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研究UC3902在大功率电源上的运用

作者:admin来源:中国电源网 日期:2012-6-16 10:24:41 人气: 标签:

  空载的状态下,其结果必然是分担电流多的模块可靠性大大降低因而,在多模块并联运行系统中,必须引人有效的负载分配机构或均流控制策略这种并联模块均流技术是实现模块化大功率电源系统的重点,可保证各模块间电应力和热应力的均匀合理分配,防止一个或多个模块工作于电流极限状态因此,实现开关电源模块的并联运行,是进一步提高分布式电源系统运行可靠性和扩大供电容量而需要解决的技术问题,也成了近年来电源领域人们研究的一个热门问题根据上表可知,在这些均流方法中最大电流自动均流法应用最为广泛如今已经有了现成的集成控制芯片,而且应用相当广泛,如UC3O92和UC3097我们设计的大功率充电机,采用以UC3902集成芯片为基础的最大电流自动均流法来实现模块的均流2常见的均流方法现在比较常用的几种均流技术有:主从设置法最大电流自动均流法热应力自动均流法外加均流控制器均流法主从设置法主从设置法(MasterSlaveControl)是在并联的n个变换器模块中,指定其中一个为主模块,其余为从模块,跟随主模块分配电流(2)平均电流自动均流法这种方法要求并联各模块的电流放大器输出端,通过1个电阻R接到1条公用母线上,称为均流母线均流母线电压与每个电源模块的取样电压信号比较后,通过调节放大器输出1个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流目的(3)最大电流自动均流法这是一种自动设定主模块和从模块的方法,即在n个并联的模块中,输出电流最大的模块将自动成为主模块,而其余的模块则为从模块,它们的电压误差依次被整定,以校正负载电流分配的不平衡,又称为自动主从控制法(4)热应力自动均流法这一均流方法按每个模块的电流和温度(即热应力)自动均流(5)外加均流控制器均流法外部电路控制法的工作原理为:每l个单元电源上加1个输出电流检测控制电路,来检测本单元的电流不平衡情况,产生反馈信号来调节每个单元的电流,从而达到各输出模块间均流的目的3基于UC3902并联均流的应用集成uc3902通过精确地调整变换器的输出电压以匹配所有的输出电流,另外,此芯片的一个独特的有利条件是使用了差模均载母线,这种结构大大增强了系统对噪声的抑制能力所示为芯片UC39OZ的内部结构,由以下几部分组成181,(l)检测电流放大器。(2)均流驱动和均流检测放大器;(3)l个跨导式误差放大器,(4)缓冲调整放大器。

  辅助工作电路,用以提供内部偏置和芯片内部的参考电压冬飞UC3902内部结构最大电流法的特点是,最大电流模块是7脚处的二极管导通,为均流母线提供一个较大电压,从而使对于电流较小的其他模块不能使二极管D导通,这样便自动区分出主模块和从模块并且对于主模块芯片内部的三极管是不导通的,而对于从模块,三极管将一直处于导通状态,芯片内部的三极管不会导通,用于控制的电压与实际采集到的输出电压一致而对于从模块而言,芯片内部的三极管导通,用于控制的电压是实际采集到的输出电压OUT_V经过电阻压降以后的值,这样反馈电压小于实际电压,从模块将提高输出电压来达到均流的目的法,对两个最大输出功率为10kw(500V一20A)的充电机模块进行并联均流实验,其具体波形如所示币-,一叼归4对UC3902的仿真分析通过软件PSPICE对芯片的内部原理进行仿真分析,通过上面实验波形可以看出,两个模块可以在很短的时咋SVdC间内实现均流,而且在刚加入的时候不存在模块间抢电流的情况在此基础上,我们又对5个最大输出功率为IOkW充电机模块进行并联均流试验,具体数据如所示模块均流实验数的仿真电路均流母线上的电压采用实际巧V直流电源代替,此时的电压大于该芯片能够提供给均流母线的电压12V,表示该模块属于从模块仿真结果如所示,紫色是三极管处电压为13.7v左右,明显在15v电压的基础上有一个电压降,结论开关电源的并联运行是高频开关电源研究的热点之一它可以提高电源系统的可靠性,方便地实现冗余分析了并联均流的控制方法,比较了各种均流控制的特点,选择利用最大电流自动均流法采用负载均衡控制芯片UC39OZ设计了均流控制电路,具有均流精度高,外围电路简单,实现简单的特点采用多台电源系统模块进行并联运行,结果显示出均流精度控制在4%之内,半载以上效果更佳淮IQ侣UC3902的仿真结果5实验结果分析我们采用UC3902这种集成芯片的最大电流自动均流。

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