CN105515389B - 具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置 - Google Patents

具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,包括如下步骤:其当前输出的模拟电流值,将其转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;逐位将所述第一寄存器中的数据通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,使原边电流减小;否则,使原边电流加大。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的具有多个变换单元的电源系统及其实现原边均流的方法,具有以下有益效果:其调节效果较为理想、不易受到干扰。

Description

具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置
技术领域
本发明涉及电源,更具体地说,涉及一种具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置。
背景技术
DCDC变换器或DCDC变换单元,是指输入直流电压,输出也是直流电压的变换器,是电源的一个非常重要的组成部分。其通常包括一个高频变压器,在该变压器的原边,将输入的直流电压转换为交流波形,通过该变压器耦合到其副边;在高频变压器的副边,将耦合得到的交流波形转换为直流电压并提供给负载。一般来讲,输入的直流电压和输出的直流电压是不相等的,其实现了电压的变换。在一些情况下,为了给负载提供更多的电流,可以将多个这样的DCDC变换器的输出并接在一起,构成电源系统,使得每个变换器分别为负载提供一部分负载电流。理想的情况是每个并接的变换器为负载提供的电流是一样的。在这种情况下,就涉及到变换器的均流操作。在现有技术中,通常有两种均流方法或结构,一种是对变压器副边的输出电流进行采样,并调节副边的输出电压或电流;另一种是对原边的电流进行采样,并调节原边的电流或电压。后一种情况下,由于原边的电流较小,其采样值并不准确,所以其调节的效果也不理想;而在前一种情况下,由于副边的电流较大,均流调节采用模拟信号,在数量较多的情况下,其相互之间的干扰也比较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述调节效果不理想、容易被干扰的缺陷,提供一种调节效果较为理想、不易受到干扰的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,所述电源系统包括多个DCDC变换单元,所述多个DCDC变换单元的直流输入端连接在同一个直流源上,其直流输出端分别并接在同一个负载上供电;所述方法包括如下步骤:
A)分别由所述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;
B)将接收到的模拟电流值转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;逐位将所述第一寄存器中的数据通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;
C)比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,则使该DCDC变换单元的原边电流减小;如不相等,使该DCDC变换单元的原边电流加大;
其中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到所述变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;所述多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。
更进一步地,所述第一寄存器中数据位为0时,其输出在所述均流总线上对应的电平为高电平;所述不同的对应端口在变压器原边电连接是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现的;其中,所述二极管的正极连接在与所述均流信号输入端口对应的端口上。
更进一步地,所述步骤B)中进一步包括如下步骤:
B1)比较均流信号输出端口的当前发送数据位的电平和均流信号输入端口的当前接收数据位的电平是否相同,如相同,继续发送所述第一寄存器中的数据;如不相同,停止发送所述第一寄存器中的数据。
更进一步地,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
更进一步地,所述使该DCDC变换单元的原边电流增加进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比增加设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
更进一步地,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
