专利名称：一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路的制作方法
技术领域：
本发明设计开关电源技术，尤其是一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路。
背景技术：
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳 定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开 关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。 线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力 电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输 出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。对于相互并联的开关电源，在已知技术中，主要存在以下两种并联方式1)主、从式同步并联技术两套或多套电源，把一个作为主机，闭环控制，其余子 电源的工作状态(PWM信号)跟随主机变化，脉冲宽度相等，子电源本身无调节能力；其缺点 是对材料、器件及制造要求严格，难以做到从机输出与主机的一致性，均流效果不好；2)主、主式并联技术两套或多套电源，每一个作为主机，相互独立，又同受一个 控制信号控制；其缺点是各子电源的PWM脉冲时序不确定，在输出动态状况下，开关管的 电流不一致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直流大功率开关电源并联电路，可使各子 电源的PWM同步，但又有独立性，受同一个控制信号控制，各自通过本身的输出反馈自动调 节脉冲宽度或全闭环控制，使得通过开关管的电流峰值相同，从而实现输出功率的均衡。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种大功率直流开关电源并联闭环 控制电路，包括两个以上的直流开关电源模块，所述直流开关电源模块之间为并联连接；所 述各个直流开关电源模块均包括子电源PWM发生及控制电路、逆变电路、变压器、闭环反馈 环路，所述子电源PWM发生及控制电路、逆变电路、变压器之间依次相互连接后引设有电源 正极和电源负极，所述各个直流开关电源模块的电源正极相互连接形成输出正极，电源负 极相互连接形成输出负极；还设有电压控制电路，闭环反馈环路将逆变电路中的峰值电流 信号与电压控制电路的控制信号进行比较后输入到子电源PWM发生及控制电路中。作为改进，所述子电源PWM发生及控制电路包括PWM控制集成电路、IGBT，所述PWM 控制集成电路上设有PWM输出端，所述PWM输出端通过IGBT与逆变电路连接，所述各个PWM 控制集成电路中设有同步信号引脚SYN，且各个同步信号引脚SYN之间相互连接。作为改进，逆变电路中的峰值电流信号与电压控制电路的控制信号进行比较后输 入到各个PWM控制集成电路中的引脚C/S+。作为改进，所述电压控制电路包括电压输入端UPWM、跟随器U2A，电压输入端UPWM 与跟随器U2A输入端连接，随器U2A输出端通过一个电阻和一个电容后与PWM控制集成电路中输入引脚IN连接。阻和一个电容后与PWM控制集成电路中输入引脚IN连接。本发明与现有技术相比所带来的有益效果是各子电源的PWM同步，但又有独立性，受同一个控制信号控制，各自通过本身的输 出反馈自动调节脉冲宽度及全闭环控制，使得通过开关管的电流峰值相同，从而实现输出 功率的均衡。
图1为本发明电路连接示意图；图2为本发明电路图；图3为发明正常工作状态波形图；图4为发明异常时工作状态波形图。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。如图1、2所示，一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，包括两个以上的直 流开关电源模块，本实施例中，电路中设有两个直流开关电源模块A、B，所述直流开关电源 模块A与直流开关电源模块B相互并联。所述直流开关电源模块A包括第一子电源PWM发 生及控制电路1、第一逆变电路2、第一变压器3、第一闭环反馈环路，所述第一子电源PWM发 生及控制电路1、第一逆变电路2、第一变压器3之间依次相互连接后引设有第一电源正极 和第一电源负极；所述直流开关电源模块B包括第二子电源PWM发生及控制电路4、第二逆 变电路5、第二变压器6、第二闭环反馈环路，所述第二子电源PWM发生及控制电路4、第二逆 变电路5、二变压器之间依次相互连接后引设有第二电源正极和第二电源负极。所述第一电 源正极与第二电源正极相互连接形成输出正极，所述第一电源负极与第二电源负极相互连 接形成输出负极。所述第一子电源PWM发生及控制电路1包括PWM控制集成电路U1、第一 IGBT,所述PWM控制集成电路Ul上设有PWMl输出端，所述PWMl输出端包括-PWMl输出端 和+PWMl输出端，-PWMl输出端和+PWMl输出端与第一 IGBT正负极输入端连接，并控制第一 IGBT的开关量，所述第一 IGBT的输出端与逆变电路连接。