一种负载电流均分控制电路的制作方法

本申请属于电源系统设计领域，具体涉及一种负载电流均分控制电路。

背景技术：

在电源系统设计中，当一个电源模块的功率无法满足系统的设计要求时，需要采用多个电源模块并联使用。然而，一般情况下不能将电源模块直接并联，因为并联工作的各个电源模块特性并不一致，外特性好的电源模块，可能承担更多的负载电流，甚至过载，而某些外特性差的模块运行于轻载，甚至基本上空载运行，结果热应力分配不均，极易损坏，降低了系统的可靠性。

负载均分控制电路就是对电源系统中各并联电源模块的输出电流加以控制，尽可能的使各个电源模块平均负担负载电流，从而保证各模块间电流应力和热应力的均匀分配，提高系统的可靠性。

当前，负载均分控制电路无法实现对各并联电源模块的高精度均流。

鉴于此提出本申请。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种负载电流均分控制电路，以于克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是：

一种负载电流均分控制电路，包括：

负载；

第一电源模块，与负载连接，向负载提供第一电流；

第二电源模块，与负载连接，向负载提供第二电流；

第一电流采样电路，用以检测第一电流；

第二电流采样电路，用以检测第二电流，与第一电流采样电路通过均流总线连接；

第一差值比较电路，与第一电流采样电路及均流总线连接，用以比较第一电流与平均电流得到第一电流差值，其中，平均电流为第一电流与第二电流的平均；

第一输出电压调整电路，与第一差值比较电路及第一电源模块的trim端连接，以根据第一电流差值调整第一电源模块的输出电压，使第一电流向平均电流靠近；

第二差值比较电路，与第二电流采样电路及均流总线连接，用以比较第二电流与平均电流得到第二电流差值；

第二输出电压调整电路，与第二差值比较电路及第二电源模块的trim端连接，以根据第二电流差值调整第二电源模块的输出电压，使第二电流向平均电流靠近。

根据本申请的至少一个实施例，还包括：

第一差值放大电路，与第一差值比较电路及第一输出电压调整电路连接，用以将第一电流差值的信号放大；

第二差值放大电路，与第二差值比较电路及第二输出电压调整电路连接，用以将第二电流差值的信号放大。

根据本申请的至少一个实施例，第一差值比较电路为第一电流差值的信号增加第一上拉基准电压；

第二差值比较电路为第二电流差值的信号增加第二上拉基准电压。

根据本申请的至少一个实施例，第一电流采样电路包括：

第一采样第一电阻，其一端为第一采样第一电阻第一端，与第一电源模块的输出正连接；第一采样第一电阻的另一端为第一采样第一电阻第二端，与负载连接；

第一采样第一放大器，其正相输入端与第一采样第一电阻第一端连接；

第一采样第二电阻，其一端与第一采样第一放大器的负相输入端连接，其另一端与第一采样第一电阻第二端连接；

第一采样第四电阻，其一端通过第一采样输出线与第一采样第一放大器的输出端连接，另一端与均流总线连接；

第一采样第三电阻，一端与第一采样第一放大器的输出端连接，另一端接地；

第一采样第一电容，与第一采样第三电阻并联；

第二电流采样电路包括：

第二采样第一电阻，其一端为第二采样第一电阻第一端，与第二电源模块的输出正连接；第二采样第一电阻的另一端为第二采样第一电阻第二端，与负载连接；

第二采样第一放大器，其正相输入端与第二采样第一电阻第一端连接；

第二采样第二电阻，其一端与第二采样第一放大器的负相输入端连接，其另一端与第二采样第一电阻第二端连接；

第二采样第四电阻，其一端通过第二采样输出线与第二采样第一放大器的输出端连接，另一端与均流总线连接；

第二采样第三电阻，一端与第二采样第一放大器的输出端连接，另一端接地；

第二采样第一电容，与第二采样第三电阻并联。

根据本申请的至少一个实施例，第一差值比较电路包括：

