直流稳压电源并联均流及实现

一、简介 电源并联运行是电源产品模块化,大容量化的一个有效方法,是电源技术的发展方向之一,是实现组合大功率电源系统的关键。目前由于半导体功率器件、磁性材料等原因,单个开关电源模块的最大输出功率只有几千瓦,但实际应用中往往需用几百千瓦以上的开关电源为系统供电,在大容量的程控交换机系统中这种情况是时常遇到的。这可通过电源模块的并联运行实现。

1.2 通过N+1,N+2冗余实现容错功能,带电热插拔,便于在不影响系统正常工作的情况下,对电源系统进行维护,实现供电系统的不间断供电。

2.1 N+m(m表示电源系统冗余度)个电源模块并联扩容后,总电源系统的源电压效应,负载效应,瞬态响应等技术指标都应保持在系统所要求的技术指标范围内。

2.3 采用冗余技术,当某个电源模块单元发生故障时,不影响整个电源系统的正常工作,电源系统应有足够的负载能力。

2.4 尽可能不改变电源模块单元的内部电路结构,确保电源系统的高可靠性。

2.6 确保每个供电单元分担负载电流。即通过并联均流应使整个电源系统像一个整体一样工作,同时通过并联均流技术使整个供电系统的性能得到优化。

3.1 改变输出内阻法(外特性下垂法,改变输出斜率法) 利用电流反馈,调节电源模块单元的输出阻抗,实现均流。

3.2 主/从法 在并联运行的电源模块单元中,选定一个电源模块单元作为主电源模块,其余电源模块作为从电源模块。主电源模块工作于电压源方式,而从电源模块工作于电流源方式,电流值可独立设置。在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,显然不具备冗余功能。

3.3 平均电流自动均流法 这种方法不用外加均流控制器,在各电源模块单元间接一条公共均流母线CSB,均流母线的电压Ub为N个电源模块代表各自输出电流的电压信号Ui的平均值(即代表电源系统的平均电流)。Ub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一个误差电压,从而调节模块单元的输出电流,达到均流目的。

平均电流法可以精确地实现均流,但当公共母线CSB发生短路或接在母线上的任一电源模块单元不工作时,使CSB电压下降,结果促使各电源模块输出电压下调,甚至达到下限值,引起电源系统故障。

3.4 外接控制器法 使用一个外加的均流控制器,比较所有模块的电流,调节相应的反馈信号实现均流。这种控制方法效果较好,但需要一个外加的均流控制器和附加连线 热应力自动均流法 利用监测电源系统中每个电源模块单元的温度来实现均流,使其温度高的模块单元输出电流小,温度低的电源模块输出电流大。

3.6 最大电流均流法(民主均流法、自动均流法) 这种方法采用一套最大值比较器,每一时刻输出电流最大模块作为主模块,其输出电流转化成的电压信号Ui送至均流母线CSB,即CSB上的电压Ub反映的是各电源模块单元中Ui的最大值,即电流最大值。各从模块的Ui与Ub比较从而自动调节输出电流达到均流。UC3907就是采用这种工作原理的均流控制芯片。这种均流芯片目前使用较广泛。

UC3907均流控制芯片能使并联运行的电源模块单元工作在所设定的电流值上,均流精度可达2.5%,它的内部工作框图如图1所示,图2表示采用UC3907的电源均流系统连接图,图3表示UC3907的控制框图。工作原理如下:UC3907检测相应电源模块单元的输出电流,每个电源模块单元的输出电流信号反馈放大后送至均流母线CSB上,按最大电流均流控制原理控制各单元模块的输出电流调节,从而达到均流目的。

