可自主均流并聯(lián)電源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電源模塊，具體地說，涉及一種可自主均流并聯(lián)電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的直流電源并聯(lián)均流的方案很多，但用于電力操作電源，卻存在著一些缺陷:比如，采用輸出阻抗法的方案均流精度太低；主從設(shè)置方案和平均電流方案都無法實現(xiàn)冗余技術(shù)，使并聯(lián)電源模塊系統(tǒng)的可靠性得不到很好的保證，而且體積大、成本高、需要多個分立元器件組合；而采用自主均流方案設(shè)計的電源模塊很好的解決了這個問題，它具有均流精度高、動態(tài)響應(yīng)好、可以實現(xiàn)冗余技術(shù)，體積小、成本低、集成一體化設(shè)計可直接多塊并聯(lián)均流、可靠性高，適應(yīng)性廣。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計的一種可自主均流并聯(lián)電源模塊。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種可自主均流并聯(lián)電源模塊，包括均流驅(qū)動放大器Ul、電流檢測放大器U2、均流檢測放大器U3、誤差放大器U4、調(diào)整放大器U5和輔助工作電路。電流檢測放大器U2輸入正端接地，負端通過電阻與SENSE端相連，輸出端通過電阻與均流驅(qū)動放大器Ul輸入正端相連，電流檢測放大器U2輸出端連接50mV電源負極，50mV電源正極與誤差放大器U4輸入負端相連；均流驅(qū)動放大器Ul輸出端接二極管Dl陽極，二極管Dl陰極與SHARE+端相連，同時通過電阻連接到均流驅(qū)動放大器Ul輸入負端；均流檢測放大器U3輸入正端通過電阻與SHARE+端相連，均流檢測放大器U3輸入負端通過電阻與SHARE-端相連，均流檢測放大器U3輸出端與誤差放大器U4輸入正端相連；誤差放大器U4輸出端與COMP端相連，同時，連接穩(wěn)壓二極管D2陰極，穩(wěn)壓二極管D2陽極接地，誤差放大器U4輸出端連接0.6V電源正極，0.6V電源負極與調(diào)整放大器U5輸入正端相連，調(diào)整放大器U5輸入負端與三極管Ql發(fā)射極和ADJR端相連，調(diào)整放大器U5輸出端與三極管Ql基極相連，三極管Ql集電極與ADJ端相連。
[0006]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊，其輸入電壓覆蓋DC200V-DC400V，輸出電壓覆蓋DC3.3-DC55V，輸入與輸出為隔離方式，隔離電壓不低于DC1000V，輸出功率最高達400W。
[0007]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊外殼結(jié)構(gòu)采用塑封外殼，與功率底板粘和方式，構(gòu)成集成一體化設(shè)計，具有重量輕、成本低等特點。
[0008]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊具有使能端，當(dāng)使能端與輸入負端斷開時，控制模塊無輸出，當(dāng)使能端與輸入負端短接時，控制模塊有輸出。
[0009]高壓DC/DC變換器采用國際先進的正反激有源鉗位電路拓撲方式，具有輸出功率大、結(jié)構(gòu)簡單、元器件少和可靠性高等特點。其工作原理是:
[0010]電流檢測放大器，其增益為40，電流檢測放大器的輸出是與電源模塊的輸出電流成正比，且作為輸入信號提供給均流驅(qū)動放大器的正向輸入端和誤差放大器的反向輸入端，因為均流驅(qū)動放大器為單位增益，所以均流驅(qū)動放大器的的輸出電壓等于電流檢測放大器的輸出電壓，如果這個電壓在所有模塊中屬于最高電位，這個模塊就是主模塊，主模塊均流驅(qū)動放大器的輸出決定了均流母線的電壓，比均流母線低的模塊就是從模塊，從模塊控制器的均流驅(qū)動放大器的輸出是不與均流母線相通的，因為被串聯(lián)在均流驅(qū)動放大器輸出的二極管隔離了，均流檢測放大器檢測差模均流母線上的電壓，并把輸出信號作為誤差放大器的正向輸入端、跟均流驅(qū)動放大器一樣，增益為1，所以檢測放大器的輸出電壓與主模塊的輸出電流相對應(yīng)，也就是和均流母線上的電壓相對應(yīng)，跨導(dǎo)放大器把反饋網