CN103441491B - 一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法，该实现方法突破了UC3902均流芯片的使用范围，将通常使用在低电压电源中的UC3902均流芯片成功应用在高电压、大功率电源并联系统中。该应用方法的原理框图如附图所示，利用霍尔电流传感器采样输出电流得到正的电流采样信号，然后将电流采样信号经反相器反相后送入均流电路，电流采样信号与母线电压信号进行比较后，调整通过光耦隔离的输出电压采样信号，从而调整电源的输出电压，实现电源并联均流的目的。该实现方法中采样信号、反馈信号都和电源隔离，均流电路的使用不受电源输出电压、电流的限制，在电源领域具有广阔的应用前景。

Description

一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法

一技术领域

本发明属于特种电源技术，采用UC3902芯片和光耦隔离电路实现了高电压、大功率直流电源的并联均流。

二背景技术

电源并联运行具有很多优点。例如，使用多个小功率电源组合成大功率电源系统；可以实现电源系统的冗余设计，提高电源系统的可靠性等。但是，电源并联工作时，要保证电源系统中每台电源均分负载，否则输出电流较大的电源将长期工作在大功率状态，电源工作可靠性降低，一旦电源损坏，整个电源系统就会瘫痪。

电源并联均流的方案有很多，但是输出阻抗法的均流精度太低，主从设置法和平均电流法都无法很好地实现冗余技术，使并联电源系统的可靠性得不到很好的保证。而自主均流法具有均流精度高、动态响应好等性能，在工程中得到了广泛的应用。UC公司开发的集成芯片UC3902采用的就是自主均流法的原理，该芯片具有外围电路简单、抗干扰性强的特点。

但是，UC3902是针对低压输出的模块电源而开发的一种专用均流控制芯片，其内部的校正放大三极管的耐压最大为20V，因而其工作电压最大额定值为20V，无法直接在高电压电源上使用。

本发明的思路是利用UC3902芯片和光耦隔离电路，来实现高电压、大功率电源的并联均流。

三发明内容

本发明的内容是提供一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法。首先，用电阻对电源进行输出电压采样，并且用光耦对输出电压采样进行隔离，得到一个和电源输出电压成正比的低电压信号；然后，利用霍尔电流传感器对电源进行输出电流采样，得到一个正低电压信号；然后，通过误差放大器将采样到的正低电压信号反相，得到负的低电压信号；最后，负的低电压采样信号送入UC3902芯片与母线电压进行比较放大后，调整光耦输出端的低电压信号，从而通过调整电源的输出电压来实现电源的并联均流。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：用霍尔电流传感器采样电源输出电流，在输出高电压、大电流电源系统中使用可以起到减小损耗、安全隔离的作用；输出电压的采样通过光耦进行隔离，UC3902的调整端也接在光耦的输出端，电源的输出电压采样和UC3902都和电源隔离，所以这种并联均流方法可以使用在各种电源系统中，在电源领域具有很高的推广应用价值。

下面结合附图对本发明的技术解决方案作详细描述。

四附图说明

图1为一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法的工作流程图。

图2为一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法的电路原理图。

五具体实施方式

本发明一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法具体实施步骤参见图1：

1、利用光耦对输出电压采样，得到一个隔离的输出电压采样信号；

2、用霍尔电流传感器对电源输出电流进行采样，得到一个隔离的正低电压电流采样信号；

3、电流采样信号通过误差放大器反相，产生负电压的电流采样信号；

4、电流采样信号送入UC3902和母线电压进行比较和误差放大后，调整光耦输出端的输出电压采样信号，从而调整电源的输出电压，达到电源并联均流的目的。

本发明一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法的工作流程图和电路原理图参见图1和图2。如图1所示，高电压、大功率电源并联均流电路由输出电压采样电路、光耦隔离电路、输出电流采样电路、反相电路和UC3902均流电路组成。输出电压采样电路连接光耦隔离电路得到隔离的输出电压采样信号，输出电流采样电路连接反相电路得到隔离的、负电压的输出电流采样信号，光耦隔离电路输出端和反相电路输出端与UC3902均流电路相连实现并联均流。如图2所示，N1为霍尔电流传感器，N2为MOC8050光电耦合器，N3为LM124运算放大器，N4为UC3902均流芯片。

1、R1、R2、R3和R4为采样电阻，将电源输出高压信号转换成低电压信号。C1为滤波电容，可以滤去采样电压的纹波，保证采样电压的稳定性；

2、N2、R8、R9将电压采样信号转换为隔离的低电压采样信号，这个输出电压采样信号和电源输出电压成正比；

3、N1，R11将电源输出电流转换为低电压电流采样信号，C2为滤波电容，保证电流采样的稳定性；

4、N3A、R5、R6和R7组成反相器，将采样到的正低电压电流采样信号进行反相，产生负的电流采样信号；

5、电流采样信号经R10、R12分压后送入N4，与母线电压信号进行比较，当母线电压较大时，N4的3脚导通，N2的一部分输出电流由N4的3脚分流，导致输出电压采样信号减小、提高电源的输出电压，从而增大电源的输出电流，实现电源并联均流。

Claims (4)

1.一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法，其特征在于：首先利用输出电压采样电路、光耦隔离电路对输出电压采样，得到一个隔离的输出电压采样信号；利用霍尔电流传感器对电源输出电流进行采样，得到一个隔离的正低电压电流采样信号，该电流采样信号通过误差放大器反相后，产生负电压的电流采样信号，电流采样信号送入UC3902和母线电压进行比较和误差放大后，来调整光耦输出端的输出电压采样信号，从而调整电源的输出电压，达到电源并联均流的目的。

2.根据权利要求1所述的一种高电压、大功率电源并联均流的实现方法，其特征在于输出电流采样与反相的实现方法：利用霍尔传感器和反相器进行电源输出电流的采样和反相，降低了电流采样的损耗，提高了电流采样的精度。

3.一种高电压、大功率电源并联均流电路，其特征在于：由输出电压采样电路、光耦隔离电路、输出电流采样电路、反相电路和UC3902均流电路组成；输出电压采样电路连接光耦隔离电路得到隔离的输出电压采样信号，输出电流采样电路连接反相电路得到隔离的、负电压的输出电流采样信号，光耦隔离电路输出端和反相电路输出端与UC3902均流电路相连实现并联均流。

4.根据权利要求3所述的一种高电压、大功率电源并联均流电路，其特征在于：光耦隔离电路利用光耦将输出电压采样隔离，输出电压采样信号和UC3902的ADJ信号都接在光耦的输出端，与电源的输出电压隔离，既使得UC3902均流电路可以在高压电源中使用，也保证了安全，减小了输出电压采样信号的干扰。