一种动态均流方法、电路及电源与流程
本发明涉及电源，且特别是有关于一种动态均流方法、电路及电源。
背景技术：
1、随着电源技术的发展，低电压大电流的开关电源因其技术含量高、应用广，越来越受欢迎。目前市面上的用电设备通常都是使用 1 kw以下功率的电源供电，而针对大型的用电设备，需要的功率可能会到3 kw、甚至 5 kw 以上。例如，对于现有的一种功率为 6 kw的用电设备，如果对此整体设计一个高功率的电源，电源中的器件应力会非常大，相应的体积和成本也会成倍的增加，并且由于变压器输出能力受限，很难满足较大负载电流的需求，即单独一路供电满足不了需求。因此，需采用一种双交流输入、后级输出并联的电路拓扑来满足电源的较高负载功率。由此能够降低设计难度；同时从系统的角度考虑，也能节省成本。
2、然而，在两路输出并联使用时，由于两路外特性存在差异，经常会出现一路输出电流高，一路输出电流低的情况，这样不均匀的电流使得热应力大，降低了可靠性。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供一种动态均流方法、电路及电源，针对双交流输入、后级输出并联的拓扑，使得输出电流高的那一路电压下降，或者输出电流低的那一路电压升高，由此实现两路输出的电流往均流方向调节。
2、为达到上述目的，本发明技术方案是：
3、一种动态均流方法，应用于两路输出并联的电路，包括，
4、步骤s1，采样第一路输出的第一电流io1与第二路输出的第二电流io2，计算电压差，公式如下：
5、，
6、其中，k为调节速度比例系数，b为调节偏置系数；
7、步骤s2，根据以下公式计算第一路中第一直流母线电压vbus1的期望值vbus1期望与第二路中第二直流母线电压vbus2的期望值vbus2期望：
8、，
9、；
10、步骤s3，调节第一直流母线电压vbus1至期望值vbus1期望，调节第二直流母线电压vbus2至期望值vbus2期望。
11、在一具体实施例中，上述调节速度比例系数k的表达式如下：
12、，
13、其中，电压vbus为第一直流母线电压vbus1与第二直流母线电压vbus2的平均值，n为电路中变压器的原副边匝数比，vo为两路输出并联的电路输出的直流电。
14、在一具体实施例中，上述调节偏置系数b与第一电流io1、第二电流io2有关，表达式如下：
15、。
16、本发明还提供一种动态均流电路，应用上述一种动态均流方法，包括，第一交流直流变换单元与第二交流直流变换单元，所述第一交流直流变换单元的输入连接第一交流电，所述第二交流直流变换单元的输入连接第二交流电，所述第一交流直流变换单元的输出与所述第二交流直流变换单元的输出并联。
17、在一具体实施例中，上述一种动态均流电路，还包括控制单元，所述控制单元采样所述第一交流直流变换单元输出的第一电流与所述第二交流直流变换单元输出的第二电流来调节所述第一交流直流变换单元的第一直流母线电压与所述第二交流直流变换单元的第二直流母线电压。
18、在一具体实施例中，上述第一交流直流变换单元包括第一emi模块、第一pfc整流模块与第一dc/dc变换模块，所述第一emi模块的输入连接第一交流电，所述第一emi模块的输出连接所述第一pfc整流模块的输入，所述第一pfc整流模块的输出连接所述第一dc/dc变换模块的输入，所述第一dc/dc变换模块输出第一电流。
19、在一具体实施例中，上述第二交流直流变换单元包括第二emi模块、第二pfc整流模块与第二dc/dc变换模块，所述第二emi模块的输入连接第二交流电，所述第二emi模块的输出连接所述第二pfc整流模块的输入，所述第二pfc整流模块的输出连接所述第二dc/dc变换模块的输入，所述第二dc/dc变换模块输出第二电流。
20、在一具体实施例中，上述第一pfc整流模块、上述第二pfc整流模块，包括多个二极管、第一开关、第一电感与第一电容，第一交流电或第二交流电的第一端连接第三二极管的阳极与第四二极管的阴极，第一交流电或第二交流电的第二端连接第一二极管的阳极与第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第一开关的第二端连接所述第四二极管的阳极，所述第一开关的第一端连接第五二极管的阳极，所述第五二极管的阴极连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述第一开关的第二端，所述第一电容的两端输出第一直流母线电压或第二直流母线电压。
21、在一具体实施例中，上述第一dc/dc变换模块、上述第二dc/dc变换模块，包括多个电容、多个开关、第二电感与第一变压器，第一直流母线电压或第二直流母线电压的正极连接第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接第一直流母线电压或第二直流母线电压的负极，所述第二电容的第一端连接第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接第三开关的第一端，所述第三开关的第二端连接所述第三电容的第二端，所述第二电容的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述第一变压器的原边绕组的第一端，所述原边绕组的第二端连接所述第三开关的第一端，所述第一变压器的第一副边绕组的第一端连接第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接第五开关的第一端，所述第五开关的第二端连接所述第一变压器的第二副边绕组的第二端，所述第二副边绕组的第一端连接所述第一副边绕组的第二端，所述第一副边绕组的第二端连接第四电容的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第四开关的第二端，所述第四电容的两端输出第一直流电或第二直流电，所述第二开关的控制端经过第一电阻连接所述第二电容的第二端，所述第三开关的控制端经过第二电阻连接所述第三电容的第二端。