(wǎng)絡(luò)連接在誤差放大器的輸出與地線之間，這樣把電流信號的可靠性放在誤差放大器的反向輸入端，提高了放大器輸出電流的可靠性，誤差放大器穩(wěn)定狀態(tài)的輸出電壓是電流檢測放大器的輸出和均流檢測放大器輸出的電壓差的函數(shù)，當(dāng)工作在主模塊狀態(tài)時電壓差為零，為確保誤差放大器正確的工作狀態(tài)，有50mV的偏置串聯(lián)在它的反向輸入端，這種補償是為了增加主從模塊之間轉(zhuǎn)換的裕度，同時將確保工作在主模塊狀態(tài)的誤差放大器輸出為零，所有的從模塊產(chǎn)生非零的誤差電壓是與各個電源模塊電流檢測放大器的輸出和均流母線電位之差成比例的。
[0011]誤差放大器的輸出電壓是用來調(diào)整變換器模塊的輸出電壓，以平衡所有并聯(lián)模塊的負載電流，這是通過一調(diào)整放大器和緩沖三極管來實現(xiàn)的，調(diào)整放大器輸出的誤差信號去驅(qū)動三極管，一個電阻連接在三極管的發(fā)射極和地，誤差信號定義為IADJ，它流經(jīng)ADJ管腳與正的輸出端之間的電阻RADJ，就是通過IADJ改變RADJ上的電壓來調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓，從而實現(xiàn)模塊間的均流。
[0012]本實用新型具有下列特點:
[0013]1、電源模塊由外殼、高壓DC/DC變換器功率電路、輸出濾波電路和輸出自主均流電路集成一體化構(gòu)成，體積小、重量輕、成本低、輸出功率大、結(jié)構(gòu)簡單、外圍元器件少、可靠性尚;
[0014]2、模塊輸入與輸出為隔離方式，隔離電壓不低于DC1000V ；
[0015]3、電源模塊增加了 +S、-S輸出電壓補償功能，有效的解決了大電流時負載線過長而產(chǎn)生的線壓降問題，保證了負載末端為正常所需電壓，結(jié)合實際的使用情況若不需要此功能時可直接與模塊的輸出正端和輸出負端短接即可；
[0016]4、輸入電壓覆蓋DC200V — DC400V，輸出電壓覆蓋DC3.3-55V，輸出功率可達400W，體積僅為60.8*63.3*13.5 (單位為:mm，不包含引針高度)，功率密度高；
[0017]5、模塊具有使能端(0N/0FF端)，當(dāng)使能端與輸入負端斷開時，控制模塊無輸出，當(dāng)使能端與輸入負端短接時，控制模塊有輸出；
[0018]6、具有均流端(ISHARE+端和ISHARE-端)，可多個模塊直接并聯(lián)使用且可自動均流。
[0019]本實用新型的有益效果是解決了傳統(tǒng)直流電源并聯(lián)均流的體積大，分立元器件較多，成本高，可靠性低，均流精度低、無法實現(xiàn)冗余技術(shù)等缺陷，實現(xiàn)了一種大功率、小體積，低成本，高可靠性，均流精度高，動態(tài)響應(yīng)好的可自主均流實現(xiàn)并聯(lián)的電源模塊。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型自主均流控制器功能框圖。
[0021]圖2為本實用新型電源模塊多塊并聯(lián)運行接線圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]如圖1所示，本實用新型一種可自主均流并聯(lián)電源模塊，包括均流驅(qū)動放大器U1、電流檢測放大器U2、均流檢測放大器U3、誤差放大器U4、調(diào)整放大器U5和輔助工作電路。電流檢測放大器U2輸入正端接地，負端通過電阻與SENSE端相連，輸出端通過電阻與均流驅(qū)動放大器Ul輸入正端相連，電流檢測放大器U2輸出端連接50mV電源負極，50mV電源正極與誤差放大器U4輸入負端相連；均流驅(qū)動放大器Ul輸出端接二極管Dl陽極，二極管Dl陰極與SHARE+端相連，同時通過電阻連接到均流驅(qū)動放大器Ul輸入負端；均流檢測放大器U3輸入正端通過電阻與SHARE+端相連，均流檢測放大器U3輸入負端通過電阻與SHARE-端相連，均流檢測放大器U3輸出端與誤差放大器U4輸入正端相連；誤差放大器U4輸出端與COMP端相連，同時，連接穩(wěn)壓二極管D2陰極，穩(wěn)壓二極管D2陽極接地，誤差放大器U4輸出端連接0.6V電源正極，0.6V電源負極與調(diào)整放大器U5輸入正端相連，調(diào)整放大器U5輸入負端與三極管Ql發(fā)射極和ADJR端相連，調(diào)整放大器U5輸出端與三極管Ql基極相連，三極管Ql集電極與ADJ端相連。