4.1 UC3907引脚功能简介如下: (1)4脚;系统地端:这是个高阻抗端,用于通过测量功率返回线上的电压降来监控系统地。 (2)6脚;假地端:这是个低阻抗端,比4脚高出250mV。 (3)5脚;功率返回端:为最负端,应尽量接在靠近功率电源处。 (4)7脚;Vref端:内部参考电压相对4脚为2V,相对6脚为1.75V。 (5)11脚;电压放大器的反相输入端,负载电压反馈信号(2V左右)引到该端与同相端信号相比较。具体使用时,还要在11,12脚步间加补偿电容。 (6)8、9、12脚;组成缓冲放大器,固定增益为2.5。8脚按一个电流设定电阻,对主模块,该端输出高电压(2.5V~3.5V),9脚流入电流(可达10mA)。对于从模块,8脚电压接近零伏,9脚电流也为零。 (7)1、2、3脚;组成电流放大器,取样并联电源模块输出电流信号并放大20倍。 (8)1、15脚;组成最大值比较驱动器,用以驱动均流母线脚;将各模块单元输出电流与主模块输出电流相比较,利用输出值来调整给定参考电压。 (10)16脚;状态指示:是一个集电极开路输出端,用以指示主电源模块,当为低电位时,表示该模块为主模块。 (11)10脚;Ucc电源供电端,供电电压范围为4.5V~35V。

5.1 离线的离线为电源控制器,它的开关工作频率Fs = 1.72/RtCt。电阻R5用以检测初级侧电感电流,UC3844的最大峰值电流由Ismax = 1.0V/R5决定。R1,C5为UC3844的启动电路,D3,R2,C4为RCD吸收回路,用以保护功率场效应管。UC3844的软启动电路由Q1,R9,C10组成。注意电路中的电阻Rset和调节补偿是连接到了假地端子(第6脚)。假地(第6脚)是线脚)电压的一个映射,为负检测端子电压再加上0.25V的电位偏置。对地有关元件的连接是一个低阻抗端子。

主控指示灯电路用以指示负载电流最大的模块单元电流,并可检测输出电压,它可用以检测过流/过压的电源模块单元。

5.2 UC3907在非隔离变换器中的应用 下面是利用UC3907构成的DC-DC非隔离变换器在并联均流系统中的应用。图5为采用UC3524A 、 UC3907的降压型(BUCK)PWM变换器的并联均流系统。

对非隔离的并联电源均流系统,电流检测电阻不能接在电源模块的地端子,而只能接在电源输出的非地端子,否则几个并联电源系统的电流检测电阻为并联,致使系统不能正确并联均流,即使有故障模块单元也不易检测出来。这种连接的唯一限制就是UC3907的电流放大器有一个0~-2V的共模电压范围,所以需用某种形式的电平偏置或平均电流检测。

由于不需用光电耦合器,所以电路得到简化。UC3524A的误差放大器为一反相放大器,未使用驱动放大器并使UC3907送至UC3524A的信号相位满足要求。Iset(第8脚)电压的变化范围为0~3.8V。通过从UC3907的电流放大器输出信号并送至UC3524A的限流放大器实现限流。

六、结束语 本文主要讨论了电源并联均流的主要方法,几种并联均流的典型电路。实际应用中,UC3907的并联均流效果较好并且应用也最广泛。

15个数控直流电源及数控开关电源的经典设计方案

随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,传统应用技术,由于功率器件性能的限制使开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,为了提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源,十分必要。本文为大家介绍几种数控直流稳压电源及

本文设计了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源,以AT89S51单片机为核心控制器,具有电压可预置、可步进调整、输出的电 压信号和预置的电压信号可同时显示的数控直流电源,克服了传统直流电压 源的缺点,具有很高的应用价值。

本文设计的数控直流恒流源采用模块化,通过开关和按钮的设置,配合INTEL AT89C55单片机的编程实现数字控制,数字显示,同时用DAC0832实现D/A转换,输出模拟控制电压,再用运放和功率三极管组成电流负反馈系统来完成输出电流控制及恒定。

本文设计了一种以单片机为主,基于VUSB技术进行数据传输控制的数控直流稳压电源。输出电压值由单片机控制,步进调节方便,输出稳定。既可以作为单独的电源使用,也可以嵌入到其他需要步进电压模块的测试系统之中。

新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,为了提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源,十分必要。本文涉及了四种数控直流稳压电源,并比较其中利弊,供大家参考。

本设计采用单片机作为主要控制部件,通过键盘预置输出电流值并采用液晶模块实时显示。整个系统硬件部分由微控制器模块、电压-电流转换模块、键盘模块、显示模块、直流稳压电源模块和语音提示模块组成。

