浅谈电源模块技术与电源均流技术

单 跃

(新恒基(辽宁)物业管理有限公司，辽宁 沈阳 110013)

随着现代电子业的飞速发展，增强电子系统工作的稳定性与高效性成为研究的重点之一。电源的稳定性与高效性是为了解决以上问题所必须考虑的要点之一，下面，我们就对电源的分类及相应优势以及对先进技术的原理与应用作以简介。

1.电源模块技术

电源是为电子系统提供电能的装置，是电子系统中必不可少的重要部件，它的主要功能是将其他形式的能量转化为电子系统中可用的电能，其稳定性决定了电路的稳定性，下面我们就对其模块形式和优缺点进行简要说明。

1.1 常见的电源模块形式

电源模块的类型有许多种，但依其电路原理大致可分为线性电源和开关电源两种。

(1)线性电源是许多便携设备中常见的电源形式，它通常由一个变压器、一组或一个用于进行整流的二极管及滤波电容所组成。

(2)开关模式电源比线性电源出现的时间要晚，其电路结构也要更为复杂，其主要功能是将220V的交流电源变为可用的直流电源。[1]

1.2 常用技术的优缺点比较

(1)线性电源是先将220V/50Hz低频交流电经过变压、整流、滤波等过程，在经过电压反馈调整后方可输出高精度的直流电压。这种电源技术可以达到效高的稳定度，波纹也很小，而且不存在干扰与噪音。但是它的不足之处则是需要配备较为庞大笨重的变压器和滤波电容，加之其电压反馈电路当工作时在调整管上存在压降，使得它在输出较大工作电流时，会使调整管的功耗变大、转换率变低。

(2)开关电源的工作原理是先把220V的低频交流电整流成高压直流电，然后通过变压器将其变成高频高压的方波信号，进而转换为高频低压的交流信号，最后在整流滤波后输出低压直流信号。由于开关电源的应用更为广泛和简单，故要比其他技术应用的更为广泛。

2.电源均流技术

为了提高电源的使用时长或增强其供电稳定性，一般采取多个电源并联的方式，但由于各电源模块的内阻不尽相同，导致其输出电压不同，易发生闲死或忙死的现象。[2]为了防止这种现象的发生，我们需要利用某种方法将负载平均分配到各模块之中，这种方法我们称之为电源均流，下面我们就对其作以介绍。

2.1 电源均流技术原理及优点

将电源中各具有压差的模块进行整流，使整流后的负载平均分配到电源各模块中的技术称之为电源均流技术，下面我们就以开关电源为例，对其均流技术做以介绍。

(1)电源均流方法的分类

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电源均流的方法有许多种，如输出阻抗法、平均电流自动均流法、最大电流自动均流法等，下面我们就对其做以简略介绍。

①输出阻抗法:这种方法是通过对电源内阻的输出方式进行调节来实现对线路电流的调节，这种方法虽然简单易行，但其对电压的调整率较差，效果不理想。

②平均电流自动均流法:将各模块的电流采样进行放大，并连接到公用的均流母线之上，将此母线上的电流做为各模块进行整流的标准，实现较为精确的电源均流。使用这种方法不会在单一模块出现问题后影响整个系统的使用，但会降低总体的电压。

③最大电流自动均流法:这种整流方法是另电源的各模块中，输出电流最大的模块自动定为主模块，其他模块以其为标准进行整流。这种方法即可以保证在单一模块故障时不影响系统整体，又可以保证不会出现过多的压降，是现今用处较多的方法，又被称为自动主从均流法。

(2)电源均流技术特点

下面我们以较为简单的输出阻抗法和用处较多的最大电流自动均流法为例对其技术特点分别进行阐述。

②最大电流自动均流法的原理很简单，就是把本模块的电流采样值和均流后的值进行误差放大，然后以误差放大器的值为标准来对电压反馈环路的值进行调节，以调整输出电压和模块的输出电流，使电流反馈值与电流最大的模块值相同，最终实现自动均流的目的。

2.2 电源均流技术在实现电源均流过程中的注意事项

在实现电源均流的过程中，使用不同方法有着不同的侧重点，下面我们就针对输出阻抗法在实现电路均流过程中的应注意事项略作说明，其注意事项很多，以下就针对其变压器耦合过程中的绕制方式、工作模式和电压采样略作说明。

(1)变压器耦合

电压采样信号是信号通过变压器耦合输出电压变化信号而得到的，故信号耦合的质量决定着输出电压负载调整率精度。在试验过程中，应注意变压器的绕制方式。

变压器的绕制方式应以初级绕组先绕一半，再进行次级绕组的绕制，绕制后再将初级绕组余下的匝数绕完，同时要将次级绕组包裹在内，以达到漏感最小的目的。[3]

(2)工作模式

电路工作模式的选择对电源模块负载调整率影响较大，当电路设计原边电感较大时，连续的工作模式会使负载变化，导致电流信号波形斜率比变化率要小，并对输出电压负载的调整率产生影响。但当不处于连续模式的情况下，又会影响效率。因此要确保电路设计原边电感适中(一般为6匝)，以使其影响得以降低。

(3)电压采样信号

采样信号的扩大效果一定程度上会影响输出电压的负载调整率，所以，要尽量减小电压取样绕组的输出阻抗，以加强对电压采样信号的放大效果，最终达到改善输出电压的负载调整率的目的。

通过上文对电源和均流技术的介绍，使我们对电源的分类以及使用均流技术的好处有了一定的认识，并通过对调整输出阻抗法及最大电流自动均流法的原理和实例的介绍，使我们对均流法的原理与实现有了更深一层的了解，希望可以为初学者在均流技术领域的研究提供了参考。

[1]汤姆·彼德鲁德利斯著.张宝玲，董启雄，李晓波等译.《电子技术完全实践》.科学出版社.2006

[2]张占松，蔡宣三.《开关电源的原理与设计[M]》.北京：电子工业出版社.1998.

[3]周志敏，周纪海.《开关电源实用技术设计与应用》.人民邮电出版社.2003.8