一种可并联的大功率开关电源的制作方法

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种可并联的大功率开关电源。

背景技术：

随着电力电子技术的发展，电源技术被应用到国民经济的各行各业，特别是近年来，随着IGBT的广泛应用，开关电源向更大功率方向发展，因此经常需要将多个电源并联，以满足大功率供电的需求。

欲使开关电源并联运行，各个电源模块之间的均流是关键，常用的均流方法有外特性下垂法、主从电源设置法、外部电路控制法和平均电流法，下垂法虽然简单易行，但是负载效应指标较差，均流精度太低；主从电源设置法和平均电流法均无法实现冗余技术，因为一旦主电源出现故障，整个电源系统都不能正常供电，从而使电源系统的可靠性得不到办证；外部电路控制法需要一个附加的控制器，并在控制器和每个单元电源之间由许多附加连线，以上各种方法均不能有效地实现各个开关电源之间的均流，从而影响大功率开关电源的运行稳定性和供电可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可并联的大功率开关电源，能够实现多个开关电源之间的并联，且均流精度高，能够保证大功率开关电源的运行稳定性和供电可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可并联的大功率开关电源，包括依次相连的第一整流滤波器、功率因数校正器、高频变压器、开关管及第二整流滤波器，交流电压输入第一整流滤波器，经整流滤波后的直流电压，经过功率因数校正器提高电源的功率因数，再经高频变压器隔离降压后驱动开关管，最后经第二整流滤波器输出直流电压，所述开关管的输入端依次连接有用于驱动开关管工作的驱动装置和PWM信号产生器，所述驱动装置的输入端连接有均流装置。

优选地，所述均流装置包括用于检测主电流电流的霍尔电流传感器及均流控制器，均流控制器的电流放大器正输入端与霍尔电流传感器的输出端相连，均流控制器的功率回路端接地，均流控制器的内部基准电压端经第一电容接地，均流控制器的电压正检测端经第二电容及第一电阻与均流控制器的电压放大器输出端相连第一电阻和第二电容两端并联有第三电容，均流控制器的虚地端经第四电容与均流控制器的调节放大器输出端相连，第四电容两端并联有第二电阻，所述均流控制器的驱动电流设置端经第三电阻与均流控制器的虚地端相连，所述均流控制器的电流均衡母线端连接均流母线，均流控制器的状态指示端依次经第四电阻及第一二极管与第一光电耦合器的第一输入端相连，第一光电耦合器的第二输入端与均流控制器的驱动级集电极端相连，第一光电耦合器的输出端与驱动装置相连。

优选地，还包括与开关管相连的保护装置，所述保护装置采用PWM控制器，PWM控制器的第一输出端经第五电容接地，第五电容两端并联有第五电阻，PWM控制器的第一输出端还经第一三极管接地，第一三极管的基极与第六电阻相连，第六电阻依次经第六电容及第二二极管与PWM控制器的外部关断信号输入端相连，第六电阻还经第七电阻接地，所述第六电容与第二二极管的公共端经第八电阻接地，所述PWM控制器的外部关断信号输入端经第九电阻接地，PWM控制器的外部关断信号输入端还经第三二极管与第二光电耦合器的输出端相连，第二光电耦合器的输出端还经第十电阻接地，第二光电耦合器的输入端经第十一电阻连接外部过流信号，所述第六电阻还与第三光电耦合器的输出端相连，第三光电耦合器的输入端经第十二电阻连接外部过压信号。

优选地，所述均流控制器采用UC3907均流控制器，所述PWM控制器采用UC3846系列电流模式PWM控制器。

本发明通过均流控制器和PWM控制器来实现各个单元电源之间的均流，均流控制器内部的电流放大器将检测到的电流信号放大后与均流母线的信号比较，若大于均流母线的信号，则母线上的电压由该电源决定，若均流控制器的输出电流小于母线上的电流信号，则调节器使均流控制器内部的电压放大器的基准电压升高，强迫系统的反馈电压减小，通过PWM控制器的调节使该电源输出电压增加，从而自动平衡电流，不仅均流精度高，而且响应速度快，能够保证大功率开关电源的运行稳定性和供电可靠性。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明所述均流装置的电路原理图；