第一差值第二放大器，其正相输入端与均流总线连接，其负相输入端与其输出端连接；

第一差值第七电阻，其一端与第一差值第二放大器的输出端连接；

第一差值第三放大器，其负相输入端与第一差值第七电阻的另一端连接；

第一差值第八电阻，并联在第一差值第三放大器的负相输入端及其输出端；

第一差值第五电阻，一端与第一差值第三放大器的正向输入端连接；

第一差值第六电阻，一端与第一差值第三放大器的正相输入端连接；

第一差值放大电路包括：

第一差值第四放大器，其输出端与第一输出电压调整电路连接；

第一差值第九电阻，一端与第一差值第四放大器的正相输入端连接，另一端通过第一差值上拉基准线与第一差值第五电阻的另一端连接；

第一差值第十电阻，一端与第一差值第四放大器的负相输入端连接，另一端通过第一差值输出线与第一差值第三放大器的输出端连接。

根据本申请的至少一个实施例，第一差值第五电阻的电阻值、第一差值第六电阻的电阻值、第一差值第七电阻的电阻值、第一差值第八电阻的电阻值相等；

第一差值第九电阻的电阻值、第一差值第十电阻的电阻值相等。

根据本申请的至少一个实施例，第二差值比较电路包括：

第二差值第二放大器，其正相输入端与均流总线连接，其负相输入端与其输出端连接；

第二差值第七电阻，其一端与第二差值第二放大器的输出端连接；

第二差值第三放大器，其负相输入端与第二差值第七电阻的另一端连接；

第二差值第八电阻，并联在第二差值第三放大器的负相输入端及其输出端；

第二差值第五电阻，一端与第二差值第三放大器的正向输入端连接；

第二差值第六电阻，一端与第二差值第三放大器的正相输入端连接；

第二差值放大电路包括：

第二差值第四比器，其输出端与第二输出电压调整电路连接；

第二差值第九电阻，一端与第二差值第四放大器的正相输入端连接，另一端通过第二差值上拉基准线与第二差值第五电阻的另一端连接；

第二差值第十电阻，一端与第二差值第四放大器的负相输入端连接，另一端通过第二差值输出线与第二差值第三放大器的输出端连接。

根据本申请的至少一个实施例，第二差值第五电阻的电阻值、第二差值第六电阻的电阻值、第二差值第七电阻的电阻值、第二差值第八电阻的电阻值相等；

第二差值第九电阻的电阻值、第二差值第十电阻的电阻值相等。

根据本申请的至少一个实施例，第一输出电压调整电路包括第一调整第十一电阻，一端与第一电源模块的trim端连接，另一端通过第一差值放大输出线与第一差值第四放大器的输出端连接。

根据本申请的至少一个实施例，第二输出电压调整电路包括第二调整第十一电阻，一端与第二电源模块的trim端连接，另一端通过第二差值放大输出线与第二差值第四放大器的输出端连接。

附图说明

图1是本申请实施例提供的负载电流均分控制电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的第一电流采样电路的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的第一差值比较电路的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第一差值放大电路的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的第一输出电压调整电路的结构示意图；

其中：

1-负载；2-第一电源模块；3-第二电源模块；4-第一电流采样电路；5-第二电流采样电路；7-第一差值比较电路；8-第一输出电压调整电路；9-第二差值比较电路；10-第二输出电压调整电路；11-第一差值放大电路；12-第二差值放大电路；vbus-均流总线；vref-第一差值上拉基准线；ver-第一差值输出线；vam-第一差值放大输出线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图5对本申请做进一步详细说明。