更进一步地,在所述步骤B)中,输出第一寄存器中数据时,先输出设定数量的、使时序同步的时钟脉冲,再按照由高位到低位的先后顺序逐位输出第一寄存器中的数据。
本发明还涉及一种实现上述方法的装置,所述电源系统包括多个DCDC变换单元,所述多个DCDC变换单元的直流输入端连接在同一个直流源上,其直流输出端分别并接在同一个负载上供电;其特征在于,所述装置包括:
当前负载电流取得模块:用于分别由所述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;
寄存器存储模块:用于将接收到的模拟电流值转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;逐位将所述第一寄存器中的数据通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;
寄存器比较模块:用于比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,则使该DCDC变换单元的原边电流减小;如不相等,使该DCDC变换单元的原边电流加大;
其中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到所述变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;所述多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。
更进一步地,所述第一寄存器中数据位为0时,其输出在所述均流总线上对应的电平为高电平;所述不同的对应端口在变压器原边电连接是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现的;其中,所述二极管的正极连接在与所述均流信号输入端口对应的端口上。
更进一步地,所述寄存器存储模块中进一步包括:
输入输出电平比较模块:用于比较均流信号输出端口的当前发送数据位的电平和均流信号输入端口的当前接收数据位的电平是否相同,如相同,继续发送所述第一寄存器中的数据;如不相同,停止发送所述第一寄存器中的数据。
更进一步地,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端;
所述使该DCDC变换单元的原边电流增加进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比增加设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
实施本发明的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置,具有以下有益效果:由于电流采样是在变压器的副边,而调节电流或电压对输出电流进行均流是在变压器的原边,所以其采集信号较为准确,调节也较为容易,既避免了采样不准确的缺陷,又不会出现在多个变换器供电时出现的干扰问题;同时,将现有技术中的模拟控制信号转换为数字信号,也有利于提高其抗干扰的能力。因此,其调节效果较为理想、不易受到干扰。
附图说明
图1是本发明具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置实施例中该电源系统的结构示意图;
图2是所述实施例中单个DCDC变换单元的结构示意图;
图3是所述实施例中实现原边均流的方法流程图;
图4是所述实施例中装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示,在本发明的一种具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法及装置实施例中,该电源系统包括多个DCDC变换单元,请参见图1中的DCDC变换单元1到DCDC变换单元n,而多个DCDC变换单元的直流输入端连接在同一个直流源上(请参见图1中的输入正和输入负端子),其直流输出端分别为同一个负载供电;同时,每个上述的DCDC变换单元分别设置有各自的均流控制单元,请参见图2,一个均流控制单元包括图2中的数字隔离模块、模数转换模块、Rcs等部件;图2中示出了一个均流控制单元与负载、该DCDC变换单元的其他部分的连接关系。每个均流控制单元由该DCDC变换单元与负载的连接回路中取得该DCDC变换单元当前为负载提供电流的电流采样信号,并将该信号经过处理、运算之后送回位于该DCDC变换单元的变压器原边的均流控制端;其中,上述多个DCDC变换单元的均流控制端通过图1中的设置在变压器原边的均流总线连接在一起。
图3示出了在上述结构的电源系统中实现原边均流的方法,其包括如下步骤:
