浅析开关电源并联系统自动均流技术

聂慧芳

（中航工业洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471009）

1 引言

电力系统在实际的应用中用电量不足时，可以利用开关电源将电源多个模块进行并联，从而解决供电不足或者输出功率较小的问题。但是，在电力系统中电源的各个开关具有不同的作用，一旦并联后，就会导致在使用的过程中，系统会由于某个电源模块输出电流过大，产生出大量的热量，导致整个系统的运行处于崩溃的状态。因此，为了促使在电力系统中，电源的输出得到可靠稳定性，其工作人员必须对开关电源的并联系统加强大研究力度，确保该系统在使用时，能够得到良好的分流效果。

2 开关电源并联系统造成电流不均匀的原因

由于电力系统具有不同的输出特点，因此，在该系统中将电源系统进行划分，分别为恒压电源以及恒流电源。电力系统在与恒流电源进行并联时，由于电力系统在输出电流时，将输出电流的数值作为反馈，从而进一步控制电流的输出，因此，在此过程中，该系统输出电流的数值差距较小，因此对于系统中的恒流电源无需采用均流的措施。在采用恒压电源进行并联设计时，电源中的各个开关模块输出电压时，电压数值将会保持一定，从而导致系统在输出电流时，由于电压之间输出数额相差极小，从而导致电流的输出差别变大，因此，在使用恒压电源时，需要采用均流额的措施。在电力系统中，开关电源的结构以及恒压电源的输出存在着一定的特性，因此，根据对恒压电流的应用，可以对在并联系统中存在的电流输出不均匀现象进行总结分析[1]。经过长时间的研究调查，工作人员讲述了在电力系统中引起系统不均流的主要原因有以下三种：

第一，在输出电流时，系统中存在的反馈装置与电压的输出数值具有一定的差距，导致在电压的输出中存在着一定的问题。

第二，在输出电流中，导线电阻存在着一定的问题，导致在系统中，输出电流数值不均匀。

第三，系统内部电流输出参数不一致。

根据系统中所存在的不均流的主要原因，可利用自动均流技术，对系统中各个开关电源模块进行自动均匀分配，在系统运行的过程中，可确保各个开关电源模块的运行在正常的稳定工作状态。

3 探究开关电源并联系统自动均流技术的有效方式

3.1 并联系统形成均流的方案

为确保在开关电源并联系统的运行中，能够促使电流自动均匀的供应，必须根据开关电源在并联时，对系统中各个电源模块所输出电流进行统计，算出电流总体的输出数值，然后对系统正常运行的状态下各个电源模块所输出的电流进行统计，并且进行平均运算。通过统计总电流以及分电流的平均值，则可根据电源模块中的实际输出值，获取在不同的开关电源中输出电流的不同数值。并将电流的平均值在系统中详细分化到各个开关电源模块中，使开关电源模块能够对输出电压值进行调整，从而使系统能够自动完成输出电流均匀输出。为了满足该均流方案的条件，工作人员还需要根据计算机软件对系统输出电流进行控制，以便在各个开关电源模块中的电压数值进行交换，从而实现对输出电压的控制，避免系统在运行的过程中，单个开关电源模块出现严重的问题，并确保在出现问题后，避免对其他开关电源模块造成不必要的影响。在实际运用中，对电流数值进行分析后，以数字均流技术方法进行对系统电压控制时，工作人员还需要能对系统的通信做好准备工作，避免在出现严重问题时，对电力公司造成经济的损失以及其他影响。

3.2 CAN控制器模块

根据并联系统均流的方案，电力管理者可利用CAN协议，对系统的运行实现数据通信。该系统协议能够对在系统中各个开关电源节点的输出功率提供数据通信技术支持，甚至在通信过程中，能够对系统实现串联网络通信，促使工作人员能够实时监控电流输出数据。在该协议中，系统还需要对CAN的控制器模块进行相应的设计。CAN控制器模块具有完整的控制系统，能够对CAN2.0控制器模块提供相应的数据支持，而且该控制器具有远程编程、系统自动回复等功能，就能将CAN2.0控制器模块在系统中正常地进行应用。

3.3 开关电源并联均流控制

在开关电源并联系统使用的过程中，该系统必须要以LF2407为主要的核心控制电路，使其能够对电源的输出进行控制，并且该控制电路具有相应的程序，能够在系统中通过对电流数值的采集，实现对输出电压以及电流的控制。为在并联系统中实现均流控制提供了一定的帮助。另外，在使用该系统时，还需要利用DSP的编程软件，对系统的均流数值控制程序进行编写，再对系统进行专业化的调试，在此过程中，调试人员要注意由于开关电流的ID不同，需要利用DSP程序，促使在CAN控制器中判断出相应的开关电源ID，并确定该ID是否为电流不均匀的开关电源。在确定该ID为电流不均匀开关电源后，那么控制器将会自行将定时器启动，然后读取CAN总线中的负载电流以及平均电流，从而判断出在该系统中，哪个位置中的开关电源存在问题。当整个系统在处于关闭状态时，系统会自动停止运行，并在系统中自行完成其他操作，但是在开启的状态时，则可将电源的总输出电流与各个开关电源中得到的平均电流进行比较，在发生问题时，及时地将开关电源中的数值进行更改[2]。在更改电流数值后，系统总线相应的电流数值将会清零，此时则需要该系统的工作人员对电流数值进行重现编写程序，促使在该系统中，各个电源间输出的电流数值将会均衡。

3.4 自动均流效果

为了验证自动均流技术的成果，工作人员可配置两台DCC电源进行实验。并将两台电源的总电压值控制在220V以内，则输出电压值控制在30V，并且能够对输出电流的数值进行反馈。在将两台开关电源进行并联后，可发现虽然在并联系统中，输出电压依旧为30V，但是，其中一台开关电源输出电流数值偏大。因此，在使用自动均流技术时，在并联的状态下运行，会发现两台开关电源输出的电压数额相差较少，都处于29.5～30.4V之间，输出电流数值也较为相近。为了进一步得到实验效果，使其中一台自动运行，发现其电流数值与并联状态的数值相差较小。所以，在经过反复的实验后，结果表明，无论系统在哪种状态下，各个开关电流之间均产生了良好的均流效果。从而证明自动均流技术能够解决系统中存在的电流分布不均匀问题。

4 结论

当开关电源的在并联系统的状态下，依据输出较高的功率，那么即可通过利用自动均流技术确保供电的稳定性。本文找出造成开关电源并联系统电流不均匀的原因，探究开关电源并联系统自动均流技术的有效方式，利用设计的方案、CAN控制器模块以及实验，突出自动均流技术能够控制并联系统中的输出电流，望此次研究的内容与结果能够得到相关人员的关注，并在实际应用中加以借鉴。