一种负载电流均分控制电路，包括：

负载1；

第一电源模块2，与负载1连接，向负载1提供第一电流；

第二电源模块3，与负载1连接，向负载1提供第二电流；

第一电流采样电路4，用以检测第一电流；

第二电流采样电路5，用以检测第二电流，与第一电流采样电路通过均流总线vbus连接；

第一差值比较电路7，与第一电流采样电路4及均流总线vbus连接，用以比较第一电流与平均电流得到第一电流差值，其中，平均电流为第一电流与第二电流的平均；

第一输出电压调整电路8，与第一差值比较电路7及第一电源模块2的trim端连接，以根据第一电流差值调整第一电源模块2的输出电压，使第一电流向平均电流靠近；

第二差值比较电路9，与第二电流采样电路5及均流总线vbus连接，用以比较第二电流与平均电流得到第二电流差值；

第二输出电压调整电路10，与第二差值比较电路9及第二电源模块3的trim端连接，以根据第二电流差值调整第二电源模块3的输出电压，使第二电流向平均电流靠近。

对于上述实施例公开的负载电流均分控制电路，本领域技术人员可以理解的是，其中的第一电流采样电路4、第二采样电路5输出电流信号给对应的第一差值比较电路7、第二误差比较电路9，通过与平均电流值比较得到相应的第一电流差值及第二电流差值，第一电流差值及第二电流差值作为第一输出电压调整电路8及第二输出电压调整电路10的输入信号，第一输出电压调整电路8及第二输出电压调整电路10与第一电源模块2及第二电源模块3的trim端对应连接，进而能够根据其输入的信号调节对应电源模块的输出电压，从而能够实现负载均分。

上述实施例公开的负载电流均分控制电路，可对无均流端子及遥测(sense)端子的电源模块实现负载均分，且其基于电源模块的trim端进行调节，可微调输出电压的基准值，实现对多个并联电源模块的高精度均流。

在一些可选的实施例中，还包括：

第一差值放大电路11，与第一差值比较电路7及第一输出电压调整电路8连接，用以将第一电流差值的信号放大；

第二差值放大电路12，与第二差值比较电路9及第二输出电压调整电路10连接，用以将第二电流差值的信号放大。

对于上述实施例公开的负载电流均分控制电路，本领域技术人员可以理解的是，根据负载均流精度要求，适当设定第一差值比较电路7及第二差值比较电路8的放大比例。

在一些可选的实施例中，第一差值比较电路7为第一电流差值的信号增加第一上拉基准电压；

第二差值比较电路9为第二电流差值的信号增加第二上拉基准电压。

对于上述实施例公开的负载电流均分控制电路，本领域技术人员可以理解的是，由于第一电流差值及第二电流差值可能为正也可能为负，为其信号添加上拉基准电压，可避免第一电流差值及第二电流差值为负时的信号失真。

