開關電源並聯運行均流裝置的製作方法

2023-12-02 21:43:21 3

專利名稱：開關電源並聯運行均流裝置的製作方法
技術領域：
開關電源並聯運行均流裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種開關電源裝置，特別涉及一種開關電源並聯運行均流裝置。 技術背景[0002]在本實用新型發明之前，大量電子設備，特別是計算機、通訊等的廣泛應用，要求 組建一個大容量、安全可靠、不間斷供電的電源系統。如果採用單臺電源供電，則使用的變 換器勢必功率巨大，功率器件流過的電流會很大，系統的散熱要求就很高，這樣就會給功率 器件的選擇、系統散熱的處理帶來困難，並且一旦單臺電源發生故障，則導致整個系統崩發明內容[0003]本實用新型的目的就在於克服上述缺陷，研製一種開關電源並聯運行均流裝置。[0004]本實用新型的技術方案是[0005]開關電源並聯運行均流裝置，其特徵在於二個或二個以上電源模塊並聯連接負 載；電源模塊輸出負端串聯採樣電阻形成負電壓；每一個電源模塊經電阻、運放組成比例 放大電路並形成正電壓，該電壓作為均流基準並通過一個電阻連接到運放的反向輸入端； 均流基準再經串聯電阻、繼電器常閉觸點後同時連接在均流母線上；均流母線通過電阻送 入運放同向輸入端，運放輸出端和運放反向輸入端之間接電阻、電容組成比例積分電路。[0006]本實用新型的有益效果是可以由多個中、小功率的電源模塊並聯起來形成的大電 源系統，並且，當其有模塊發生故障時將不影響其它模塊正常工作。結構簡單、成本低，使用 和維修方便。


[0007]圖1——本實用新型的電路原理示意圖。[0008]圖中各標號表示對應的部件名稱如下[0009]電源模塊(I)、電源模塊(2)、採樣電阻(3)、採樣電阻(4)、負載(5)、電阻(6)、運 放(7)、電阻(8)、電阻(9)、電阻(10)、電阻(11)、電容(12)、電阻(13)、運放(14)、(故障) 繼電器(15)、電阻(16)、運放(17)、電阻(18)、電阻(19)、電阻(20)、電阻(21)、電容(22)、 電阻(23)、運放(24)、(故障)繼電器(25)、電阻(26)、(故障)繼電器(27)、(故障)繼 電器(28)、電阻(29)。
具體實施方式
[0010]實用新型的設計思路是[0011]每一臺電源模塊都採用相同的精密電阻串聯在電源輸出負向端，用其採樣模塊輸 出電流在精密電阻上產生的相應電壓值，將每臺模塊的該電壓值進行放大處理作為各臺均 流基準，將每電源模塊該基準各連接一相同電阻後經過一個繼電器的常閉觸點與均流母線相連，這樣均流母線上的電壓值就等於各臺均流基準電壓的平均值，然後通過各臺的均流 基準電壓與均流母線上的電壓相比較來分別調節輸出脈寬，從而實現各模塊輸出均流的目 的。另外，當系統中的某一臺模塊故障時，由該模塊中單片機發出故障信號讓相應的故障繼 電器吸合，使該模塊的均流電壓的基準與均流母線斷開，使其不影響均流母線上的正常電 壓，這樣其餘模塊仍然正常工作。