步骤S11 取得与负载连接回路上的模拟电流值:在本步骤中, 分别由上述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;即通过设置在各DCDC变换单元的直流输出回路上的采样模块,分别取得多个DCDC变换单元的直流输出端与负载连接回路上的模拟电流值;该值所表示的电流,就是当前该DCDC变换单元输出到负载的电流,也就是该DCDC变换单元当前所承担的负载电流。对于一个电源系统中的多个DCDC变换单元而言,在相同时刻,该电流的大小是可能相同,也可能不同。例如,多个DCDC变换单元中可能有一个的负载电流值最大,其他DCDC变换单元具有数值不等的、小于上述最大值的负载电流值。对于本实施例而言,均流的目的,是使得上述最大的那个电流值下降,而将上述多个较小的电流值加大,使得每个DCDC变换单元输出的电流逐渐接近,趋于相同。在本步骤中,上述各个DCDC直流单元取得其负载电流的模拟值是分别进行的,这些负载电流值取得之后也是传输到各自的均流控制单元。
步骤S12 对其进行数模转换,得到数字信号值,将其存储在第一存储器中:在本步骤中,各DCDC变换单元分别对其接收到的模拟负载电流值进行模数转换,使得其转换为一个数字信号值,通常使用一个多位的字或字节表示该数值信号值,例如,一个8位或16位的字节;当得到上述数字信号值之后,将其存储在该均流控制单元中的第一寄存器中。
步骤S13 将第一寄存器中的数据逐位发送到均流总线上;逐位接收均流总线上的数据,并存储在第二寄存器中:在本步骤中,将上述存储在第一寄存器中的数据(该数据就是该DCDC变换单元取得的模拟电流值进行模数转换后得到的数字信号值)逐位通过均流信号输出端口发送到均流总线上;具体而言,当一位上述第一寄存器中的数据被传输到均流信号输出端时,其被传输到与该均流信号输出端连接的数字隔离单元的一个端口上。在本实施例中,一个数字隔离单元的端口对应于该数字隔离单元的另外一个对应端口,其中一个端口上出现的信号,通过光或磁或其他方式的耦合(电隔离的耦合)出现在其对应的端口上,通常称之为一对对应的端口。因此,当一个数据出现在与该均流信号输出端连接的数字隔离单元的一个端口上时,其对应的、在电路上隔离的端口上会出现耦合的信号。所以,处于变压器副边的第一寄存器中的数据通过上述的数字隔离单元的一对对应端口传输到位于变压器原边的均流总线上。同时,上述数字隔离单元的另一个端口与均流信号输入端口连接,该端口在数字隔离单元上的对应端口与上述和耦合第一寄存器中数据的端口电连接,形成该DCDC变换单元的均流端。而多个DCDC变换单元的均流端又通过同样在变压器原边的均流总线连接,所以,上述均流信号输入端能够接收到上述均流总线上的数据。当然,上述接收的数据也是逐位接收的,当其接收到数据后,按照上述发送数据的顺序,将其存储在第二寄存器中。总之,在本实施例中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。
步骤S14 比较第一寄存器和第二寄存器中的值,如相同,减小其原边电流,如不相同,增加其原边电流:在本实施例中,上述第一寄存器的数据逐位通过上述途径传输到该DCDC变换单元的均流端,每次传输该数据中的一位,按照第一寄存器由高位到低位的顺序传送,也就是按照该数字信号值由高位到低位的顺序传送。例如,假设模拟电流值进行模数转换之后,得到的一个8位的数字信号值,可以表示为00001011,其存储在上述第一寄存器时,也是00001011,在开始传输该数据时,先传输的是高位的0,依次将前面(高位)的4个0传输之后,再传输1,然后在传输0,再传输的是1,最后传输数据位1。在上述数据位传输的同时,也通过上述均流信号输入端逐位接收该均流端(也就是均流总线上)的数据位,并按照上述顺序存储在第二寄存器中。当第一寄存器的数据传输完成时,第二寄存器的也被接收的数据填满。于是,在本步骤中,比较上述两个寄存器中的值是否相等,如果相等,则表示第二寄存器中存储的值就是第一寄存器中的值,表示该DCDC变换单元承担的负载电流较大,需要减小其原边电流,于是,输出控制信号使得该DCDC变换单元的原边电流减小;如果两个寄存器中的值不等,则表示第二寄存器中存储的是另外一个DCDC变换单元的负载电流值转换而得的数据值,表示该DCDC变换单元的负载电流较小,需要加大其原边电流,从而使得电源系统中多个DCDC变换单元所负担的负载电流趋于相同。
在本实施例中,每个DCDC变换单元还输出控制信号到其变压器原边的开关器件的控制端,以控制开关器件的导通和关断。由于开关器件在变压器原边,而均流控制单元在变压器的副边,所以,该控制信号同样通过上述数字隔离单元的一对对应端口(与上述均流信号输出端和均流信号输入端分别连接的一对对应端口相互隔离,即数字隔离单元至少包括3对对应端口)传输到该DCDC变换单元的变压器原边的开关器件控制端。
在本实施例中,需要减少原边电流时,该均流控制单元还输出控制信号到原边的开关器件的控制端,使得该原边开关器件的导通时间减少(通常如此),从而使得该DCDC变换单元变压器的原边电流下降。而需要加大原边电流时,输出控制信号到变压器原边上的开关器件控制端,使得其变压器原边上的电流增大,从而使得其副边电流较大,增强其负载能力。