在一些可选的实施例中，第一电流采样电路4包括：

第一采样第一电阻r1，其一端为第一采样第一电阻第一端，与第一电源模块2的输出正连接；第一采样第一电阻r1的另一端为第一采样第一电阻第二端，与负载1连接；

第一采样第一放大器n1，其正相输入端与第一采样第一电阻第一端连接；

第一采样第二电阻r2，其一端与第一采样第一放大器n1的负相输入端连接，其另一端与第一采样第一电阻第二端连接；

第一采样第四电阻r4，其一端通过第一采样输出线vcs与第一采样第一放大器n1的输出端连接，另一端与均流总线vbus连接，以能够得到平均电流值；

第一采样第三电阻r3，一端与第一采样第一放大器n1的输出端连接，另一端接地；

第一采样第一电容c1，与第一采样第三电阻r3并联，以起滤波作用；

第二电流采样电路5包括：

第二采样第一电阻，其一端为第二采样第一电阻第一端，与第二电源模块3的输出正连接；第二采样第一电阻的另一端为第二采样第一电阻第二端，与负载1连接；

第二采样第一放大器，其正相输入端与第二采样第一电阻第一端连接；

第二采样第二电阻，其一端与第二采样第一放大器的负相输入端连接，其另一端与第二采样第一电阻第二端连接；

第二采样第四电阻，其一端通过第二采样输出线与第二采样第一放大器的输出端连接，另一端与均流总线vbus连接；

第二采样第三电阻，一端与第二采样第一放大器的输出端连接，另一端接地；

第二采样第一电容，与第二采样第三电阻并联。

在一些可选的实施例中，第一差值比较电路7包括：

第一差值第二放大器n2，其正相输入端与均流总线vbus连接，其负相输入端与其输出端连接；

第一差值第七电阻r7，其一端与第一差值第二放大器n2的输出端连接；

第一差值第三放大器n3，其负相输入端与第一差值第七电阻r7的另一端连接；

第一差值第八电阻r8，并联在第一差值第三放大器n3的负相输入端及其输出端；

第一差值第五电阻r5，一端与第一差值第三放大器n3的正向输入端连接；

第一差值第六电阻r6，一端与第一差值第三放大器n3的正相输入端连接；

第一差值放大电路11包括：

第一差值第四放大器n4，其输出端与第一输出电压调整电路8连接；

第一差值第九电阻r9，一端与第一差值第四放大器n4的正相输入端连接，另一端通过第一差值上拉基准线vref与第一差值第五电阻r5的另一端连接；

第一差值第十电阻r10，一端与第一差值第四放大器n4的负相输入端连接，另一端通过第一差值输出线ver与第一差值第三放大器n3的输出端连接。

对于上述实施例公开的负载电流均分控制电路，本领域技术人员可以理解的是，第一差值第二放大器n2的正相输入端与均流总线vbus连接，其负相输入端与其输出端连接，形成电压跟随器，从而使输入电阻趋于无穷大，输出电阻趋于无穷小，提高抗干扰能力。

在一些可选的实施例中，第一差值第五电阻r5的电阻值、第一差值第六电阻r6的电阻值、第一差值第七电阻r7的电阻值、第一差值第八电阻r8的电阻值相等；

第一差值第九电阻r9的电阻值、第一差值第十电阻r10的电阻值相等；

在一些可选的实施例中，第二差值比较电路9包括：

第二差值第二放大器，其正相输入端与均流总线vbus连接，其负相输入端与其输出端连接；

第二差值第七电阻，其一端与第二差值第二放大器的输出端连接；

第二差值第三放大器，其负相输入端与第二差值第七电阻的另一端连接；

第二差值第八电阻，并联在第二差值第三放大器的负相输入端及其输出端；

第二差值第五电阻，一端与第二差值第三放大器的正向输入端连接；

第二差值第六电阻，一端与第二差值第三放大器的正相输入端连接；

第二差值放大电路12包括：

第二差值第四比器，其输出端与第二输出电压调整电路10连接；

第二差值第九电阻，一端与第二差值第四放大器的正相输入端连接，另一端通过第二差值上拉基准线与第二差值第五电阻的另一端连接；

第二差值第十电阻，一端与第二差值第四放大器的负相输入端连接，另一端通过第二差值输出线与第二差值第三放大器的输出端连接。

在一些可选的实施例中，第二差值第五电阻的电阻值、第二差值第六电阻的电阻值、第二差值第七电阻的电阻值、第二差值第八电阻的电阻值相等；

第二差值第九电阻的电阻值、第二差值第十电阻的电阻值相等

在一些可选的实施例中，第一输出电压调整电路8包括第一调整第十一电阻r11，一端与第一电源模块2的trim端连接，另一端通过第一差值放大输出线vam与第一差值第四放大器n4的输出端连接。

对于上述实施例公开的负载电流均分控制电路，本领域技术人员可以理解的是，第一调整第十一电阻r11可根据电源手册中trim端电阻与输出电压关系曲线选取。

在一些可选的实施例中，第二输出电压调整电路10包括第二调整第十一电阻，一端与第二电源模块3的trim端连接，另一端通过第二差值放大输出线与第二差值第四放大器的输出端连接。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。