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研究UC3902在大功率電源上的運用

作者:admin來源:中國電源網 日期:2012-6-16 10:24:41 人氣: 標簽:

  空載的狀態下,其結果必然是分擔電流多的模塊可靠性大大降低因而,在多模塊并聯運行系統中,必須引人有效的負載分配機構或均流控制策略這種并聯模塊均流技術是實現模塊化大功率電源系統的重點,可保證各模塊間電應力和熱應力的均勻合理分配,防止一個或多個模塊工作于電流極限狀態因此,實現開關電源模塊的并聯運行,是進一步提高分布式電源系統運行可靠性和擴大供電容量而需要解決的技術問題,也成了近年來電源領域人們研究的一個熱門問題根據上表可知,在這些均流方法中最大電流自動均流法應用最為廣泛如今已經有了現成的集成控制芯片,而且應用相當廣泛,如UC3O92和UC3097我們設計的大功率充電機,采用以UC3902集成芯片為基礎的最大電流自動均流法來實現模塊的均流2常見的均流方法現在比較常用的幾種均流技術有:主從設置法最大電流自動均流法熱應力自動均流法外加均流控制器均流法主從設置法主從設置法(MasterSlaveControl)是在并聯的n個變換器模塊中,指定其中一個為主模塊,其余為從模塊,跟隨主模塊分配電流(2)平均電流自動均流法這種方法要求并聯各模塊的電流放大器輸出端,通過1個電阻R接到1條公用母線上,稱為均流母線均流母線電壓與每個電源模塊的取樣電壓信號比較后,通過調節放大器輸出1個誤差電壓,從而調節模塊單元的輸出電流,達到均流目的(3)最大電流自動均流法這是一種自動設定主模塊和從模塊的方法,即在n個并聯的模塊中,輸出電流最大的模塊將自動成為主模塊,而其余的模塊則為從模塊,它們的電壓誤差依次被整定,以校正負載電流分配的不平衡,又稱為自動主從控制法(4)熱應力自動均流法這一均流方法按每個模塊的電流和溫度(即熱應力)自動均流(5)外加均流控制器均流法外部電路控制法的工作原理為:每l個單元電源上加1個輸出電流檢測控制電路,來檢測本單元的電流不平衡情況,產生反饋信號來調節每個單元的電流,從而達到各輸出模塊間均流的目的3基于UC3902并聯均流的應用集成uc3902通過精確地調整變換器的輸出電壓以匹配所有的輸出電流,另外,此芯片的一個獨特的有利條件是使用了差模均載母線,這種結構大大增強了系統對噪聲的抑制能力所示為芯片UC39OZ的內部結構,由以下幾部分組成181,(l)檢測電流放大器。(2)均流驅動和均流檢測放大器;(3)l個跨導式誤差放大器,(4)緩沖調整放大器。

  輔助工作電路,用以提供內部偏置和芯片內部的參考電壓冬飛UC3902內部結構最大電流法的特點是,最大電流模塊是7腳處的二極管導通,為均流母線提供一個較大電壓,從而使對于電流較小的其他模塊不能使二極管D導通,這樣便自動區分出主模塊和從模塊并且對于主模塊芯片內部的三極管是不導通的,而對于從模塊,三極管將一直處于導通狀態,芯片內部的三極管不會導通,用于控制的電壓與實際采集到的輸出電壓一致而對于從模塊而言,芯片內部的三極管導通,用于控制的電壓是實際采集到的輸出電壓OUT_V經過電阻壓降以后的值,這樣反饋電壓小于實際電壓,從模塊將提高輸出電壓來達到均流的目的法,對兩個最大輸出功率為10kw(500V一20A)的充電機模塊進行并聯均流實驗,其具體波形如所示幣-,一叼歸4對UC3902的仿真分析通過軟件PSPICE對芯片的內部原理進行仿真分析,通過上面實驗波形可以看出,兩個模塊可以在很短的時咋SVdC間內實現均流,而且在剛加入的時候不存在模塊間搶電流的情況在此基礎上,我們又對5個最大輸出功率為IOkW充電機模塊進行并聯均流試驗,具體數據如所示模塊均流實驗數的仿真電路均流母線上的電壓采用實際巧V直流電源代替,此時的電壓大于該芯片能夠提供給均流母線的電壓12V,表示該模塊屬于從模塊仿真結果如所示,紫色是三極管處電壓為13.7v左右,明顯在15v電壓的基礎上有一個電壓降,結論開關電源的并聯運行是高頻開關電源研究的熱點之一它可以提高電源系統的可靠性,方便地實現冗余分析了并聯均流的控制方法,比較了各種均流控制的特點,選擇利用最大電流自動均流法采用負載均衡控制芯片UC39OZ設計了均流控制電路,具有均流精度高,外圍電路簡單,實現簡單的特點采用多臺電源系統模塊進行并聯運行,結果顯示出均流精度控制在4%之內,半載以上效果更佳淮IQ侶UC3902的仿真結果5實驗結果分析我們采用UC3902這種集成芯片的最大電流自動均流。

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