38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器

摘要：介紹了一種38v/100a可直接并聯(lián)的大功率ac/dc變換器。采用了有源功率因數(shù)校正技術(shù)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高功率因數(shù)。dc/dc主電路采用電流型pwm芯片uc3846控制的半橋變換器，并提出了一種新的igbt驅(qū)動(dòng)電路。為了滿足電源直接并聯(lián)運(yùn)行的需要，設(shè)計(jì)了以均流芯片uc3907為核心的均流電路。 關(guān)鍵詞：大功率；半橋變換器；功率因數(shù)校正；均流引言隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)。特別是近年來(lái)，隨著igbt的廣泛應(yīng)用，開(kāi)關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率，高性能的開(kāi)關(guān)電源成為趨勢(shì)。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為ac220v，輸出電壓為dc38v，輸出電流為100a，輸出電壓低紋波，功率因數(shù)>0.9，必要時(shí)多臺(tái)電源可以直接并聯(lián)使用，并聯(lián)時(shí)的負(fù)載不均衡度<5％。圖1 uc3854a/b控制的有源功率因數(shù)校正電路 設(shè)計(jì)采用了ac/dc/ac/dc變換方案。一次整流后的直流電壓，經(jīng)過(guò)有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，再經(jīng)半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直

并聯(lián)均流高頻開(kāi)關(guān)電源的研究

dc/dc變換器采用峰值電流型pwm控制，并采用自主均流法實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的均流控制。這種均流控制方法與電源模塊數(shù)目無(wú)關(guān)，且任意1個(gè)模塊發(fā)生故障或退出運(yùn)行時(shí)，均不影響其它模塊的均流功能，從而真正實(shí)現(xiàn)了n+1冗余運(yùn)行。 pwm脈沖寬度調(diào)制開(kāi)關(guān)變換器的控制芯片采用uc3875移相專(zhuān)業(yè)控制芯片，該芯片主要應(yīng)用于全橋變換器電路。它有電壓型和電流型控制模式可供選擇。uc3875具有限流、輸入過(guò)壓、輸出過(guò)壓、輸入欠壓等保護(hù)功能。自動(dòng)均流電路采用以最大電流自動(dòng)均流法為原理的集成均流芯片uc3907，應(yīng)用uc3907可以調(diào)節(jié)電源模塊的電壓并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)模塊間的均流。 用于電力系統(tǒng)中的高頻開(kāi)關(guān)電源可滿足的技術(shù)指標(biāo)如下： ●輸入交流電壓：380v； ●紋波系數(shù)：≤0.5%； ●電網(wǎng)頻率：50hz； ●功率因數(shù)：≥0.9； ●輸出直流電壓：220v； ●穩(wěn)壓精度：≤0.5%； ●模塊輸出電流：10a； ●穩(wěn)流精度：≤0.5%； ●整機(jī)輸出電流：40a ●均流不平衡度：≤0.5%。 4 結(jié)束語(yǔ) 本文通過(guò)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源的研究，設(shè)計(jì)了一種用于電力系統(tǒng)直流操作電源的

UPS逆變模塊的N＋m冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)和均流

urk，urk的幅值受給定電壓ug的控制。通過(guò)對(duì)各模塊給定電壓ug的整定，可以使各模塊的基準(zhǔn)正弦波電壓urk的幅值相等。各個(gè)模塊的控制電路控制其輸出電壓ul跟蹤urk，就達(dá)到了各模塊輸出電壓與市電電壓同步的目的。振蕩器與市電電壓的同步由鎖相環(huán)來(lái)完成，由于晶振頻率精度很高，穩(wěn)定性也很好，因此，可以認(rèn)為各個(gè)模塊的輸出電壓頻率、相位和波形是完全相同的，電壓的幅值用給定電壓ug進(jìn)行整定，也可以達(dá)到相等。5 結(jié)語(yǔ)ups模塊n＋m冗余并聯(lián)，當(dāng)采用前面介紹的民主均流法時(shí)，可以采用美國(guó)unitrode公司生產(chǎn)的uc3907集成均流控制芯片。此芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、已在直流開(kāi)關(guān)電源n＋m并聯(lián)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。交流冗余并聯(lián)的發(fā)展方向是采用數(shù)字控制，其優(yōu)點(diǎn)是智能化程度高、靈活、成本低廉、可靠性高、維護(hù)方便、一致性強(qiáng)。正弦波ups模塊的控制策略，除了前面介紹的方法以外，還有pld控制、無(wú)差拍控制、模糊控制等，不管是哪種控制策略，通過(guò)改變模塊基準(zhǔn)電壓的方法都可以實(shí)現(xiàn)均流控制。 來(lái)源:零八我的愛(ài)

