一种处理大功率高频电源的合并均流问题的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高频电源领域，具体是一种处理大功率高频电源的合并均流问题的方 法。
【背景技术】
[0002] 由于大容量耗电系统工厂设备、变电站继电保护装置、自动化装置、事故照明、通 信电源和交流不停电电源（UPS)的直流逆变负载的增多，组建一个容量大、安全可靠、不间 断供电的直流电源系统是非常急迫的。假若只采用一台电源供电，整流器会处理巨大的功 率，产生的电应力大，给功率器件的选择、开关频率和功率因数的提高都会带来困难。并且 一旦系统中某台电源发生故障，则易导致整个系统处于崩溃状态。
[0003] 如果采用多个高频开关电源模块，并将其并联运行，并联的电源系统中每个整流 模块处理合理功率，系统就能提供大功率的输出，使得上述单台电源遇到的问题得以解决。
[0004] 在这种理论基础上，高频开关电源模块的并联系统产生并应用到各种需要大功率 高频电源的生产行业中，但是现有的高频开关电源模块的并联系统在个设备之间的电流分 配方面还不够精确，系统之间的均流方法还有待进一步地发展和完善。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种处理大功率高频电源的合并 均流问题的方法，该方法可以将多台大功率高频电源并联成几百到几千千瓦的高频率电 源，且可以做到多台大功率高频电源之间可以做到精确地平均分配电流，且整个并联系统 的可靠性好。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：一种处理并联高频电源的合并均流问题的方 法，包括以下步骤和要求： a. 将若干个独立高频电源并联形成一个功率为200-9900kw的高功率高频电源系统； b. 所述高功率高频电源系统共用一个公共控制电路； c. 所述高功率高频电源系统配备有应急电源，当任一所述独立高频电源损坏或者过流 保护停止工作时，所述应急电源用于给该坏损独立高频电源供电的负载电路提供电能； d. 所述高功率高频电源系统中的各个独立高频电源之间连接有一条公共均流母线，所 述公共均流母线的电压E4为若干个独立高频电源代表各自输出电流的电压信号1?的最 大值，其中E/ι与每个独立高频电源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，从而调节各个独立高频电源的输出电流，实现电流的相同输出；从而实现母线电流是 独立电源的N倍关系； e. 检测每个独立高频电源的输出电流和输出电流信号反馈，按最大电流均流控制原理 控制每个独立高频电源的输出电流。 具体地，所述步骤D中的实现电流平均分配的理论基础是：令所述独立高频电源 输出电压为，则其具有输出特性，当独立高频电源空载时，其输出电& & & 压为tonm，所述高频电源输出电阻为R，当电流变化ΛI时，负载电压变化ΛU，有R=ΛU/ΛI;R=ΛU/ΛI也代表了独立高频电源的输出电压调整率； 令所述独立高频电源的负载电压值为Vo,则Vo与负载电流1〇的关系可用下式表达：
令两台容量相同、参数相同的第一独立高频电源和第二独立高频电源并联，则其负载 @压和分别表如下' :
式中Rl，R2分别为第一高频电源和第二高频电源的输出电阻，设RL为负载电阻，可 知：当R1~R2时，所述第一高频电源和第二高频电源的输出特性基本相同。
[0007]控制若干个并联的独立高频电源中的其中任--个独立高频电源的电流调节的 最大电流均流控制原理如下： 令若干个并联的独立高频电源中的其中任--个独立高频电源的电压放大器输 入为Ιξ和反馈电压1?是基准电压_和均流控制电压的综合，它与@进行比较放 大后，产生1?来控制PWM及驱动器，_为电流放大器的输出信号，和模块的负载电流成比 .0 'JC 例，||为母线电压； 当两个独立高频电源并联时，将两个独立高频电源分别命名为模块1和模块2,用 及分别表示模块1和模块2的电流信号，所述模块1和模块2都经过阻值相同的电阻R接到母线b，因此，当流入母线的电流为零时，可得下式：
即母线电压平均值，也代表了模块1、模块2输出电流的平均值； %与0之差代表均流误差，通过调整放大器输出一个调整用的电压1?，当 时，电阻R上的电压为零，此时己实现了均流，当R上有电压出现，说明模块1和模 块2之间电流分配不均匀，% ，这时基准电压将按下式修正：
由（6 )式可知，调整放大器改变|^，实现均流。
[0008] 当若干个独立高频电源并联时其平均电流的方法依次类推。
[0009] 本发明的按平均电流均分负载电流的方法可以精确的实现负载均流，同时按设置 有备用电源以及采用最大电流均流控制原理控制各独立高频电源的输出电流调节，保证了 在部分设备出现故障时生产的顺利进行和完成。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法中单台独立高频电 源的电路原理图。
[0011] 图2是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法中单台独立高频电 源的工作时的输出特性图。
[0012] 图3是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法中两台独立高频电 源并联工作时的电路原理图。
[0013] 图4是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法中两台独立高频电 源并联工作时的输出特性图。
[0014] 图5是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法中若干台独立高频 电源并联工作时的电路原理图。
[0015] 图6是本发明一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法平均电流的最大电 流均流控制原理图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明的具体实施案例加以说明： 一种处理并联高频电源的合并均流问题的方法，包括以下步骤和要求： a. 将若干个独立高频电源并联形成一个功率为200-9900kw的高功率高频电源系统； b. 所述高功率高频电源系统共用一个公共控制电路； c. 所述高功率高频电源系统配备有应急电源，当任一所述独立高频电源损坏或者过流 保护停止工作时，所述应急电源用于给该坏损独立高频电源供电的负载电路提供电能； d. 所述高功率高频电源系统中的各个独立高频电源之间连接有一条公共均流母线，所 述公共均流母线的电压为若干个独立高频电源代表各自输出电流的电压信号_的最 大值，其中每个独立高频电源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，从而调节各个独立高频电源的输出电流，实现电流的相同输出；从而实现母线电流是 独立电源的Ν倍关系； e. 检测每个独立高频电源的输出电流和输出电流信号反馈，按最大电流均流控制原理 控制每个独立高频电源的输出电流。 为了提高所述高功率高频电源系统的可靠性，整个系统不增加外部均流控制措施，减 少均流失败因素，并且整个系统应陪配备良好的均流