專利名稱：并聯(lián)均流控制電路及其組成的電源模塊和電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電源領(lǐng)域，尤其涉及并聯(lián)均流控制電路及其組成的電源模 塊和電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通信電源模塊通常要求可以并聯(lián)使用，以保證通信電源系統(tǒng)可以冗余使 用，提高通信系統(tǒng)的可靠性。目前常用的并聯(lián)均流控制技術(shù)，多采用在模塊電 源內(nèi)部使用集成控制芯片或者在模塊外部使用專用均流電路來實現(xiàn)，存在均流 精度差、成本高，產(chǎn)品可靠性差等問題。

實用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種不需要專用均流芯片，也無需 在電源模塊外部使用專用均流電路，并且能夠在電源模塊全負(fù)載范圍并聯(lián)均流 的控制電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中均流電路成本高、均流精度差的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種并聯(lián)均流控制電路，包括電流 采樣單元，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號；電流采樣信 號調(diào)節(jié)單元，連接所述電流采樣單元，輸入所述初始電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn) 電流采樣信號；最大電流采樣信號篩選單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元 和電流采樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信 號；電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié) 單元和所述最大電流采樣信號篩選單元，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸 出反4貴電壓。
優(yōu)選的，所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元還包括第一調(diào)節(jié)單元；所述第一調(diào)節(jié) 單元的一端接在電流采樣單元的輸出端，另 一端接在最大電流釆樣信號篩選單 元與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元的輸入端；所述第一調(diào)節(jié)單元由第六電阻、第二運算》文大器、第一可變電阻、第七電阻、第八電阻、第九電
阻、第十電阻、第二十一電阻組成；其中；第六電阻一端接在電流采樣單元的 輸出端，另一端接在第二運算放大器同相輸入端；第七電阻一端接在調(diào)節(jié)電壓 隔離運算放大器輸出端，另一端接在基準(zhǔn)電源上；第二十一電阻與第一可變電 阻串聯(lián)后一端接在第二運算放大器同相輸入端，另一端接地；第九電阻一端接 在基準(zhǔn)電源上，另一端接在第二運算放大器反相輸入端；第八電阻一端接在第 二運算放大器反相輸入端，另一端接地；第十電阻一端接在第二運算放大器反 相輸入端，另一端接在第二運算放大器輸出端；第二運算放大器的輸出端接在 最大電流采樣信號篩選單元與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元的 輸入端。
優(yōu)選的，所述電流釆樣信號調(diào)節(jié)單元還包括第二調(diào)節(jié)單元；所述第二調(diào)節(jié) 單元并聯(lián)于所述第一調(diào)節(jié)單元。
優(yōu)選的，所述第二調(diào)節(jié)單元由第二可變電阻、第二十二電阻、調(diào)節(jié)電壓隔 離運算放大器組成；其中，第二十二電阻和第二可變電阻串聯(lián)后一端接基準(zhǔn)電 源， 一端接地；調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器同相輸入端接在第二十二電阻和第二 可變電阻的連接點，反相輸入端與輸出端相連接；第七電阻一端接在調(diào)節(jié)電壓 隔離運算放大器輸出端，另 一端接在第二運算放大器同相輸入端。
優(yōu)選的，所述第一可變電阻為樣吏調(diào)可變電阻；所述第二可變電阻為粗調(diào)可 變電阻。
優(yōu)選的，所述并聯(lián)均流控制電路還包括電流采樣信號隔離單元，連接在 所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元與所述最大電流采樣信號篩選單元之間，還連接在 所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元與所述反饋電壓單元之間。
優(yōu)選的，所述電流采樣信號隔離單元由第三運算放大器X3組成第三運 算放大器X3的同相輸入端接在電流釆樣信號調(diào)節(jié)單元的輸出端，反相輸入端 與輸出端相連接，輸出端分別接在最大電流采樣信號篩選單元的輸入端和電流 釆樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元的輸入端。
