CN202856595U - 开关电源并联运行均流装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关电源并联运行均流装置。本实用新型涉及二个以上电源模块并联连接负载，电源模块输出负端串联采样电阻形成负电压，经电阻、运放组成比例放大电路即正电压，该电压作为均流基准并通过电阻连接到运放的反向输入端，均流基准再经串联电阻、继电器常闭触点后同时连接在均流母线上，再经电阻送入运放同向输入端，运放输出端和运放反向输入端之间接电阻、电容组成比例积分电路。本实用新型解决了大容量电源系统所带来的电流大、散热难等缺陷。本实用新型多个中、小功率的电源模块并联起来形成的大电源系统，并且，当其有模块发生故障时将不影响其它模块正常工作，且结构简单、成本低，使用和维修方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源装置，特别涉及一种开关电源并联运行均流装置。
技术背景
在本实用新型发明之前，大量电子设备，特别是计算机、通讯等的广泛应用，要求组建一个大容量、安全可靠、不间断供电的电源系统。如果采用单台电源供电，则使用的变换器势必功率巨大，功率器件流过的电流会很大，系统的散热要求就很高，这样就会给功率器件的选择、系统散热的处理带来困难，并且一旦单台电源发生故障，则导致整个系统崩溃。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制一种开关电源并联运行均流装置。
本实用新型的技术方案是：
开关电源并联运行均流装置，其特征在于二个或二个以上电源模块并联连接负载；电源模块输出负端串联采样电阻形成负电压；每一个电源模块经电阻、运放组成比例放大电路并形成正电压，该电压作为均流基准并通过一个电阻连接到运放的反向输入端；均流基准再经串联电阻、继电器常闭触点后同时连接在均流母线上；均流母线通过电阻送入运放同向输入端，运放输出端和运放反向输入端之间接电阻、电容组成比例积分电路。
本实用新型的有益效果是可以由多个中、小功率的电源模块并联起来形成的大电源系统，并且，当其有模块发生故障时将不影响其它模块正常工作。结构简单、成本低，使用和维修方便。
附图说明
图1——本实用新型的电路原理示意图。
图中各标号表示对应的部件名称如下：
电源模块(1)、电源模块(2)、采样电阻(3)、采样电阻(4)、负载(5)、电阻(6)、运放(7)、电阻(8)、电阻(9)、电阻(10)、电阻(11)、电容(12)、电阻(13)、运放(14)、(故障)继电器(15)、电阻(16)、运放(17)、电阻(18)、电阻(19)、电阻(20)、电阻(21)、电容(22)、电阻(23)、运放(24)、(故障)继电器(25)、电阻(26)、(故障)继电器(27)、(故障)继电器(28)、电阻(29)。
具体实施方式
实用新型的设计思路是：
每一台电源模块都采用相同的精密电阻串联在电源输出负向端，用其采样模块输出电流在精密电阻上产生的相应电压值，将每台模块的该电压值进行放大处理作为各台均流基准，将每电源模块该基准各连接一相同电阻后经过一个继电器的常闭触点与均流母线相连，这样均流母线上的电压值就等于各台均流基准电压的平均值，然后通过各台的均流基准电压与均流母线上的电压相比较来分别调节输出脉宽，从而实现各模块输出均流的目的。另外，当系统中的某一台模块故障时，由该模块中单片机发出故障信号让相应的故障继电器吸合，使该模块的均流电压的基准与均流母线断开，使其不影响均流母线上的正常电压，这样其余模块仍然正常工作。
具体结构如图1所示：
电源模块1的输出负与采样电阻(3)相连，再连接负载(5)的一端，负载(5)的另一端与电源模块(1)的输出正相连；电源模块(1)的输出负和采样电阻(3)连接的一端与电阻(6)相连，电阻(6)的另一端接在运放(7)的反向输入端，然后与电阻(8)串联后接在运放(7)的输出端，运放(7)的同向输入端连接一个稳定电压；运放(7)的输出端与电阻(10)连接，电阻(10)的另一端接入运放(14)反向输入端，然后通过电阻(13)连接到运放(14)的输出端，电容(12)与电阻(13)并联；电阻(9)的一端和运放(7)的输出端连接，电阻(9)另一端串联一个电阻(11)后连接到运放(14)的同向输入端；同时，电阻(9)的这端与继电器(15)的一个常闭触点的一端相连，继电器(15)常闭触点的另一端分别与继电器(25)、继电器(27)、继电器(28)的一常闭触点连接到一起；继电器(27)常闭触点的另一端与电阻(26)相连，继电器(28)常闭触点的另一端与电阻(29)相连；电源模块(2)的输出负与采样电阻(4)相连，再连接负载(5)的一端，负载(5)的另一端与电源模块(2)的输出正相连。电源模块(2)的输出负和采样电阻(4)连接的一端与电阻(16)相连，电阻(16)的另一端接在运放(17)的反向输入端，然后与电阻(18)串联后接在运放(17)的输出端，运放(17)的同向输入端连接一个稳定电压；运放(17)的输出端与电阻(20)连接，电阻(20)的另一端接入运放(24)反向输入端，然后通过电阻(23)连接到运放(24)的输出端，电容(22)与电阻(23)并联。电阻(19)的一端和运放(17)的输出端连接，电阻(19)另一端串联一个电阻(21)后连接到运放(24)的同向输入端，同时电阻(19)的这端与继电器(25)的一个常闭触点的一端相连。
本实用新型应用过程说明：
