CN203537253U - 一种开关电源的并联结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种开关电源的并联结构，并联的各开关电源均为数字电源，由空气开关、EMC滤波器、整流桥、半桥电路和DSPIC单片机组成，EMC滤波器的输入端通过空气开关与输入电源连接而输出端通过整流桥与半桥电路的输入端连接，DSPIC单片机从半桥电路的输出端进行输出电压采样和输出电流采样，输出PWM信号至半桥电路的控制端，控制半桥电路进行恒压输出和恒流输出的转换。本实用新型可保证每个开关电源都在额定负载范围内供电；出现故障时只要直接更换新的电源，方便快捷；并联数量不受限制，节省调试电路，可靠性能高，动态性能好，当有冲击负载时，可实现一起供电给冲击负载，不会出现单台开关电源给冲击负载供电的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及并联屏的技术领域，特别与一种开关电源的并联结构有关。
背景技术
现今开关电源并联结构中，为了防止各个模块电源并联的时候模块电源出现过载而关闭输出，一般采用并联均流方法。目前并联均流方法主要有三种：1、输出阻抗法，这种方法通过调节开关电源的外特性斜度，即调节输出阻抗，达到并联屏均流的目的，这是一种简单的大致均流方法，精度差，且需要去调整每台开关电源的外特性斜度，花费很多精力，并联的模块数量越多，操作量越大；2、主从法，这种方法要求每个模块之间要有通讯，所以导致系统复杂，并且当主模块一旦失效，整个电源系统不能工作，系统可靠性取决于主模块，只能均流，不能构成冗余结构；3、平均值均流法，这种方法需要外接电路，为了使系统在动态调节过程始终稳定，通常要限制最大调节范围，要将所有电压调节到电压捕捉范围内，如果有一个模块均流线短路，则系统无法均流，单个模块限流也可能引起系统不稳定，在大系统中，系统稳定性与负载均流瞬态响应的矛盾很难解决。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种开关电源的并联结构，以保证每个并联电源都能在额定负载范围供电。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种开关电源的并联结构，并联的各开关电源均为数字电源，数字电源由空气开关、EMC滤波器、整流桥、半桥电路和DSPIC单片机（数字信号处理器）组成，EMC滤波器的输入端通过空气开关与输入电源连接，EMC滤波器的输出端通过整流桥与半桥电路的输入端连接，DSPIC单片机连接在半桥电路的输出端和控制端之间，DSPIC单片机从半桥电路的输出端进行输出电压采样和输出电流采样，通过数字信号处理输出PWM（脉冲宽度调制）信号至半桥电路，控制半桥电路进行恒压输出和恒流输出的转换。
采用上述方案后，与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
一、可以保证并联的每个开关电源都能在额定负载范围内供电，不会出现因为电源过载而关闭输出；
二、当并联的一台或者数台开关电源出现故障的时候，售后人员只要直接更换几台新的电源就可以了，不需要重新校验均流，方便快捷；
三、开关电源并联数量不受限制，可以无限并联；
四、并联结构中不需要外接电路，只需要开关电源为数字电源，节省调试电路的所花费的精力；
五、并联结构可靠性能高，可以构成冗余结构，无论是并联结构中的哪一台开关电源因故障无输出，剩下的开关电源均可以自动重新分配好功率，保证每台开关电源在额定负载范围内输出；
六、动态性能好，当有冲击负载的时候，并联的开关电源可以实现一起供电给冲击负载，不会出现单台开关电源给冲击负载供电的情况。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是数字电源的结构示意图；
图3是数字电源的工作原理图；
图4是本实用新型的数字均流原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型揭示的一种开关电源的并联结构，其中并联的各开关电源10均为数字电源，数字电源是采用数字方式实现电源的控制、保护回路与通信接口的新型电源技术，可编程、响应性和数字环路控制是表征数字电源的3个主要特征。
如图2所示，数字电源由空气开关1、EMC滤波器2、整流桥3、半桥电路4和DSPIC单片机5组成。输入电源176-264Vac通过空气开关1与EMC滤波器2的输入端连接，EMC滤波器2的输出端通过整流桥3与半桥电路4的输入端连接，DSPIC单片机5连接在半桥电路4的输出端和控制端之间，DSPIC单片机5从半桥电路4的输出端进行输出电压采样和输出电流采样，通过数字信号处理，输出PWM信号至半桥电路4，控制半桥电路4进行恒压输出和恒流输出的转换，使输出功率为额定功率。
如图3和图4所示，并联屏的各个开关电源10（数字电源）刚启动的时候以恒压UN模式输出，当其中的某个开关电源10出现过载的时候，则该开关电源10中的DSPIC单片机5进行检测输出电流。当输出电流大于额定电流IN持续1分钟时，恒压输出转换为恒流输出，以额度电流IN作为参考值恒流模式输出，被分配出去的功率由轻载的数字电源承担，此时因为另外数台数字电源是处于未过载，输出为恒压输出，这些模块数字电源保证了母线电压不会出现跌落，而维持额定电压UN输出；当开关电源10处于恒流输出工作的时候，断开负载，恒流模式下的电压会输出高压，DSPIC单片机5检测输出电压，高于120%额度电压则令恒流输出模式转换恒压输出模式；当电源处于恒流输出工作，有冲击负载的时候，恒流输出模式的电压会被拉低，DSPIC单片机5检测输出电压低于80%额定电压则令恒流输出模式转换为恒压输出模式供电，供电给冲击负载，动态性能优越。当输出电流大于额定电流10IN持续时间大于20秒时，短路保护。当输出电流小于IN，维持恒压输出。
Claims (1)
1.一种开关电源的并联结构，其特征在于：并联的各开关电源均为数字电源，数字电源由空气开关、EMC滤波器、整流桥、半桥电路和DSPIC单片机组成，EMC滤波器的输入端通过空气开关与输入电源连接，EMC滤波器的输出端通过整流桥与半桥电路的输入端连接，DSPIC单片机连接在半桥电路的输出端和控制端之间，DSPIC单片机从半桥电路的输出端进行输出电压采样和输出电流采样，通过数字信号处理输出PWM信号至半桥电路，控制半桥电路进行恒压输出和恒流输出的转换。
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| CN201320589687.8U CN203537253U (zh) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | 一种开关电源的并联结构 |
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| CN201320589687.8U CN203537253U (zh) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | 一种开关电源的并联结构 |
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| CN203537253U true CN203537253U (zh) | 2014-04-09 |
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| CN (1) | CN203537253U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109866651A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-11 | 北京东方阳泰新能源科技有限公司 | 电池组充电装置及其运行方法 |
| CN111800041A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-20 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种恒功率灭磁装置、方法、存储介质及终端设备 |
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2013
- 2013-09-24 CN CN201320589687.8U patent/CN203537253U/zh not_active Expired - Fee Related
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