在本实施例中,均流控制单元输出控制信号(通常是脉冲宽度调制信号,即PWM信号)到上述数字隔离单元,数字隔离单元使用与上述的均流信号不同信号通道将控制信号传输到该DCDC变换单元变压器原边的开关器件的控制端,使得其开关器件在该控制信号的控制下导通或截止,形成断续通过该变压器原边的电流,使得该变压器原边上存在平均电流。如果已经判断出该DCDC变换单元提供的负载电流偏大,需要降低其输出电流,通过将上述控制信号的占空比在现有的基础上降低一个设定的比例,例如,在现有占空比的基础上减少10%,从而使得该原边的平均电流减少。如果该DCDC变换单元需要加大其变压器原边的电流值,则将上述控制信号的占空比在现有的基础上提高(加宽)一个设定的比例,例如,在现有占空比的基础上增加5%,从而使得该原边的平均电流增加。
在本实施例中,发送第一寄存器中的数据位时,为了读写时序的同步,首先发送的是设定数量的时钟脉冲,然后才是按照上述顺序逐位发送的第一寄存器数据。因此,在接收时,首先接收的是上述的时钟脉冲,其使得读写的时序同步,然后接收发送到均流端(在本实施例中,多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边是连接在一起的)上的上述数据。按照第一寄存器中数据发送时的顺序存入第二寄存器。
上述均流信号输出端、均流信号输入端和控制信号输出端分别是均流控制单元的一个I/O端口,其被定义为专用于输出、输入上述数字信号值(即均流信号)或输出控制信号;在均流信号输出端先输出时钟脉冲是为了使得其他DCDC变换单元的均流控制单元在读取其上的数据时,能够使得其读写时序同步,从而实现数据的准确读取。而在输出上述数字信号值时,是由该数字信号值的高位到低位的顺序输出。此外,当第一寄存器中数据位为0时,其输出在均流总线上对应的电平为高电平;而当其数据位为1时,在上述均流总线上对应的电平为高电平;为实现这一设定,在均流信号输出端的端口上并接一个开关器件,例如,MOS管,该MOS管的漏极与均流信号输出端的端口连接,其源极接地,通过该端口输出的数据位(脉冲信号)连接到该MOS管的栅极,使其在数据位为1时,将均流信号输出端拉倒地电位,实现了上述逻辑电平的转换。此外,在数字隔离单元中与变压器原边连接的端口中,与均流信号输出端对应的端口和与均流信号输入端对应的端口是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现电连接的;其中,该二极管的正极连接在与均流信号输入端口对应的端口上。请参见图2中的OUTA和INB两个端口的连接方式。
总之,在本实施例中,一个DCDC变换单元中各部件的连接关系请参见图2。采样模块串接在该DCDC变换单元的直流输出端和负载的连接回路中,取得该回路上的当前电流采样值,并将该值传输到与其连接模数转换模块;在图2中,上述采样模块包括串接在该DCDC变换单元的输出回路中的Rcs,将其两端取得的电压值送到模数转换模块,将其差值除以Rcs的电阻值(该值是已知的),就能得到该DCDC变换单元当前输出到负载的模拟电流值,而均流控制单元将得到的当前电流采样值转换为设定格式的数字信号值,得到上述数字信号后,将其存储在该DCDC变换单元中的第一寄存器中。然后通过数字隔离单元逐位发送上述第一寄存器中的数据,数字隔离模块将接收到的数字信号经过光电或磁隔离后输送到该DCDC转换器的均流控制端。由于在上述多个DCDC变换单元的变压器原边,其每个DCDC变换单元的均流控制端都是通过均流总线连接在一起的。因此,当上述一个DCDC变换单元开始发送数据到其均流端时,实际上也就发送到了上述均流总线。同时,均流控制单元也通过上述数字隔离单元接收均流总线上的数据。
换句话说,当电源系统开始工作时,对电流进行采样和ADC转化并存于指定寄存器中(寄存器通常是8位或者其倍数),同时在均流总线上面先发出时钟同步信号,然后发送均流数据值。以两个DCDC变换单元为例说明上述均流信号的发送和接收过程,更多的DCDC变换单元的情况是以此类推的。开始发送时,每个DCDC变换单元首先在均流总线上面放置其数字信号值的最高有效位(MSB),并接收均流总线上的数据值,然后,该DCDC变换单元判断其均流信号输出端和均流信号输入端上的数据值是否相同,如相同,则该DCDC变换单元继续发送其第一存储器中的数据位;如不相同,则该DCDC变换单元不再发送其第一寄存器中的数据位;不管两个端口上的数据位是否相同,均流信号输入端口都会继续接收数据,也会继续将接收到的数据存储在其第二寄存器中。如果两个DCDC变换单元的MSB相同,则两个DCDC转换单元都会继续发送其第一寄存器中的第二高位的数据,然后再重复上述判断,以此类推,直到一个DCDC变换单元中的第一寄存器中的数据发送完成。在本实施例中,均流总线上面的低电平表示传输的数据位的值是1,高电平表示数据位的值0。只要其中一个DCDC单元的最高有效位让总线变成了低电平,其它的DCDC单元最高有效位为数字0的就发送不出来数据或者说是虽然发送了,但是均流总线上不会体现出该数据,于是在其均流信号输入端接收到的数据就与其均流信号输出端的数据不同,于是,该DCDC变换单元停止发送其第一寄存器中的数据并保存均流总线数据至其第二寄存器中。然后从机改变电源内部的参考电压,使输出电压上升,试图增加输出电流。