[0012]具體結構如圖1所示[0013]電源模塊I的輸出負與米樣電阻(3)相連,再連接負載(5)的一端,負載(5)的另 一端與電源模塊(I)的輸出正相連；電源模塊(I)的輸出負和米樣電阻(3)連接的一端與 電阻(6)相連，電阻(6)的另一端接在運放(7)的反向輸入端，然後與電阻⑶串聯後接在 運放(X)的輸出端，運放(X)的同向輸入端連接一個穩定電壓；運放(X)的輸出端與電阻(10)連接，電阻(10)的另一端接入運放(14)反向輸入端，然後通過電阻(13)連接到運放[14]的輸出端，電容(12)與電阻(13)並聯；電阻(9)的一端和運放(7)的輸出端連接，電 阻(9)另一端串聯一個電阻(11)後連接到運放(14)的同向輸入端；同時，電阻(9)的這端 與繼電器(15)的一個常閉觸點的一端相連，繼電器(15)常閉觸點的另一端分別與繼電器(25)、繼電器(27)、繼電器(28)的一常閉觸點連接到一起；繼電器(27)常閉觸點的另一端 與電阻(26)相連，繼電器(28)常閉觸點的另一端與電阻(29)相連；電源模塊(2)的輸出 負與米樣電阻⑷相連，再連接負載(5)的一端，負載(5)的另一端與電源模塊⑵的輸出 正相連。電源模塊⑵的輸出負和採樣電阻⑷連接的一端與電阻(16)相連，電阻(16)的 另一端接在運放(17)的反向輸入端，然後與電阻(18)串聯後接在運放(17)的輸出端，運 放(17)的同向輸入端連接一個穩定電壓；運放(17)的輸出端與電阻(20)連接，電阻(20) 的另一端接入運放(24)反向輸入端，然後通過電阻(23)連接到運放(24)的輸出端，電容(22)與電阻(23)並聯。電阻(19)的一端和運放(17)的輸出端連接，電阻(19)另一端串 聯一個電阻(21)後連接到運放(24)的同向輸入端，同時電阻(19)的這端與繼電器(25) 的一個常閉觸點的一端相連。[0014]本實用新型應用過程說明[0015]多個相同電源模塊共同給負載供電，並用相同的精密採樣電阻採樣每臺電源模塊 的電流對應在採樣電阻上的電壓值，將每臺電源模塊的該電壓值作相同的放大處理作為每 臺電源模塊均流的基準，將每臺電源模塊該基準各連接一相同電阻後經過一個繼電器的常 閉觸點與均流母線相連。均流母線上的電壓則為各個電源模塊的均流基準的平均值。每一 臺電源模塊的均流基準和均流母線電壓相比較來控制每臺電源模塊的輸出脈寬，從而實現 各電源模塊的均流。並且，當其中某電源模塊發生故障時，則該電源模塊會發出故障信號， 使相應的故障繼電器吸合，該電源模塊的均流基準從均流母線上斷開，讓其餘電源模塊能 正常工作。[0016]電源模塊⑴和電源模塊⑵並聯給負載(5)供電。在電源模塊(I)、電源模塊(2)輸出負端分別串聯一個豪歐級精密採樣電阻(3)和採樣電阻(4)來將各電源模塊的電 流值轉化為一電壓值，此電壓為一個負電壓；電源模塊⑴中的採樣電壓經過電阻(6)、電 阻(8)和運放(7)組成的比例放大電路處理後得到一所需的正電壓，將該電壓作為電源模 塊⑴的均流基準，通過電阻(10)後接入運放(14)的反向輸入端；電源模塊(2)中採樣 電壓經過電阻(16)、電阻(18)和運放(17)組成的相同的比例放大電路處理後得到一所需的正電壓，將該電壓作為電源模塊⑵的均流基準，通過電阻(20)後接入運放(24)的反向 輸入端；另外，電源模塊(I)和電源模塊(2)的均流基準都分別串聯一個相同大小的電阻(9)、電阻(19)再經過故障繼電器(15)、故障繼電器(25)的常閉觸點後同時連接在均流母 線上；均流母線的電壓值等於電源模塊⑴和電源模塊⑵的均流基準平均電壓值；電源 模塊⑴中均流母線通過電阻(11)後接入運放(14)的同向輸入端，運放(14)的輸出端接 電阻(13)和電容(12)組成的比例積分電路反饋到反向輸入端；電源模塊⑴的均流基準 和均流母線電壓相比較來控制運放(14)的輸出端的電壓，運放(14)的輸出端的電壓控制 電源模塊(I)的輸出脈寬，調節電源模塊(I)的輸出電流；同時電源模塊(2)中均流母線通 過電阻(21)後接入運放(24)的同向輸入端，運放(24)的輸出端接電阻(23)和電容(22) 組成的比例積分電路反饋到反向輸入端；電源模塊(2)的均流基準和均流母線電壓相比較 來控制運放(24)的輸出端的電壓，運放(24)的輸出端的電壓控制電源模塊(2)的輸出脈 寬，調節電源模塊(2)的輸出電流，從而實現兩臺電源模塊輸出均流的目的。