22、本发明还提供一种电源，包括上述一种动态均流电路，所述电源用于对用电设备供电。
23、有益效果，本发明一种动态均流方法、电路及电源，能够实现两路输出的均流，保证两路间电流应力和热应力的均匀分配，防止其中一路运行在电流极限状态；在满足负载功率要求的同时，降低应力，提高了系统的可靠性。
24、为让发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
技术特征：
1.一种动态均流方法，应用于两路输出并联的电路，其特征在于，包括，
2.如权利要求1所述一种动态均流方法，其特征在于，所述调节速度比例系数k的表达式如下：
3.如权利要求2所述一种动态均流方法，其特征在于，所述调节偏置系数b与第一电流io1、第二电流io2有关，表达式如下：
4.一种动态均流电路，其特征在于，应用如权利要求1-3任一项所述一种动态均流方法，包括，第一交流直流变换单元与第二交流直流变换单元，所述第一交流直流变换单元的输入连接第一交流电，所述第二交流直流变换单元的输入连接第二交流电，所述第一交流直流变换单元的输出与所述第二交流直流变换单元的输出并联。
5.如权利要求4所述一种动态均流电路，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元采样所述第一交流直流变换单元输出的第一电流与所述第二交流直流变换单元输出的第二电流来调节所述第一交流直流变换单元的第一直流母线电压与所述第二交流直流变换单元的第二直流母线电压。
6.如权利要求5所述一种动态均流电路，其特征在于，所述第一交流直流变换单元包括第一emi模块、第一pfc整流模块与第一dc/dc变换模块，所述第一emi模块的输入连接第一交流电，所述第一emi模块的输出连接所述第一pfc整流模块的输入，所述第一pfc整流模块的输出连接所述第一dc/dc变换模块的输入，所述第一dc/dc变换模块输出第一电流。
7.如权利要求6所述一种动态均流电路，其特征在于，所述第二交流直流变换单元包括第二emi模块、第二pfc整流模块与第二dc/dc变换模块，所述第二emi模块的输入连接第二交流电，所述第二emi模块的输出连接所述第二pfc整流模块的输入，所述第二pfc整流模块的输出连接所述第二dc/dc变换模块的输入，所述第二dc/dc变换模块输出第二电流。
8.如权利要求7所述一种动态均流电路，其特征在于，所述第一pfc整流模块、所述第二pfc整流模块，包括多个二极管、第一开关、第一电感与第一电容，第一交流电或第二交流电的第一端连接第三二极管的阳极与第四二极管的阴极，第一交流电或第二交流电的第二端连接第一二极管的阳极与第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第一开关的第二端连接所述第四二极管的阳极，所述第一开关的第一端连接第五二极管的阳极，所述第五二极管的阴极连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述第一开关的第二端，所述第一电容的两端输出第一直流母线电压或第二直流母线电压。
9.如权利要求7所述一种动态均流电路，其特征在于，所述第一dc/dc变换模块、所述第二dc/dc变换模块，包括多个电容、多个开关、第二电感与第一变压器，第一直流母线电压或第二直流母线电压的正极连接第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接第一直流母线电压或第二直流母线电压的负极，所述第二电容的第一端连接第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接第三开关的第一端，所述第三开关的第二端连接所述第三电容的第二端，所述第二电容的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述第一变压器的原边绕组的第一端，所述原边绕组的第二端连接所述第三开关的第一端，所述第一变压器的第一副边绕组的第一端连接第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接第五开关的第一端，所述第五开关的第二端连接所述第一变压器的第二副边绕组的第二端，所述第二副边绕组的第一端连接所述第一副边绕组的第二端，所述第一副边绕组的第二端连接第四电容的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第四开关的第二端，所述第四电容的两端输出第一直流电或第二直流电，所述第二开关的控制端经过第一电阻连接所述第二电容的第二端，所述第三开关的控制端经过第二电阻连接所述第三电容的第二端。
10.一种电源，其特征在于，包括如权利要求4-9任一项所述一种动态均流电路，所述电源用于对用电设备供电。
技术总结
本发明公开了一种动态均流方法、电路及电源，属于电源技术领域，所述一种动态均流电路，包括第一交流直流变换单元与第二交流直流变换单元，所述第一交流直流变换单元的输入连接第一交流电，所述第二交流直流变换单元的输入连接第二交流电，所述第一交流直流变换单元的输出与所述第二交流直流变换单元的输出并联。本发明一种动态均流方法、电路及电源，能够实现两路输出的均流，保证两路间电流应力和热应力的均匀分配。
技术研发人员：陈世杰,程宇
受保护的技术使用者：苏州翌工电源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5