大功率电源系统需要用若干台开关电源并联,以满足负载功率的要求。并联系统中,每个变换器只处理较小功率,降低了应力;还可以应用冗余技术,提高系统可靠性。
所谓冗余是指:设N+n台变换器模块并联(本系统为4+1),其中N台模块用以供给负载所许电流,n台为后备(或称为冗余)模块,当正在工作的模块N出现故障时,后备模块n投入运行,这样正在工作的N台模块中即使有n台同时发生故障,电源系统也仍能保证提供100%的负载电流。
开关电源并联技术的重要性日益增加。但是并联的开关变换器模块间需要采用均流措施,它是实现大功率电源系统的关键。用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配,防止一台或多台模块运行在电流极限值(限流)状态。因为并联运行的各个模块特性并不一致,外特性好(电压调整率小)的模块,可能承担更多的电流,甚至过载,从而使某些外特性较差的模块运行于轻载,甚至基本上是空载运行。其结果必然是分担电流多的模块,热应力大,降低了可靠性。
我公司采取的是主从均流法,这一方法适用于电流型控制的并联开关电源系统中。所谓电流型控制是指开关电源模块中有电压控制和电流控制,形成双闭环系统。电流环,电压环是外环。
Vr为主模块的基准电压,Vf为输出电压反馈信号。经过电压误差放大器,得到误差电压Ve,控制脉宽调制器和驱动器(图中未画出驱动器)工作。于是主模块电流将按电流基准Ve调制,即模块电流近似与Ve成正比。
各个从模块的电压误差放大器接成跟随器的形成,主模块的电压误差Ve输入各跟随器,于是跟随器输出均为Ve,它既是从模块的电流基准,因此各个从模块的电流都按同一Ve值调制,与主模块电流基本一致,从而实现了均流。
现场使用情况表明该系统均流效果较好,各路误差在1%以下,符合并联电路基本要求。
技术指标
输入电压:三相380V±15% | 输出特性:恒流/恒压可转换 |
调节精度:≤1% | 效率:≥89% |
功率因数:≥90% | 保护方式:过压、欠压、过热、过流、缺相 |
冷却方式:风冷或水冷 | 可选配置:PLC接口 |
环境温度:-20℃~45℃ | 环境湿度:≤80% |