图3为本发明所述保护装置的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1至图3所示，本发明所述的一种可并联的大功率开关电源，包括依次相连的第一整流滤波器、功率因数校正器、高频变压器、开关管及第二整流滤波器，交流电压输入第一整流滤波器，经整流滤波后的直流电压，经过功率因数校正器提高电源的功率因数，再经高频变压器隔离降压后驱动开关管，最后经第二整流滤波器输出直流电压，开关管的输入端依次连接有用于驱动开关管工作的驱动装置和PWM信号产生器，驱动装置的输入端连接有均流装置和保护装置，均流装置用于实现各个单元电源之间电流的均衡，保护装置用于在系统发生故障时保护开关电源。

均流装置包括用于检测主电流电流的霍尔电流传感器及均流控制器IC1，均流控制器IC1的电流放大器正输入端（2引脚）与霍尔电流传感器的输出端Iin相连，均流控制器IC1的功率回路端（5引脚）接地，均流控制器IC1的内部基准电压端（7引脚）经第一电容C1接地，均流控制器IC1的电压正检测端（11引脚）经第二电容C2及第一电阻R1与均流控制器IC1的电压放大器输出端（12引脚）相连，第一电阻R1和第二电容C2两端并联有第三电容C3，均流控制器IC1的虚地端（6引脚）经第四电容C4与均流控制器IC1的调节放大器输出端（14引脚）相连，第四电容C4两端并联有第二电阻R2，均流控制器IC1的驱动电流设置端（8引脚）经第三电阻R3与均流控制器IC1的虚地端（6引脚）相连，均流控制器IC1的电流均衡母线端（15引脚）连接均流母线，均流控制器IC1的状态指示端（16引脚）依次经第四电阻R4及第一二极管D1与第一光电耦合器OSC1的第一输入端相连，第一光电耦合器OSC1的第二输入端与均流控制器IC1的驱动级集电极端（9引脚）相连，第一光电耦合器OSC1的输出端与驱动装置相连。

保护装置采用PWM控制器IC2，PWM控制器IC2的第一输出端（11引脚）经第五电容C5接地，第五电容C5两端并联有第五电阻R5，PWM控制器IC2的第一输出端（11引脚）还经第一三极管VT1接地，第一三极管VT1的基极与第六电阻R6相连，第六电阻R6依次经第六电容C6及第二二极管D2与PWM控制器IC2的外部关断信号输入端（16引脚）相连，第六电阻R6还经第七电阻R7接地，第六电容C6与第二二极管D2的公共端经第八电阻R8接地，PWM控制器IC2的外部关断信号输入端（16引脚）经第九电阻R9接地，PWM控制器IC2的外部关断信号输入端（16引脚）还经第三二极管D3与第二光电耦合器OSC2的输出端相连，第二光电耦合器OSC2的输出端还经第十电阻R10接地，第二光电耦合器OSC2的输入端经第十一电阻R11连接外部过流信号I1，第六电阻R6还与第三光电耦合器OSC3的输出端相连，第三光电耦合器OSC3的输入端经第十二电阻R12连接外部过压信号U1。

在本实施例中，均流控制器IC1采用UC3907均流控制器，PWM控制器IC2采用UC3846系列电流模式PWM控制器。

本发明在工作时，利用霍尔电流传感器检测主电路输出电流，均流控制器IC1内部的电流放大器将检测到的电流信号放大后与均流母线的信号比较，若大于均流母线的信号，则母线上的电压由该电源决定，若均流控制器IC1的输出电流小于母线上的电流信号，则调节器使均流控制器内部的电压放大器的基准电压升高，强迫系统的反馈电压减小，通过PWM控制器IC2的调节使该电源输出电压增加，从而自动平衡电流；当系统发生过压或欠压故障时，第三光电耦合器OSC3导通，第二二极管D2导通，则PWM控制器IC2的16引脚为高电平，在PWM控制器IC2关断的同时，第一三极管VT1导通，将PWM控制器IC2内部16引脚所接的晶闸管短接，使其承受复杂关断，这样在过压或欠压接触后，PWM控制器IC2内部能够重现输出脉冲；当系统发生过流或过载时，第二光电耦合器OSC2导通，第三二极管D3导通，则PWM控制器IC2的16引脚为高电平，PWM控制器IC2关断，实现电路的保护。

本发明能够在各个单元电流之间自动平衡电流，不仅均流精度高，而且响应速度快，能够保证大功率开关电源的运行稳定性和供电可靠性。