论文分布式直流开关电源并联技术是关于本文可作为开关电源方面的大学硕士与本科毕业论文开关电源论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：在分析电压降均流技术和电流降均流技术的基础上,得出相关的均流调压计算公式,提出1种基于电流环技术的由并联均流技术和电流环电压源技术组成的分布式直流开关电源实用方案.5 kW分布式直流电源系统试验结果为:均流精度优于3%,突加满载动态响应时间小于1 ms,最大跌落电压小于2%,突甩满载动态响应时间小于5 ms,最大超调电压小于1%,表明该技术方法的有效与可行.
关键词：分布式电源；开关电源；并联电源；均流；电流环
中图分类号：TP933; TP331.2文献标志码：A
Parallel technology in distributed DC switching power supply
PENG Jianxue, YE Yinzhong, LIU Yijian
(Logistics Engineering College, Shanghai Maritime Univ., Shanghai 200135, China)
Abstract： By analyzing the voltage drop current sharing technology and the current drop current sharing technology, a formula about current sharing and voltage regulating is obtained, and a practical distributed DC switching power supply technology combined by the parallel current sharing technology and the current loop voltage supply technology is proposed based on the current loop technology. From the tests of a 5 kW distributed DC switching power supply system, it follows that the current sharing precision error is less than 3%, the dynamic response time under instantaneous full loads is less than 1 ms, the maximum voltage drop is less than 2%, the dynamic response time under instantaneous swing full loads is less than 5 ms, and the maximum overshooting voltage is less than 1%. It indicates that this method is effective and feasible.
Key words： distributed power supply; switching power supply; parallel power supply; current sharing; current loop
引 言
分布式直流开关电源系统［1］取代传统的集中式直流开关电源系统已成为大功率电源系统的发展方向：（1）单台大功率电源容易受技术、成本的限制；（2）单台直流开关电源故障会导致整个系统故障,而分布式电源系统由若干电源模块并联组成,某个电源模块故障不会导致整个电源系统故障；（3）可根据实际负荷的变化,自动确定需要投入运行的模块数量或解列退出的模块数量,对变负荷运行很有意义；（4）由于多个电源模块并联运行,使每个电源模块承受的电应力较小,具有较高的运行效率,且具有较好的动态和静态特性.分布式电源系统需要解决的主要问题是实现多个并联运行的电源模块输出相同的功率,即自动均流.［2］本文介绍2种分布式直流开关电源并联均流技术,即电压降均流技术和电流降均流技术；同时介绍新型的电流环电压源.
1 电压降均流技术
直流电压源的电压—电流静态特性见图1.
图1 一般电源的电压—电流硬特性线
该特性为硬特性,即当负载电流变化时,输出电压维持空载给定值不变.假设两台并联的直流电压源具有相同的电压—电流静态特性,并且是硬特性,则并联工作线见图2.
图2 硬特性电源并联工作线
图2中,两台电压源的电压—电流静态特性重合,U0为输出电压,点1为电源1的工作点,点2为电源2的工作点,I1为电源1的输出电流,I2为电源2的输出电流.假设总负载电流为I0不变,则1′和2′两点分别为两台电压源并联运行时可能的工作点,此时电源1的输出电流为I1′,电源2的输出电流为I2′,显然有I1+I2等于I1′+I2′等于I0,即电压—电流静态特性为硬特性的直流电压源并联时,工作点不唯一,无法实现均流.［3］因此,要求并联运行的直流电压源的电压—电流静态特性具有一定降特性（电压随电流增大呈一定线性下降）.［4］图3是两台具有相同电压降特性的直流电压源并联调压原理,1和2分别为两电源的工作点,U0为输出电压,I1和I2分别为两电源的输出电流,Ug1和Ug2分别为两电源的给定空载电压,负载电流为两电源的输出电流之和.［5］假设两电源的给定空载电压不变,当负载电流减小时,输出电压增大为U0′,电源的工作点分别移到1′和2′两点,两电源的输出电流分别减小为I1′和I2′.假设此时负载电流不变（两电源的输出电流分别为I1′和I2′）,为将输出电压调回到U0,需要将两电源的特性线分别向下平移到L1′和L2′,即将两电源的给定空载电压分别减小为Ug1′和Ug2′,此时两电源的工作点分别为1″和2″.
图3 电压降特性电源并联调压原理
设电源模块的电压—电流静态特性为U等于Ug－KI（1）式中：U为输出电压；Ug为给定空载电压；I为输出电流；K为电压降因数.当给定输出电压为U0,当前输出电压为U,在输出电流不变情况下,将输出电压调回到U0,则电源模块的给定空载电压改变量为ΔUg＝U0－U（2）图4为电压降特性电源并联均流的原理.
图4 电压降特性电源并联均流原理
图4中,L1和L2为当前电源1和2的电压—电流特性线,1和2两点分别为两电源的当前工作点,U0为输出电压,I1和I2分别为两电源的输出电流,Ug1和Ug2分别为两电源的给定空载电压,总电流为两电源的输出电流之和.［6］假设输出电压保持U0不变,增大电源1的给定空载电压至Ug3,即将电源1的电压—电流特性线向上平移.同时,减小电源2的给定空载电压至Ug3,即将电源2的电压—电流特性线向下平移,使两电源的电压—电流特性线重合为L3,两电源的工作点重合为点3,此时两电源的输出电流相等,为I3.假设均流前,两电源的输出电流分别为I1和I2,则总电流为I1+I2,如保持输出电压不变,则两电源的给定空载电压增量分别为ΔUg1＝K(I2－I1)/2(3)
ΔUg2＝K(I1－I2)/2(4)为使均流的同时能调压,两电源的合成调节公式为ΔUg1＝U0－U+K(I2－I1)/2(5)
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参考文献：
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2、 可调电流比例开关电源模块并联供电系统 摘 要： 为了满足大功率负载的供电需求，电源系统往往需要多个开关电源模块并联。由于不同电源模块之间的外特性有差异，直接并联不能保证供电系统正常工。
3、 分布式电源定价国际经验 [摘 要] 从国际经验看，分布式能源定价机制有科学有力的立法保障，灵活务实的可控机制，能够兼顾各方利益，充分调动各方积极性，同时通过简单便捷的管。
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