[0024]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊，其輸入電壓覆蓋DC200V-DC400V，輸出電壓覆蓋DC3.3-DC55V，輸入與輸出為隔離方式，隔離電壓不低于DC1000V，輸出功率最高達400W。
[0025]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊外殼結(jié)構(gòu)采用塑封外殼，與功率底板粘和方式，構(gòu)成集成一體化設(shè)計，具有重量輕、成本低等特點。
[0026]所述可自主均流并聯(lián)電源模塊具有使能端，當(dāng)使能端與輸入負端斷開時，控制模塊無輸出，當(dāng)使能端與輸入負端短接時，控制模塊有輸出。
[0027]如圖2所示為本實用新型應(yīng)用實例，電源模塊多塊并聯(lián)運行接線圖。
[0028]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出的其他任何與本實用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可自主均流并聯(lián)電源模塊，包括均流驅(qū)動放大器U1、電流檢測放大器U2、均流檢測放大器U3、誤差放大器U4、調(diào)整放大器U5和輔助工作電路；其特征在于:電流檢測放大器U2輸入正端接地，負端通過電阻與SENSE端相連，輸出端通過電阻與均流驅(qū)動放大器Ul輸入正端相連，電流檢測放大器U2輸出端連接50mV電源負極，50mV電源正極與誤差放大器U4輸入負端相連；均流驅(qū)動放大器Ul輸出端接二極管Dl陽極，二極管Dl陰極與SHARE+端相連，同時通過電阻連接到均流驅(qū)動放大器Ul輸入負端；均流檢測放大器U3輸入正端通過電阻與SHARE+端相連，均流檢測放大器U3輸入負端通過電阻與SHARE-端相連，均流檢測放大器U3輸出端與誤差放大器U4輸入正端相連；誤差放大器U4輸出端與COMP端相連，同時，連接穩(wěn)壓二極管D2陰極，穩(wěn)壓二極管D2陽極接地，誤差放大器U4輸出端連接0.6V電源正極，0.6V電源負極與調(diào)整放大器U5輸入正端相連，調(diào)整放大器U5輸入負端與三極管Ql發(fā)射極和ADJR端相連，調(diào)整放大器U5輸出端與三極管Ql基極相連，三極管Ql集電極與ADJ端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主均流并聯(lián)電源模塊，其特征在于:輸入電壓覆蓋DC200V-DC400V，輸出電壓覆蓋DC3.3-DC55V，輸入與輸出為隔離方式，隔離電壓不低于DC1000V，輸出功率最高達400W。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主均流并聯(lián)電源模塊，其特征在于:電源模塊采用塑封外殼，與功率底板粘和方式，構(gòu)成集成一體化設(shè)計。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主均流并聯(lián)電源模塊，其特征在于:電源模塊具有使能端，當(dāng)使能端與輸入負端斷開時，控制模塊無輸出，當(dāng)使能端與輸入負端短接時，控制模塊有輸出。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可自主均流并聯(lián)電源模塊，包括均流驅(qū)動放大器U1、電流檢測放大器U2、均流檢測放大器U3、誤差放大器U4、調(diào)整放大器U5和輔助工作電路；電源模塊由外殼、高壓DC/DC變換器功率電路、輸出濾波電路和輸出自主均流電路集成一體構(gòu)成。本實用新型有效的解決了傳統(tǒng)直流電源并聯(lián)均流的體積大，分立元器件較多，成本高，可靠性低，均流精度低、無法實現(xiàn)冗余技術(shù)等缺陷，實現(xiàn)了一種大功率、小體積，低成本，高可靠性，均流精度高，動態(tài)響應(yīng)好的可自主均流實現(xiàn)并聯(lián)的電源模塊。
【IPC分類】H02J1/10
【公開號】CN204886182
【申請?zhí)枴緾N201520534574
【發(fā)明人】張占榮
【申請人】航天長峰朝陽電源有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月22日