钜大LARGE | 点击量：953次 | 2019年12月27日
新型并联开关电源的均流方法
摘要：提出了一种新的用一个简单的RC网络检测电流的方法，并在这种新的电流检测方法基础上实现并联电源的均流。
0引言
在大功率DC／DC开关电源中，为了获得更大的功率，特别是为了得到大电流时，经常采用N个单元并联的方法。多个单元并联具有高可靠性，并能实现电路模块标准化等优点。然而在并联中遇到的主要问题就是电流不均，特别在加重负载时，会引起较为严重的后果。普通的均流方法是采取独立的PWM控制器的各个模块，通过电流采样反馈到PWM控制器的引脚FB或者引脚COMP，即反馈运放的输入或者输出脚来凋节输出电压，从而达到均流的目的。显然，电流采样是一个关键问题：用电阻采样，损耗比较大，电流放大后畸变比较大；用电流传感器成本高；用电流互感器采样不是很方便，州时会使电流失真。本文提出了一种新型的、方便的、无损的电流采样方法，并在这种电流检测方法的基础上实现了并联系统的均流。
l一种新的电流采样方法
如前所述，在均流系统中一些传统的电流采样力法都或多或少有些缺点。而本文提出的这种新的电流采样力法，既简单方便，又没有损耗。
下面以图l所示的Buck电路为例，说明这种新的电流检测方法的原理和应用。
电流检测电路由一个简单的RC网络组成，没流过L的电流为iL，流过C的电流为ic，L两端的电压为vL，输出电压为vo上电压为vc，则有vL+iLR1+vo．=vc+icR（1）
对式（1）在一个开关周期求平均值得
式中：VL是电感上的电压在一个开关周期的平均值，显然VL=O；
Vo为输出电压平均值；
IL电感电流平均值，等于负载电流ILoad;
Ic是电容在一个开关周期内充放电电流的平均值，显然Ic=0；
R1为电感的等效串联电阻（ESR）。
于是式（2）可化为
所以，要检测负载电流及电感电流的大小，只要检测RC网络电容上的电压的大小就行了，这种方法可以很方便、简易、没有损耗地对电流进行采样。
2基于新的电流采样方法的均流原理
以两路并联Buck电路为例，如图2所示。
由式（3）知，
Vc1=IL1R1+V
Vc2=IL2R2+V
式中：Vc1、Vc2分别为C1和C2上电压的平均值；
IL1、IL2分别是L-和L2流过电流的平均值，亦即两路输出电流平均值；
R1及R2是滤波电感的等效串联电阻，当在工艺上设计并联电源每路输出电感基本上一样时，可以认为R1=R2。
因此，要控制两路电流均流，即要求IL1=IL2，于是，只要控制Vc1=Vc2就行了。所以，电容C1及C2上的电压Vc1和Vc2可以代表两路电流IL1及IL2大小，可用来进行均流控制。
这样，便可得到如图3所示的控制框图，