本发明还涉及一种实现上述方法的装置,其结构如图4所示,在图4中该装置包括当前负载电流取得模块1、寄存器存储模块2以及寄存器比较模块3;其中,当前负载电流取得模块1用于分别由所述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;寄存器存储模块3用于将接收到的模拟电流值转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;逐位将所述第一寄存器中的数据通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;寄存器比较模块3用于比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,则使该DCDC变换单元的原边电流减小;如不相等,使该DCDC变换单元的原边电流加大;在本实施例中,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端;所述使该DCDC变换单元的原边电流增加进一步包括:将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比增加设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
其中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到所述变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;所述多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。所述第一寄存器中数据位为0时,其输出在所述均流总线上对应的电平为高电平;所述不同的对应端口在变压器原边电连接是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现的;其中,所述二极管的正极连接在与所述均流信号输入端口对应的端口上。
更进一步地,所述寄存器存储模块2中进一步包括:输入输出电平比较模块21用于比较均流信号输出端口的当前发送数据位的电平和均流信号输入端口的当前接收数据位的电平是否相同,如相同,继续发送所述第一寄存器中的数据;如不相同,停止发送所述第一寄存器中的数据。
在本发明中,上述DC/DC变换器原边可以是正激、推挽、半桥或全桥变换电路,变换器副边为典型的全波整流电路。电流采样模块和模数转换模块主要是对输出电流采集差分放大,经ADC转化器,把模拟的电流信号转化为数字信号,然后将数字信号送至数字隔离器输出,这样就实现的电流信号由副边到原边的传输。数字均流总线的时钟信号和数据信号是包含在一起的。在多机并联时,均流总线先同步总线时序,输出电流大的电源占用均流总线,把均流总线拉至低电平(逻辑0)发送数据。其它的电源接受均流总线的数据,并向上微调整输出电压,使其输出电流上升,同时输出电流大的电源向下微调整输出电压,使其输出电流下降。经过几轮的通信和电压调节,使每个电源的输出电流比较接近。采用本发明中的结构和方法实现原边均流具有较多的优点,包括:电流信号从输出侧采样,采样比较准确,克服了直接在原边直流母线上面采集电流比较小时不准的问题;而采用模数转化后进行传输,信号的抗噪声干扰能力比较强。采用单总线传输连接安装比较方便;采用均流母线的方式连接各DCDC变换器的均流信号,设置在原边的均流母线能够有效提高均流系统的精度及可靠性,这是由于均流母线如果和副边共地,因副边均流模块数量多,走线容易对均流母线产生干扰,降低均流的精度;而对于输出需要增加共模输出的,均流母线连接更不好处理;此外,在这种情况下,如果均流母线放置在原边的,因上电时序有保证,在系统启动、关断等瞬态特性上更容易获取较佳的性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,所述电源系统包括多个DCDC变换单元,所述多个DCDC变换单元的直流输入端连接在同一个直流源上,其直流输出端分别并接在同一个负载上供电;其特征在于,所述方法包括如下步骤:
A)分别由所述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;
B)将接收到的模拟电流值转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;通过数字隔离单元逐位将所述第一寄存器中的数据发送到设置在变压器的原边的均流信号输出端口,并通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其返回所述变压器的副边并存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;
C)比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,则所述均流控制单元改变通过所述数字隔离单元输出到原边的控制信号使该DCDC变换单元的原边电流减小;如不相等,所述均流控制单元改变通过所述数字隔离单元输出到原边的控制信号使该DCDC变换单元的原边电流加大;
其中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到所述变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;所述多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。