電源模塊均流知識(shí)詳解

采樣放大后通過(guò)一個(gè)電阻連到公用的均流母線上，大家按照均流母線上的平均電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整完成均流。平均電流自動(dòng)均流法可以實(shí)現(xiàn)精確均流，但如果均流母線發(fā)生短路，或者某個(gè)模塊發(fā)生故障，母線電壓下降會(huì)使各模塊電壓下調(diào)。 4、最大電流自動(dòng)均流法，又叫自動(dòng)主從均流、*均流，在所有并聯(lián)模塊中，輸出電流最大的那個(gè)模塊自動(dòng)成為主模塊，其他模塊的輸出向這個(gè)模塊靠攏。 5、還有其他很多方法，例如熱應(yīng)力自動(dòng)均流、外加均流控制器的均流等等。 目前應(yīng)用比較廣泛的是最大電流自動(dòng)均流法，有專(zhuān)門(mén)為這設(shè)計(jì)的ic，例如uc3907等。但是在這里，我不打算用專(zhuān)用ic，僅采用普通的運(yùn)放，來(lái)嘗試實(shí)現(xiàn)此功能。采用orcad來(lái)仿真。 具體的工作原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是把本模塊的電流采樣值和均流的值進(jìn)行誤差放大，然后用誤差放大器的值去調(diào)節(jié)電壓反饋環(huán)路的值，使輸出電壓發(fā)生變化，以調(diào)節(jié)本模塊的輸出電流，使電流反饋值與均流母線的值相同，從而實(shí)現(xiàn)了最大電流自動(dòng)均流。 下面的圖，就是單個(gè)模塊內(nèi)部的均流電路，u1a是電壓誤差放大器，u2a是電壓采樣的電壓跟隨器，u3a是電流采樣放大器，把采集到的電流信號(hào)，反向放大100倍為正電壓信號(hào)，u

利用uc3907設(shè)計(jì)成熟均流電路

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UC3907的結(jié)構(gòu)圖

UC3907采用單向緩沖器代替二極管電路圖

　　如圖1所示。這樣可以減少二極管的正向壓降對(duì)主模塊均流精度的影響?？梢宰龅街髂K與從模塊之間的環(huán)流減小到2．5％以下。

UC3907與外部電路連接的原理框電路圖

　　圖1所示為UC3907（點(diǎn)劃線框）與外部電路的連接方式。電流信號(hào)由外部分流器弘采樣，RCS一般串聯(lián)在功率輸出的返回支路，通過(guò)2腳或3腳引入電流放大器，電源模塊的輸出電壓采用信號(hào)由11腳和4腳差動(dòng)輸人，與環(huán)流信號(hào)疊加，...

利用uc3907設(shè)計(jì)成熟均流電路

相關(guān)元件pdf下載：uc3907 uc3907的結(jié)構(gòu)圖 由圖可知，uc3907從結(jié)構(gòu)上可以分為電壓環(huán)和電流環(huán)兩部分。電壓環(huán)由電壓放大器、地放大器和驅(qū)動(dòng)放大器構(gòu)成；電流環(huán)由電流放大器、調(diào)整放大器、緩沖放大器和狀態(tài)指示構(gòu)成。 31電壓環(huán) （1）電壓放大器 電壓放大器是作模塊輸出電壓調(diào)整的反饋控制級(jí)，整個(gè)電壓回路補(bǔ)償通常就連在該放大器上。輸出偏差限定在2v，以提高系統(tǒng)的大信號(hào)響應(yīng)。在檢測(cè)中電壓放大器和地放大器配合，電壓放大器完成高阻抗正極性測(cè)試，地放大器完成高阻抗負(fù)極性測(cè)試。 （2）地放大器 地放大器是一個(gè)具有－0.25v偏置的單位增益緩沖器。在保持負(fù)極性輸入端高阻抗時(shí)（該端被認(rèn)為是“真的地”—4腳），該偏置使放大器有足夠的負(fù)電壓來(lái)提供所有的控制偏置和工作電流。地放大器的輸出（6腳）是模擬地。0.25v的偏置加到1.75v的參考電壓以在電壓放大器正輸入端得到2v的參考電壓，微調(diào)±1.25％。 地返回端（5腳）能得到最大負(fù)電壓，并且比負(fù)極性測(cè)試輸入端（4腳）低0到5v。所有芯片電流通過(guò)該管腳返回芯片。 （3）驅(qū)動(dòng)放大器 驅(qū)動(dòng)放大器是增益為－2.5的反置放大器，它將反饋信號(hào)耦合到功

UC3907集成電路芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原理框電路圖

uc3907集成電路芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，工作電源v∝（10腳）的電壓范圍為4．5～35 v；芯片內(nèi)有一個(gè)基準(zhǔn)電壓源vref，其值相對(duì)于artificial gnd（6腳）為1.15 v，也可以從vref（7腳）輸出；artificial gnd是芯片的低阻地（參考地），它比（—）sense（4腳）的電位高0．25v，這一電壓偏置為接地放大器的工作電流提供回路，而使電壓采樣負(fù)端（—）sense（即接地放大器的反相輸人端）為高輸入阻抗。 電流采相信號(hào)由c／s（＋）（2腳）和c／s（—）（3腳）差動(dòng)輸人到電流放大器，電流放大器是一個(gè)增益固定為20的低通差分放大器，允許共模輸人電壓范圍為：最低值為功率返回線power rtn（5腳）電位，最高值為ugp － 2 v，允許差模輸人電壓范圍為50～500 mv。電流放大器的輸出，一方面經(jīng)過(guò)緩沖放大器連接到均流母線current share bus（15腳）；另一方面與均流信號(hào)一起，經(jīng)過(guò)調(diào)整放大器生成環(huán)流信號(hào)，還可以通過(guò)status indicate（16腳），輸出主模塊狀態(tài)指示信號(hào)。 緩沖放大器輸出到均流母線（15腳），各個(gè)并聯(lián)電源模