[0017]圖1中所示的是2臺電源模塊並聯時的情形。當4臺電源模塊並聯時，圖1中電 阻(26)、電阻(29) —端是連接的另外兩個電源模塊的均流基準，另一端分別經過故障繼電 器(27)、故障繼電器(28)的常閉觸點後同時連接在均流母線上。這時均流母線上的電壓 為4個模塊的均流基準的平均值。如其中某電源模塊發生故障時，則該電源模塊會發出故 障信號，使相應的故障繼電器吸合，該電源模塊的均流基準從均流母線上斷開，此時均流母 線上的電壓為剩餘3個電源模塊均流基準的平均值，這3個電源模塊仍能保持正常工作。[0018]本實用新型可以運用2個電源模塊以上的情形，並不僅僅限於本具體實施方式
的 說明。
權利要求1.開關電源並聯運行均流裝置，其特徵在於二個或二個以上電源模塊並聯連接負載； 電源模塊輸出負端串聯採樣電阻形成負電壓；每一個電源模塊經電阻、運放組成比例放大電路並形成正電壓，該電壓作為均流基準並通過一個電阻連接到運放的反向輸入端；均流基準再經串聯電阻、繼電器常閉觸點後同時連接在均流母線上；均流母線通過電阻送入運放同向輸入端，運放輸出端和運放反向輸入端之間接電阻、電容組成比例積分電路。
2.根據權利要求1所述的開關電源並聯運行均流裝置，其特徵在於電源模塊(I)的輸出負與米樣電阻⑶相連，再連接負載(5)的一端，負載(5)的另一端與電源模塊⑴的輸出正相連；電源模塊(I)的輸出負和採樣電阻(3)連接的一端與電阻(6)相連，電阻(6)的另一端接在運放⑵的反向輸入端，再與電阻⑶串聯後接在運放(7)的輸出端，運放(7) 的同向輸入端連接一個穩定電壓；運放(7)的輸出端與電阻(10)連接，電阻(10)的另一端接入運放(14)反向輸入端，通過電阻(13)連接到運放(14)的輸出端，電容(12)與電阻 (13)並聯；電阻(9)的一端和運放(7)的輸出端連接，電阻(9)另一端串聯一個電阻(11) 後連接到運放(14)的同向輸入端；仍是電阻(9)的另一端與繼電器(15)的一個常閉觸點的一端相連，繼電器(15)常閉觸點的另一端與另一電源模塊的繼電器(25)的一常閉觸點連接到一起。
專利摘要本實用新型涉及一種開關電源並聯運行均流裝置。本實用新型涉及二個以上電源模塊並聯連接負載，電源模塊輸出負端串聯採樣電阻形成負電壓，經電阻、運放組成比例放大電路即正電壓，該電壓作為均流基準並通過電阻連接到運放的反向輸入端，均流基準再經串聯電阻、繼電器常閉觸點後同時連接在均流母線上，再經電阻送入運放同向輸入端，運放輸出端和運放反向輸入端之間接電阻、電容組成比例積分電路。本實用新型解決了大容量電源系統所帶來的電流大、散熱難等缺陷。本實用新型多個中、小功率的電源模塊並聯起來形成的大電源系統，並且，當其有模塊發生故障時將不影響其它模塊正常工作，且結構簡單、成本低，使用和維修方便。
文檔編號H02M1/00GK202856595SQ20122032488
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者李維 申請人:南京志卓電子科技有限公司