2.根据权利要求1所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,其特征在于,所述第一寄存器中数据位为0时,其输出在所述均流总线上对应的电平为高电平;所述不同的对应端口在变压器原边电连接是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现的;其中,所述二极管的正极连接在与所述均流信号输入端口对应的端口上。
3.根据权利要求2所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,其特征在于,所述步骤B)中进一步包括如下步骤:
B1)比较均流信号输出端口的当前发送数据位的电平和均流信号输入端口的当前接收数据位的电平是否相同,如相同,继续发送所述第一寄存器中的数据;如不相同,停止发送所述第一寄存器中的数据。
4.根据权利要求1所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,其特征在于,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
5.根据权利要求4所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,其特征在于,所述使该DCDC变换单元的原边电流加大进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比增加设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
6.根据权利要求1所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法,其特征在于,在所述步骤B)中,输出第一寄存器中数据时,先输出设定数量的、使时序同步的时钟脉冲,再按照由高位到低位的先后顺序逐位输出第一寄存器中的数据。
7.一种实现如权利要求1所述的具有多个变换单元的电源系统的原边均流方法的装置,所述电源系统包括多个DCDC变换单元,所述多个DCDC变换单元的直流输入端连接在同一个直流源上,其直流输出端分别并接在同一个负载上供电;其特征在于,所述装置包括:
当前负载电流取得模块:用于分别由所述多个DCDC变换单元的直流输出端上取得其当前输出的模拟电流值,并将其传输到该DCDC变换单元的均流控制单元;
寄存器存储模块:用于将接收到的模拟电流值转换为数字信号值,并将该数字信号值存储在该均流控制单元中的第一寄存器中;通过数字隔离单元逐位将所述第一寄存器中的数据发送到设置在变压器的原边的均流信号输出端口,并通过均流信号输出端口发送到均流总线上;通过均流信号输入端口逐位接收所述均流总线上的数据,将其返回所述变压器的副边并存储在该均流控制单元中的第二寄存器中;
寄存器比较模块:用于比较所述第一寄存器和第二寄存器中的数值,如相等,则所述均流控制单元改变通过所述数字隔离单元输出到原边的控制信号使该DCDC变换单元的原边电流减小;如不相等,所述均流控制单元改变通过所述数字隔离单元输出到原边的控制信号使该DCDC变换单元的原边电流加大;
其中,一个DCDC变换单元的均流信号输入端口和均流信号输出端口分别连接在不同的数字隔离单元端口上,并分别通过所述数字隔离单元的一对对应的端口传输到所述变压器原边,不同的对应端口在变压器原边电连接,形成该DCDC变换单元的均流端;所述多个DCDC变换单元的均流端在变压器原边连接在一起形成均流总线。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一寄存器中数据位为0时,其输出在所述均流总线上对应的电平为高电平;所述不同的对应端口在变压器原边电连接是通过跨接在所述不同的对应的端口上的二极管实现的;其中,所述二极管的正极连接在与所述均流信号输入端口对应的端口上。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述寄存器存储模块中进一步包括:
输入输出电平比较模块:用于比较均流信号输出端口的当前发送数据位的电平和均流信号输入端口的当前接收数据位的电平是否相同,如相同,继续发送所述第一寄存器中的数据;如不相同,停止发送所述第一寄存器中的数据。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述使该DCDC变换单元的原边电流减小进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比减少设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端;
所述使该DCDC变换单元的原边电流加大进一步包括:
将输出到该DCDC变换单元原边开关器件控制端的控制信号的占空比增加设定步长,并通过所述数字隔离单元的一对对应端口输出到所述控制端。
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