基于UC3907芯片制作民主均流控制電路

基于uc3907的民主均流控制電路圖 脈沖寬度調(diào)制(pwm)是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。脈寬調(diào)制是開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語(yǔ)。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類(lèi)的，除了pwm型，還有pfm型和pwm、pfm混合型。脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過(guò)電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。pwm一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶 體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定。pwm是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。pwm信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(on)，要么完全無(wú)(off)。電壓或電流源是以一種通(on)或斷(off)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用pwm進(jìn)行

民主均流控制電路圖

unitrode公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的uc3907均流控制器集成電路芯片，采用的是民主均流法，用調(diào)節(jié)電源模塊的輸出電壓，來(lái)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)模塊之間的均流。uc3907根據(jù)對(duì)模塊電流的監(jiān)控，由均流母線電壓來(lái)確定哪一個(gè)模塊的輸出電流最大，就指定它為主模塊，而其余的模塊則被認(rèn)為是從模塊，從模塊的電流跟隨主模塊的輸出電流。為了減少主模塊的均流誤差，采用電壓跟隨器或稱(chēng)為單向緩沖器（buffer）來(lái)代替圖1所示電路中的二極管。 圖：民主均流控制電路圖 來(lái)源:與你同行

UC3907與外部電路連接的原理框電路圖

圖1所示為uc3907（點(diǎn)劃線框）與外部電路的連接方式。電流信號(hào)由外部分流器弘采樣，rcs一般串聯(lián)在功率輸出的返回支路，通過(guò)2腳或3腳引入電流放大器，電源模塊的輸出電壓采用信號(hào)由11腳和4腳差動(dòng)輸人，與環(huán)流信號(hào)疊加，然后再與基準(zhǔn)電壓比較，生成電壓誤差信號(hào)ue；ue經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)放大器輸出，再通過(guò)外接光耦與電源模塊的pwm控制器相連接。15腳接均流母線。 圖1 uc3907與外部電路連接的原理框圖 來(lái)源:與你同行

電源模塊并聯(lián)供電的冗余結(jié)構(gòu)及均流技術(shù)

的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)均流。 如果單純以二極管來(lái)代替采樣電阻，則由于二極管本身有正向壓降存在，所以，主模塊的均流精度會(huì)降低，而從模塊不受影響。這里可以用圖6所示的緩沖器來(lái)代替，從而提高均流精度。 圖6 緩沖器電路 采用這種均流方式，參與均流的n個(gè)電源模塊，以輸出電流最大的為基準(zhǔn)，這個(gè)最大電流模塊是隨機(jī)的，這種均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流單元工作于主控狀態(tài)，別的單元工作于被控狀態(tài)，所以，也把這種方法叫做“自動(dòng)主從均流法”。 美國(guó)unitrode公司開(kāi)發(fā)的uc3907系列集成均流控制芯片就是采用這種工作方式。 uc3907芯片使多個(gè)并聯(lián)在一起的電源模塊分別承擔(dān)總負(fù)載電流的一部分，并且所承擔(dān)的負(fù)載電流大小相等。通過(guò)監(jiān)測(cè)每個(gè)模塊的電流，電流均衡母線確定哪個(gè)并聯(lián)模塊的輸出電流最高，并把它定為主模塊，再根據(jù)主模塊的電流調(diào)節(jié)其他模塊的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)均流。 3.4 外部控制器法 外部控制器法就是在各并聯(lián)電源模塊之外，加一個(gè)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行并聯(lián)均流控制的外部模塊，如圖7所示。 圖7 外部控制法工作原理圖 每個(gè)模塊的輸出電流采樣，轉(zhuǎn)化為電壓

功放電源模塊失真度的影響因素

查了下相關(guān)資料，好像直流均流比較容易實(shí)現(xiàn)一般用uc3902和uc3907的方案一般都比較成熟的，可是交流均流好像資料很少，苦惱ing

兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源可以同時(shí)關(guān)聯(lián)或串聯(lián)在一起使用使用嗎

理論上沒(méi)有任何問(wèn)題……原則上是可以的，不過(guò)是有條件的：也就是說(shuō)電路結(jié)構(gòu)得有“人”看管，比較好管家有“uc3907”……有時(shí)間的話建議你看看關(guān)于電源的“冗余”設(shè)計(jì)相關(guān)資料……