一种均流电路的制作方法

文档序号:15160736发布日期:2018-08-14 15:30阅读:179来源:国知局

本实用新型涉及电源领域,特别涉及一种均流电路。



背景技术:

目前,通用的供电系统采用多个电源模块并联的方式来增加输出电流,由于每个电源模块的输出电压无法完全一致,很可能会出现有的电源模块全负荷工作,有的电源模块却空载运行的情况,电源模块空载及满负荷运行,都不是最佳运行状态,会降低供电系统的整体寿命,因此,就需要额外的电路来实现均流的功能,对多个电源模块进行均流控制,使得多个电源模块能够流过相同的电流,均分负载。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:为供电系统的多个电源模块提供一种均流电路,使得多个电源模块能够均分负载。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种均流电路,包括至少两路均流支路,每路均流支路分别与一个电源模块相连,所述均流支路包括采样电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、同相比例放大器、基准电压源、输出端、第四电阻、第五电阻和电压采集端;

采样电阻通过第一电阻与第二电阻的一端相连,第二电阻的另一端分别与同相比例放大器的第一输入端和第三电阻的一端相连,同相比例放大器的第二输入端与第四电阻相连,第三电阻的另一端与基准电压源相连;

采样电阻通过第四电阻与第五电阻的一端相连,第五电阻的另一端分别与同相比例放大器的输出端和电压采集端相连;

所述输出端与第一电阻靠近第二电阻的一端相连,所有的均流支路的输出端相互连接。

进一步的,所述第五电阻与第四电阻的比值和第三电阻与第一电阻和第二电阻之和的比值相等。

进一步的,所述采样电阻的采样电流值与输出端的电压值成正相关。

进一步的,所述电压采集端的电压值与输出端的电压值成正相关。

本实用新型的有益效果在于:每路均流支路的输出端的电压值与采样电阻的采样电流值成正比,若第一均流支路的采样电流值大于第二均流支路的采样电流值,则第一均流支路的输出端的电压值大于第二均流支路的输出端的电压值,由于第一均流支路的输出端与第二均流支路的输出端相连,则第一均流支路的输出端的电压值将被拉低且第二均流支路的输出端的电压值将被拉高,由同相比例放大器的特性可知,每路均流支路的电压采集端的电压值和输出端的电压值成正相关,则第一均流支路的电压采集端的电压值也将被拉低且第二均流支路的电压采集端的电压值将被拉高,直至第一均流支路的采样电流值等于第二均流支路的采样电流值,通过均流支路的输出端相互连接,调整均流支路的输出端的电压值,使得每路均流支路的采样电流值一致,从而实现每个电源模块能够流过相同的电流,均分负载。

附图说明

图1为本实用新型的一种均流电路的原理图;

图2为本实用新型的一种均流电路的实施例的示意图;

标号说明:

1、采样电阻;2、第一电阻;3、第二电阻;4、第三电阻;

5、同相比例放大器;6、基准电压源;7、输出端;8、第四电阻;

9、第五电阻;10、电压采集端。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于:均流电路包括至少两路均流支路,所述均流支路的输出端相互连接,通过调整均流支路的输出端的电压值,从而实现每个电源模块能够流过相同的电流,均分负载。

请参照图1以及图2,一种均流电路,包括至少两路均流支路,每路均流支路分别与一个电源模块相连,所述均流支路包括采样电阻1、第一电阻2、第二电阻3、第三电阻4、同相比例放大器5、基准电压源6、输出端7、第四电阻8、第五电阻9和电压采集端10;

采样电阻1通过第一电阻2与第二电阻3的一端相连,第二电阻3的另一端分别与同相比例放大器5的第一输入端和第三电阻4的一端相连,同相比例放大器5的第二输入端与第四电阻8相连,第三电阻4的另一端与基准电压源6相连;

采样电阻1通过第四电阻8与第五电阻9的一端相连,第五电阻9的另一端分别与同相比例放大器5的输出端和电压采集端10相连;

所述输出端7与第一电阻2靠近第二电阻3的一端相连,所有的均流支路的输出端7相互连接。

每路均流支路的输出端的电压值与采样电阻的采样电流值成正比,若第一均流支路的采样电流值大于第二均流支路的采样电流值,则第一均流支路的输出端的电压值大于第二均流支路的输出端的电压值,由于第一均流支路的输出端与第二均流支路的输出端相连,则第一均流支路的输出端的电压值将被拉低且第二均流支路的输出端的电压值将被拉高,由同相比例放大器的特性可知,每路均流支路的电压采集端的电压值和输出端的电压值成正相关,则第一均流支路的电压采集端的电压值也将被拉低且第二均流支路的电压采集端的电压值将被拉高,直至第一均流支路的采样电流值等于第二均流支路的采样电流值。

从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:每路均流支路的输出端的电压值与采样电阻的采样电流值成正比,若第一均流支路的采样电流值大于第二均流支路的采样电流值,则第一均流支路的输出端的电压值大于第二均流支路的输出端的电压值,由于第一均流支路的输出端与第二均流支路的输出端相连,则第一均流支路的输出端的电压值将被拉低且第二均流支路的输出端的电压值将被拉高,由同相比例放大器的特性可知,每路均流支路的电压采集端的电压值和输出端的电压值成正相关,则第一均流支路的电压采集端的电压值也将被拉低且第二均流支路的电压采集端的电压值将被拉高,直至第一均流支路的采样电流值等于第二均流支路的采样电流值,通过均流支路的输出端相互连接,调整均流支路的输出端的电压值,使得每路均流支路的采样电流值一致,从而实现每个电源模块能够流过相同的电流,均分负载。

