基于单片机的电流比任意可调并联电源设计与实现

开关电源并联系统中往往存在两个并联电源性能参数不同甚至差异较大的情况,因此不能采用传统的并联均流方案来平均分摊电流,这就需要按各个电源模块的输出能力分担输出功率。基于这种灵活性的需要,本设计在采用主从设置法设计并联均流开关电源的基础上新增加了单片机控制模块,实现了分流比可任意调节、各模块电流可实时监控的半智能化并联开关电源系统。实测结果表明,该并联开关电源系统分流比设置误差小于0.5%,具有总过流和单路过流保护功能。     

多台逆变电源并联冗余运行控制系统的研制

提出了一种分布式控制并联方案实现多台逆变电源并联控制系统,分析了逆变电源并联运行控制过程中的电压和电流特性。试验运行结果表明,各模块均流效果好,控制策略可行,达到比较理想的并联运行控制效果。     

基于改进主从法的并联双向直流电源系统控制

随着各种用电设备容量的增加,对大功率电源的需求日益迫切。由于大容量的单体电源技术尚不成熟,因此多电源模块并联运行技术成为解决当前实际需求的有效手段之一。对于并联直流电源系统,提出了一种电源模块基于主从控制的数字均流改进算法。该算法在主从控制的基础上,通过限制主模块最大输出电流、电路启动时主模块采用软启动控制等技术,使输出电压分段上升,降低了并联电源主从控制中主模块出现故障和系统瘫痪的概率。针对不同电源模块的电路特性,设定系统响应时间慢的电源模块为主模块,并且设置从模块PWM调节速率大于主模块,可以降低PID参数对于每个电源模块调节稳定性和均流精度的影响,减少实际PID参数调试时间。实验结果表明,改进的算法可以实现较好的系统稳定性且均流精度高,均流误差低于1.5%,而且硬件电路设计简单。     

基于ATmega128单片机的自动投切开关电源设计

电源技术的发展方向之一是并联运行分布电源系统,以便通过N+1冗余获得故障容错及冗余功率,并且建立模块式分布电源系统,以增大总负载电流。采用双端驱动集成芯片TL494输出PWM脉冲控制主开关的导通来控制电压输出,以ATmega128单片机为核心,实现大电流时自动由单电源供电投切到双电源并联均流供电,增强了开关电源的带负载能力和提高电源的供电效率。     

三相可控整流并联系统环流的抑制研究

三相可控整流并联电路中由于控制与器件不能实时响应、零序开关占空比不同步和器件参数不相同等将导致环流的产生。采用一种统一电压调节器控制方法,即将各并联模块的外环电压调节器独立出来,形成统一电压调节器,通过对并联系统闭环电流的控制实现三相可控整流器的并联均流。对三相PWM整流并联系统进行了小信号建模,分析了其环流产生的原因,通过仿真验证了环流为0.12 mA,输出直流电压纹波电压为输出电压的0.2%;同时负载突变时,0.03s内电压值就恢复到给定值,其输出直流电压的变化量为2.8%,有较好的稳定性。     

基于C8051F020的开关电源并联模块供电系统设计

主要介绍一种基于单片机的开关电源并联模块供电系统的工作原理、硬件组成模块的电路实现和软件设计。提出了基于C8051F020为控制核心的开关电源并联模块供电系统设计,实现了两个额定输出功率均为16W,输出电压为8V的DC/DC模块并联供电。该供电系统的两个并联模块的输出电流之和可在一定范围内变化且可自动分配两模块的电流,具有负载短路保护功能,供电效率为85%左右。     

航天器大功率直流电源数字均流方法

针对航天器大功率直流电源系统电源模块的均流问题,提出了直流电源系统数字均流方法。该方法以供配电主控软件为均流核心,将各直流电源模块进行并联输出,通过以太网与各直流电源模块进行数据交互,采集各直流电源输出电流,通过均流算法调节直流电源输出电压,以达到电源均流的目的,此方法在现有直流电源的基础上,设计了大功率直流电源并联硬件电路,包含输入控制单元、远端补偿电路和输出控制单元,软件上设计供配电主控软件,包含均流控制功能、供配电流程功能和电源模块监控功能。通过实际硬件环境试验表明,该方法均流精度高、响应速度快、故障控制能力强,在航天电源领域具备较高的实用价值。     

基于下垂特性的逆变电源并联控制

多模块冗余并联的逆变电源系统可提高供电的可靠性且可灵活地配置供电容量,由于诸如传统的主从式并联和分布式并联方式均存在互联信号线,而容易引入干扰且存在一旦公共电路或互联信号故障将可能导致整个并联电源系统故障的风险。针对上述问题,研究了一种基于有功调频,无功调幅的电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案,分析了这种方案的原理,研究了根据电压幅值、频率及主电路参数确定电压幅值和频率下垂系数的方法,并给出一种数字化的有功功率和无功功率检测方法。经软件仿真和实验验证得出:所采用的基于电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案和检测算法可以在并联模块间实现良好的功率和电流均分。     

DC/DC变换器平均电流自动均流并联控制的研究

采用三环控制策略,其中电流环为内环,电压环和均流环并行为外环,且反馈量是输出电流与输出电压,可将功率电路视为黑匣子,方便了各模块样机的并联;最后以并联Buck变换器为研究对象,设计了各环补偿网络,且对系统进行了稳定性分析。仿真结果表明,系统的动态响应与稳定性均达到要求,抗干扰能力强,且均流效果良好。     

城轨车辆能量回馈变流器用均流电抗器的参数设计

针对能量回馈变流器并联模块间的环流问题,分析了并联模块之间不均流产生的原因及均流电抗器的工作原理,提出了一种抑制并联模块间环流的均流电抗器绕制新方法。详细阐述了均流电抗器的电气参数计算与选型方法,并对均流电抗器的运行工况进行了模拟仿真分折,实现了均流电抗器的合理化设计。DC 750 V能量回馈装置研制项目的试验结果证明了该均流设计方案的可行性。