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传统均流法的优缺点

常用的几种并联均流法的优缺点 

原则上,多台电源并联构成的大功率电源系统,应像单台电源一样,在输入总线和输出负载变化的情况下,除系统的输出电压等电特性始终保持稳定不变外,还需能长期、无故障地可靠运行。这就要求系统在任何时刻都得确保相关联的各台电源承受的电、热应力基本相当。也就是说,必须采取某种相应的措施,保证系统不致因并联各电源承载情况的差异,造成电、热应力不平衡而引起恶性循环,影响系统特性和可靠运行。

均流技术就是对系统中各并联电源的输出电流加以控制,实现尽可能均分系统输出总电流,确保多台电源可靠运行的一种措施。 目前,常用的几种并联均流法各有其优缺点:

1、输出阻抗法是一种最简单的自动均流方法,不需要模块之间的控制线,模块化特性好,它依靠自己内部的输出阻抗,或者外加的阻抗来保证模块问负载电流的相对均分,由于它实际上是一种自身调节的控制技术,因此不会存在稳定性的问题。这种方法的主要缺点有:

1)它是通过改变模块等效内阻实现均流,在提高均流性能的同时会导致模块的电压调整率下降。相关研究证明,在并联系统输出电压波动范围为5%,各并联模块电源负载特性曲线斜率差异为1%时,要想实现均流精度小于10%,各模块电源空载电压差异必须小于0.35%。因此输出阻抗法难以用于对电压调整率要求较高的电源系统中。

2)有很多因素会影响电流的分配,如外部运行条件变化,元器件性能的差异,元件的老化等等。因此,若采用输出阻抗法,当系统运行一段时间后,均流性能可能会大幅下降。 

2、主从设置法均流利用双环控制,提高了均流效果,但其主要缺点有:主从模块问必须有通讯联系,使系统复杂;如果主模块失效,则整个电源系统不能工作,因此这个方法不适用于冗余并联系统;电压环的带宽大,容易受外界干扰。 

3、平均电流均流法均流效果较好,易于实现准确均流。但具体应用时,会出现一些特殊问题。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以内;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。

4、 采用热应力法进行均流,在设计电源柜时,可以不必考虑各模块的布置情况。此外,由于回路频带窄,对噪声不敏感,设计时也无需考虑电源对噪声的屏蔽。但其缺点是:电源系统中各并联模块在电源柜中所处的位置不同,对流情况和散热条件也不同,结果有的模块温度高有的模块温度低,造成一定的均流误差。 

5、最大电流均流法的并联模块电源间不是孤立的,而是通过一条均流母线联系起来的。它为每一个模块电源提供了一个电流基准值,而所有并联模块电源则依据这个基准值来调整其输出电流,实现系统总电流在各并联电源中的精确均分。均流母线体现的是输出电流最大的那个变换器模块的电流信号转化为电压信号。采用这种方法均流,不会因为某一模块的故障而影响整个系统的运行,而且均流母线的抗干扰性能比较好,是一种优良的均流方法。 

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