所述第二子电源PWM发生及控制 电路4包括PWM控制集成电路U8、第二 IGBT，所述PWM控制集成电路U8上设有PWM2输出 端，所述PWM2输出端包括-PWM2输出端和+PWM2输出端，-PWM2输出端和+PWM2输出端与第 二 IGBT正负极输入端连接，并控制第二 IGBT的开关量，所述第二 IGBT的输出端与逆变电 路连接。所述各个PWM控制集成电路Ul、U8中设有同步信号引脚SYN，两个同步信号引脚 SYN之间相互连接，使PWMl信号与PWM2信号同步。还设有电压控制电路，所述电压控制电 路包括电压输入端UPWM、跟随器U2A，电压输入端UPWM与跟随器U2A输入端连接，随器U2A 输出端通过一个电阻R19和一个电容C18后与PWM控制集成电路Ul中输入引脚IN连接； 随器U2A输出端通过一个电阻R36和一个电容以9后与PWM控制集成电路U8中输入引脚 IN连接，实现两个开关电源的电压输入相等。闭环反馈环路将逆变电路中的峰值电流反馈 信号IPl与电压控制电路的控制信号进行比较后分别输入PWM控制集成电路Ul和U8中的 引脚C/S+，各自通过本身的输出反馈自动调节脉冲宽度，使得通过开关管的电流峰值相同， 从而实现输出功率的均衡。
如图1、3和4所示，本发明的同步并联闭环控制由两台或多台直流开关电源的输 出正极接正极、负极接负极，形成并联，电力开关的动作又是同步的，各子电源的脉冲宽度 由自身的闭环控制电路(调节器)控制，控制信号分成若干路作为每个电源调节器的给定 量(各子电源的调节器的给定量相同)，取每个电源的输出电流反馈作为调节器的反馈量 (如附图2所示)，哪个电源的输出电流小，发出的PWM脉冲宽度大，开关管导通时间就长， 直到电流达到同一设定的电流，实现自动均流的效果。附图3是两套电源并联时，两电源完 全一致时的驱动信号对比示意图，附图4是两套电源并联时，两电源不完全一致时的驱动 信号对比示意图，电源1的内阻小，电源2的内阻大，驱动信号的宽度较大(t2大于tl)，但 IPl 和 IP2 相等(IPlmax = IP2max)。本发明的开关电源并联电路可提高整机的工作可靠性，延长工作寿命；可充分发 挥功率管的效能，减小冗余量，降低成本；降低器件要求和制造难度，提高合格率。
权利要求
1.一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，包括两个以上的直流开关电源模块， 所述直流开关电源模块之间为并联连接；其特征在于所述各个直流开关电源模块均包括 子电源PWM发生及控制电路、逆变电路、变压器、闭环反馈环路，所述子电源PWM发生及控制 电路、逆变电路、变压器之间依次相互连接后引设有电源正极和电源负极，所述各个直流开 关电源模块的电源正极相互连接形成输出正极，电源负极相互连接形成输出负极；还设有 电压控制电路，闭环反馈环路将逆变电路中的峰值电流信号与电压控制电路的控制信号进 行比较后输入到子电源PWM发生及控制电路中。
2.根据权利要求1所述的一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，其特征在于 所述子电源PWM发生及控制电路包括PWM控制集成电路、IGBT，所述PWM控制集成电路上设 有PWM输出端，所述PWM输出端通过IGBT与逆变电路连接，所述各个PWM控制集成电路中 设有同步信号引脚SYN，且各个同步信号引脚SYN之间相互连接。
3.根据权利要求2所述的一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，其特征在于 逆变电路中的峰值电流信号与电压控制电路的控制信号进行比较后输入到各个PWM控制 集成电路中的引脚C/S+。
4.根据权利要求3所述的一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，其特征在于 所述电压控制电路包括电压输入端UP丽、跟随器U2A，电压输入端UPWM与跟随器U2A输入 端连接，随器U2A输出端通过一个电阻和一个电容后与PWM控制集成电路中输入引脚IN连 接。
全文摘要
一种大功率直流开关电源并联闭环控制电路，各个直流开关电源模块均包括子电源PWM发生及控制电路、逆变电路、变压器、闭环反馈环路，所述子电源PWM发生及控制电路、逆变电路、变压器之间依次相互连接后引设有电源正极和电源负极，所述各个直流开关电源模块的电源正极相互连接形成输出正极，电源负极相互连接形成输出负极；还设有电压控制电路，闭环反馈环路将逆变电路中的峰值电流信号与电压控制电路的控制信号进行比较后输入到子电源PWM发生及控制电路中。可使各子电源的PWM同步，但又有独立性，受同一个控制信号控制，通过闭环反馈，从而实现输出功率的均衡。
文档编号H02M3/335GK102118110SQ200910238898
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者徐爱平, 潘磊, 萧波 申请人:深圳市佳士科技股份有限公司