出设备的输出端口的温度往往会比较高,这会大大缩短电解电容的使用寿命,也就意味着产品的寿命会大打折扣;其次,由于电容两端的电压不能够突变,所以输出端口的电容越大,电源的输出电压摆率就会越小,也就是说电容会严重限制电源的输出电压摆率,要想提高电源的电压摆率,就必须要想方设法减小输出端电容的容值。
3、当然目前也有很多采用多路buck交错并联的方式,来减小输出电压纹波,随着交错并联的路数增多,输出电压纹波会显著减小。但是随着交错并联路数的增加,buck电感的数量也会相应增多,同时buck电感电流采样支路也会相应增多,这就使得成本和体积增加。
4、因此,目
5、(1)通过增大输出端口电容容量的方式严重影响电源的输出电压摆率,同时也会影响电源的使用寿命。
6、(2)通过多路buck交错并联的方式,buck电感数量增加,采样支路也会相应增多,从而导致成本和体积增加。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题在于如何提供一种低成本的多路buck交错并联系统。
2、本技术通过以下技术手段解决上述技术问题的:
3、本技术提出了一种多路buck交错并联系统,所述系统包括交错并联的多个buck模块,每个所述buck模块包括交错并联的多路buck电路,每路所述buck电路中的晶体管和电感接入负母线。
4、进一步地,每个所述buck模块中各所述buck电路中的电感分别为绕制于同一磁环上的线圈。
5、进一步地,每个所述buck模块的输出分别经对应的采样电阻连接输出滤波电容。
6、进一步地,所述采样电阻采用低温漂精密电阻。
7、进一步地,所述采样电阻接入负母线。
8、进一步地,每个所述buck模块的输入均并联母线电容。
9、进一步地,所述磁环采用铁硅材质。
10、进一步地,所述输出滤波电容采用薄膜电容。
11、进一步地,每路所述buck电路包括第一晶体管、第二晶体管和所述电感,所述第一晶体管的漏极接入负母线、源极接入所述第二晶体管的源极,所述第二晶体管的漏极接入正母线,所述第二晶体管的源极接入所述电感。
12、进一步地,每个所述buck模块中的所有第一晶体管的漏极连接在一起作为电压输入端,各所述buck模块对应的电压输入端均接入负母线;
13、每个所述buck模块中的所有第二晶体管的漏极连接在一起作为并联端,各所述buck模块对应的并联端相互并联后接入正母线。
14、本技术的优点在于:
15、(1)本技术采用多个buck模块交错并联的方式,降低输出电压纹波,同时在此基础上,在每个buck模块内部又采用了多路buck电路交错并联,使得多路buck模块的开关次输出电压纹波在相位上相互交错,相互抵消,从而实现超低电压纹波输出;同时采用buck电路的演变电路,即负buck电路,将原本buck电路拓扑中放在正母线上的mosfet和电感放到了负母线上,从而使得采样电阻都处于低边,不需要再进行隔离采样,只需要采用低温漂精密电阻即可实现各个模块的电流采样,大大简化电路、节约成本。
16、(2)考虑到传统的通过多路buck交错并联的方式会导致buck电感数量,采用将每个buck模块中各buck电路中的电感分别为绕制于同一磁环上的线圈形成的耦合电感形式,有效降低了电感的数量,从而大大降低了成本和体积;且由于采用耦合电感的方式,使得模块内部各个硬件参数基本一致,所以每个模块内部4路buck电路可以实现良好均流,不需要额外的均流控制,这样一来也大大简化电路,节约成本,同时也更容易实现更多路的buck并联。
17、(3)通过将所有交错并联的buck电路分为若干buck模块,不再对每个电感电流进行采样控制,仅需采样各个buck模块的总电流的方式来实现交错控制,从而进一步降低了电源的硬件成本和体积。
18、(4)每个buck模块交错并联使得输出电压纹波会相互抵消,从而实现超低电压纹波输出,所以输出滤波电容不需要采用大容量电容,采用薄膜电容即可,使用寿命较长。
19、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
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1.一种多路BUCK交错并联系统,其特征在于,所述系统包括交错并联的多个BUCK模块,每个所述BUCK模块包括交错并联的多路BUCK电路,每路所述BUCK电路中的晶体管和电感接入负母线。
2.如权利要求1所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,每个所述BUCK模块中各所述BUCK电路中的电感分别为绕制于同一磁环上的线圈。
3.如权利要求1所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,每个所述BUCK模块的输出分别经对应的采样电阻连接输出滤波电容。
4.如权利要求3所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,所述采样电阻采用低温漂精密电阻。
5.如权利要求3所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,所述采样电阻接入负母线。
6.如权利要求1所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,每个所述BUCK模块的输入均并联母线电容。
7.如权利要求2所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,所述磁环采用铁硅材质。
8.如权利要求3所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,
9.如权利要求1所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,每路所述BUCK电路包括第一晶体管、第二晶体管和所述电感,所述第一晶体管的漏极接入负母线、源极接入所述第二晶体管的源极,所述第二晶体管的漏极接入正母线,所述第二晶体管的源极接入所述电感。
10.如权利要求9所述的多路BUCK交错并联控制系统,其特征在于,每个所述BUCK模块中的所有第一晶体管的漏极连接在一起作为电压输入端,各所述BUCK模块对应的电压输入端均接入负母线;
...【技术特征摘要】
1.一种多路buck交错并联系统,其特征在于,所述系统包括交错并联的多个buck模块,每个所述buck模块包括交错并联的多路buck电路,每路所述buck电路中的晶体管和电感接入负母线。
2.如权利要求1所述的多路buck交错并联控制系统,其特征在于,每个所述buck模块中各所述buck电路中的电感分别为绕制于同一磁环上的线圈。
3.如权利要求1所述的多路buck交错并联控制系统,其特征在于,每个所述buck模块的输出分别经对应的采样电阻连接输出滤波电容。
4.如权利要求3所述的多路buck交错并联控制系统,其特征在于,所述采样电阻采用低温漂精密电阻。
5.如权利要求3所述的多路buck交错并联控制系统,其特征在于,所述采样电阻接入负母线。
6.如权利要求1所述的多路buck...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟钢炜,姚刘兆,汪坤圆,曹世明,蔡振鸿,唐德平,
申请(专利权)人:科威尔技术股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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