多个相同电源模块共同给负载供电，并用相同的精密采样电阻采样每台电源模块的电流对应在采样电阻上的电压值，将每台电源模块的该电压值作相同的放大处理作为每台电源模块均流的基准，将每台电源模块该基准各连接一相同电阻后经过一个继电器的常闭触点与均流母线相连。均流母线上的电压则为各个电源模块的均流基准的平均值。每一台电源模块的均流基准和均流母线电压相比较来控制每台电源模块的输出脉宽，从而实现各电源模块的均流。并且，当其中某电源模块发生故障时，则该电源模块会发出故障信号，使相应的故障继电器吸合，该电源模块的均流基准从均流母线上断开，让其余电源模块能正常工作。
电源模块(1)和电源模块(2)并联给负载(5)供电。在电源模块(1)、电源模块(2)输出负端分别串联一个豪欧级精密采样电阻(3)和采样电阻(4)来将各电源模块的电流值转化为一电压值，此电压为一个负电压；电源模块(1)中的采样电压经过电阻(6)、电阻(8)和运放(7)组成的比例放大电路处理后得到一所需的正电压，将该电压作为电源模块(1)的均流基准，通过电阻(10)后接入运放(14)的反向输入端；电源模块(2)中采样电压经过电阻(16)、电阻(18)和运放(17)组成的相同的比例放大电路处理后得到一所需的正电压，将该电压作为电源模块(2)的均流基准，通过电阻(20)后接入运放(24)的反向输入端；另外，电源模块(1)和电源模块(2)的均流基准都分别串联一个相同大小的电阻(9)、电阻(19)再经过故障继电器(15)、故障继电器(25)的常闭触点后同时连接在均流母线上；均流母线的电压值等于电源模块(1)和电源模块(2)的均流基准平均电压值；电源模块(1)中均流母线通过电阻(11)后接入运放(14)的同向输入端，运放(14)的输出端接电阻(13)和电容(12)组成的比例积分电路反馈到反向输入端；电源模块(1)的均流基准和均流母线电压相比较来控制运放(14)的输出端的电压，运放(14)的输出端的电压控制电源模块(1)的输出脉宽，调节电源模块(1)的输出电流；同时电源模块(2)中均流母线通过电阻(21)后接入运放(24)的同向输入端，运放(24)的输出端接电阻(23)和电容(22)组成的比例积分电路反馈到反向输入端；电源模块(2)的均流基准和均流母线电压相比较来控制运放(24)的输出端的电压，运放(24)的输出端的电压控制电源模块(2)的输出脉宽，调节电源模块(2)的输出电流，从而实现两台电源模块输出均流的目的。
图1中所示的是2台电源模块并联时的情形。当4台电源模块并联时，图1中电阻(26)、电阻(29)一端是连接的另外两个电源模块的均流基准，另一端分别经过故障继电器(27)、故障继电器(28)的常闭触点后同时连接在均流母线上。这时均流母线上的电压为4个模块的均流基准的平均值。如其中某电源模块发生故障时，则该电源模块会发出故障信号，使相应的故障继电器吸合，该电源模块的均流基准从均流母线上断开，此时均流母线上的电压为剩余3个电源模块均流基准的平均值，这3个电源模块仍能保持正常工作。
本实用新型可以运用2个电源模块以上的情形，并不仅仅限于本具体实施方式的说明。
Claims (2)
1.开关电源并联运行均流装置，其特征在于二个或二个以上电源模块并联连接负载；电源模块输出负端串联采样电阻形成负电压；每一个电源模块经电阻、运放组成比例放大电路并形成正电压，该电压作为均流基准并通过一个电阻连接到运放的反向输入端；均流基准再经串联电阻、继电器常闭触点后同时连接在均流母线上；均流母线通过电阻送入运放同向输入端，运放输出端和运放反向输入端之间接电阻、电容组成比例积分电路。
2.根据权利要求1所述的开关电源并联运行均流装置，其特征在于电源模块(1)的输出负与采样电阻(3)相连，再连接负载(5)的一端，负载(5)的另一端与电源模块(1)的输出正相连；电源模块(1)的输出负和采样电阻(3)连接的一端与电阻(6)相连，电阻(6)的另一端接在运放(7)的反向输入端，再与电阻(8)串联后接在运放(7)的输出端，运放(7)的同向输入端连接一个稳定电压；运放(7)的输出端与电阻(10)连接，电阻(10)的另一端接入运放(14)反向输入端，通过电阻(13)连接到运放(14)的输出端，电容(12)与电阻(13)并联；电阻(9)的一端和运放(7)的输出端连接，电阻(9)另一端串联一个电阻(11)后连接到运放(14)的同向输入端；仍是电阻(9)的另一端与继电器(15)的一个常闭触点的一端相连，继电器(15)常闭触点的另一端与另一电源模块的继电器(25)的一常闭触点连接到一起。
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| CN106100332A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 合肥华耀电子工业有限公司 | 一种自适应开关电源均流电路 |
| CN108414817A (zh) * | 2018-02-14 | 2018-08-17 | 黎耀呀 | 一种高精度计量用电和漏电值的集成电路 |
| CN109672357A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-23 | 苏州诺威特测控科技有限公司 | 一种单晶炉电源多功率模块并联电流不平衡的校正方法 |
| CN110045776A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-23 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种模块电源自主可控式自动均流装置 |
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