进一步的,所述采样电阻的采样电流值与输出端的电压值成正相关。

由上述描述可知,当输出端悬空时,输出端的电压值等于第一参数乘以采样电流后加上第二参数,所述第一参数和第二参数为第一电阻值、第二电阻值和第三电阻值组成的常数,因此,所述采样电阻的采样电流值与输出端的电压值成正相关。

进一步的,所述电压采集端的电压值与输出端的电压值成正相关。

由上述描述可知,根据同相比例放大器的工作原理可知,电压采集端的电压值等于第三参数乘以输出端的电压值,第三参数为第四电阻和第五电阻组成的常数,因此,所述电压采集端的电压值与输出端的电压值成正相关

请参照图2,本实用新型的实施例一为:

一种均流电路,包括第一均流支路和第二均流支路,第一均流支路包括采样电阻R、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一同相比例放大器U1、基准电压源提供5V电压、第一输出端SBUS1、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电压采集端JL1,第一均流支路的采样电阻R的采样电流为I1;

第二均流支路包括采样电阻R、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二同相比例放大器U2、基准电压源提供5V电压、第二输出端SBUS2、第九电阻R9、第十电阻R10和第二电压采集端JL2,第二均流支路的采样电阻R的采样电流为I2;

采样电阻通过第一电阻与第二电阻的一端相连,第二电阻的另一端分别与第一同相比例放大器的第一输入端和第三电阻的一端相连,第一同相比例放大器的第二输入端与第四电阻相连,第三电阻的另一端与基准电压源相连;

采样电阻通过第四电阻与第五电阻的一端相连,第五电阻的另一端分别与第一同相比例放大器的输出端和电压采集端相连;

所述第一输出端与第一电阻靠近第二电阻的一端相连;

采样电阻通过第六电阻与第七电阻的一端相连,第七电阻的另一端分别与第二同相比例放大器的第一输入端和第八电阻的一端相连,第二同相比例放大器的第二输入端与第九电阻相连,第八电阻的另一端与基准电压源相连;

采样电阻通过第九电阻与第十电阻的一端相连,第十电阻的另一端分别与第二同相比例放大器的输出端和第二电压采集端相连;

所述第二输出端与第六电阻靠近第七电阻的一端相连,第一输出端和第二输出端连接。

其中,R5/R4=R3/(R1+R2),R10/R9=R8/(R6+R7),R1=R6,R2=R7,R3=R8,R4=R9,R5=R10;

由运算放大器的“虚短”即,第一同相比例放大器U1的第五引脚和第六引脚的电压相同,所述第五引脚的电压为(5-I1*R)*(R1+R2)/(R1+R2+R3)+I1,所述第五引脚的电压为(JL1-I1*R)*R4/(R4+R5)+I1,若只有一台电源模块工作时,SBUS悬空,此时JL1=5V,5V即为均流输出的标准电压。

当SBUS悬空时,第一输出端的电压值SBUS1=5-(5-I1*R)*(R2+R3)/(R1+R2+R3),简化后第一输出端的电压值SBUS1=5*R1/(R1+R2+R3)+I1*R*(R2+R3)/(R1+R2+R3),由于R、R1、R2、R3、R4均为固定值,因此第一输出端的电压值SBUS1与I1正比例相关;同理,第二输出端的电压值SBUS2与I2正比例相关;

若I1=I2,则第一输出端的电压值和第二输出端的电压值相等,由同相比例放大器原理可得出第一电压采集端的电压值和第二电压采集端的电压值相等;此时SBUS1与SBUS2相连,则两均流支路的输出端的电压不做调整。

若I1>I2,则第一输出端的电压值大于第二输出端的电压值,此时SBUS1与SBUS2相连,第一输出端的电压值被拉低,第二输出端的电压值被拉高,由运放的“虚短”和“虚断”基本特性可知:U1的第一输入端和第二输入端的电压相等且无电流流入同相比例放大器,若第一输出端的电压值被拉低,则U1的第一输入端和第二输入端均被拉低,I1*R不变,因此第一电压采集端的电压值也拉低,同理第二电压采集端的电压值被拉高,直至I1=I2为止,两均流支路的输出端的电压不做调整。

若I1<I2,则第一输出端的电压值小于第二输出端的电压值,此时SBUS1与SBUS2相连,第一输出端的电压值被拉高,第二输出端的电压值被拉低,由运放的“虚短”和“虚断”基本特性:U1的第一输入端和第二输入端的电压相等且无电流流入同相比例放大器,若第一输出端的电压值被拉高,则U1的第一输入端和第二输入端均被拉高,I1*R不变,因此第一电压采集端的电压值也拉高,同理第二电压采集端的电压值被拉低,直至I1=I2为止,两均流支路的输出端的电压不做调整。

综上所述,本实用新型提供的一种均流电路,每路均流支路的输出端的电压值与采样电阻的采样电流值成正比,若第一均流支路的采样电流值大于第二均流支路的采样电流值,则第一均流支路的输出端的电压值大于第二均流支路的输出端的电压值,由于第一均流支路的输出端与第二均流支路的输出端相连,则第一均流支路的输出端的电压值将被拉低且第二均流支路的输出端的电压值将被拉高,由同相比例放大器的特性可知,每路均流支路的电压采集端的电压值和输出端的电压值成正相关,则第一均流支路的电压采集端的电压值也将被拉低且第二均流支路的电压采集端的电压值将被拉高,直至第一均流支路的采样电流值等于第二均流支路的采样电流值,通过均流支路的输出端相互连接,调整均流支路的输出端的电压值,使得每路均流支路的采样电流值一致,从而实现每个电源模块能够流过相同的电流,均分负载。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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