本设计采用单片机作为主要控制部件,通过键盘预置输出电流值并采用液晶模块实时显示。硬件电路采用凌阳单片机SPCE061A为控制核心,利用闭环控制原理,加上反馈电路,使整个电路构成一个闭环,在软件方面主要利用PID算法来实现对输出电流的精确控制。该系统可靠性高、体积小、操作简单方便、人机界面友好。

本数控直流电流源系统以Atmega128为主控制器,采用软硬件双闭环反馈方法,使电源的稳定性和输出精度得到保证,并有普通稳压源实现了稳流输出。通过按键来设置电流源的输出电流,设置步进级可选。在系统设计过程中,力求硬件电路参数合理,线路简单,发挥软件编程灵活的特点。

本文采用可编程逻辑器件FPGA,以32位嵌入式NiosⅡ软核为处理器,将其嵌入FPGA中运行相应的控制程序,从而实现一个基于Nios II的高精度数控直流稳压电源。与传统的数控直流稳压电源相比.该设计不仅结构紧凑、精度高,而且硬件容易升级。

本文设计了满足小功率BJT参数测试要求的双极性高精度数控微电流源,预置电流直接送入被测三极管的基极,这样就不需对基极电流进行采样,不但简化了电路设计,而且减小了系统测试误差。

本文采用SPCE061A单片机作为数控直流电流源的主控部件,通过巧妙的软件设计与简易可靠的硬件电路相配合,实现了输出电流可预置、可步进调整、输出电流信号可直接显示和语音提示等功能。系统采用了闭环控制方案,将实际输出的电流值通过精密电阻采样反馈,经PID算法修正实际输出值,提高了电流源的输出精度和稳定性。

本文提出采用单片机为控制核心,数控直流电源加热,A/D法测量电阻,18B20测量温度,从而完成了系统化的智能改造,解决上述问题。此系统的关键在于设计一个能易控的程控输出稳定电流和电压的加热电源,避免脉冲电压、电流的引起的温度的突变,影响实验精度。

本文给出的直流数控稳压电源采用硬件组成的闭环反馈模式来进行稳压。电路中采用共模抑制比高、响应速度快、压摆率高的NE5534作比较器,从而提高了稳压的可靠性和精度;而采用12位A/D转换模块完成电压的测量,并用LCD液晶显示,则提高了测量的准确性和直观显示能力。

本文通过对数控开关电源保护电路的工作原理分析及调试, 提出了一种软启动保护、过压过流保护的具体实用电路, 最终合理设定了各保护电路的工作参数,使得数控系统开关电源的保护功能稳定可靠, 整机性能得到了提升, 为数控系统的批量生产奠定了基础。

文章提出了一种反激式结构的数控开关电源的设计方案,该开关电源采用低成本的控制芯片UC3842。文中还提出了UC3842在自馈电压变化很大情况下稳定供电的解决方案。此方案电压调节方式(如,RS485总线、USB总线、按键、CAN总线等)多样化,适合使用在工业现场以及实验室。

本文采用基于KA3525 PWM控制芯片的不对称半桥式功率变换器,并采用16位凌阳单片机作为数控核心,通过其内置的D/A输出调制PWM,提高了电源的输出精度和效率,并且方便使用者操作,实现了基于单片机的数控开关电源。

SIEMENS西门子6EP1437-3BA10稳压电源模块无输出故障修复成功

原标题:SIEMENS西门子6EP1437-3BA10稳压电源模块无输出故障修复成功

软启动维修达人ctcr123 电机传动与控制设备,电源模块故障维修案例分享-SIEMENS西门子 6EP电源模块无输出故障修复成功。

今年的夏天有点热啊。连续10天30度以上了。热得不敢出门,没法啊,养娃房贷两座大山压在肩上不能懈怠啊,停工就没有饭吃了。深圳客户寄来的稳压模块电源这两天抽空处理了。

维修思路:找到无输出原因,修复即可。本来是个硬件故障,找到原因即可,但是测试时发现偶发性自行停机三秒,又自行启动。挺怪异的一个故障,测试24小时发现一次停机现象,之后测试未见。偶发性的故障,软故障,跟客户沟通后以后建议发生停机现象再处理。发回深圳现场,启动正常,未见无输出,也未见自行停机。修复成返回搜狐,查看更多