優(yōu)選的，所述最大電流采樣信號篩選單元由第四運算放大器、電流采樣信 號總線、二極管、第十一電阻、第十三電阻、第四電容組成第十一電阻一端 接在電流采樣信號隔離單元的輸出端，另 一端接在第四運算放大器的同相輸入端；第四電容一端接在第四運算放大器同相輸入端，另一端接地；第四運算放 大器輸出端接在二極管的陽極；電流采樣信號總線一端與其它并聯(lián)電源模塊的 電流采樣信號相連接，另一端通過第十三電阻分別與二極管的陰極、第四運算 放大器反相輸入端和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元的輸入端相 連接。
另外，本實用新型還公開了一種并聯(lián)均流控制電路的電源模塊，該電源模 塊包括并聯(lián)均流控制電路，所述并聯(lián)均流控制電路包括電流采樣單元，連接 電源才莫塊的輸出主回^各，輸出初始電流采樣信號；電流采樣信號調(diào)節(jié)單元，連 接所述電流釆樣單元，輸入所述初始電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號； 最大電流采樣信號篩選單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元和電流采樣信號 總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；電流采樣信 號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元和所述最大 電流采樣信號篩選單元，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出反饋電壓。
另外，本實用新型還公開了一種電源系統(tǒng)，其包括至少兩個并聯(lián)連接的電 源模塊，所述各電源模塊具有并聯(lián)均流控制電路，該并聯(lián)均流控制電路包括 電流采樣單元，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號；電流采 樣信號調(diào)節(jié)單元，連接所述電流采樣單元，輸入所述初始電流采樣信號，輸出 標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；最大電流釆樣信號篩選單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié) 單元和電流采樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采 樣信號；電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元，連接所述電流采樣信號 調(diào)節(jié)單元和所述最大電流采樣信號篩選單元，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信 號，輸出反饋電壓。
現(xiàn)有技術(shù)為了實現(xiàn)并聯(lián)均流控制，多采用在電源模塊內(nèi)部使用專用集成控 制芯片或者在模塊外部使用專用均流電路來實現(xiàn)，這樣做不但成本高而且存在 均流精度差等問題。本實用新型通過在電源模塊內(nèi)部設(shè)置均流控制電路，避免 了使用專用集成芯片，不僅大大節(jié)約了成本而且有效提高了均流控制精度。


圖1為本實用新型實施例1的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型實施例1的電路圖3為本實用新型實施例2的電^各圖4為現(xiàn)有技術(shù)中最大電流采樣信號篩選單元的 一 電路圖5為本實用新型實施例2中最大電流采樣信號篩選單元的一電路圖;
圖6為本實用新型優(yōu)選實施例的電路圖7為采用本實用新型的負(fù)載電流采樣信號對應(yīng)圖8為本實用新型電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
本實用新型通過在電源模塊主輸出回路上取電流采樣信號，通過調(diào)節(jié)、篩 選處理后將該信號轉(zhuǎn)為一個電壓信號調(diào)節(jié)電源模塊的輸出反饋電壓，以控制各 并聯(lián)電源模塊的輸出電壓隨著輸出電流的變化而變化，從而實現(xiàn)了電源模塊的 并4關(guān)自動均流。
參見圖1，本實用新型的實施例1由依次連接的電流采樣單元1、電流采 樣信號調(diào)節(jié)單元2、最大電流采樣信號篩選單元4、電流采樣信號比較和調(diào)節(jié) 輸出反饋電壓單元5組成，各單元電路作用如下
電流采樣單元1,用于對電源模塊輸出電流的采樣；
電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2,用于模塊電源全負(fù)載對應(yīng)的電流采樣信號的調(diào) 節(jié)和校正，消除由于采樣器件誤差引起的負(fù)載-電流采樣信號不成比例的問 題。
最大電流釆樣信號篩選單元4，用于電流釆樣信號篩選，保證電流采樣信 號總線上的信號是所有并聯(lián)模塊電流采樣信號中最大的。
電流釆樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5,用于本模塊電源電流采樣 信號與外部總線上電流采樣信號的比較，并據(jù)此調(diào)節(jié)輸出反饋電壓，使并聯(lián)電 源模塊的輸出電壓隨著輸出電流的變化而變化，實現(xiàn)電源模塊的并聯(lián)自動均
流o
上述電路工作原理
電流采樣單元1獲得初始電流采樣信號；經(jīng)過電流釆樣信號調(diào)節(jié)單元2 調(diào)整校正，獲得標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；經(jīng)過最大電流采樣信號篩選單元4得到電流采樣信號總線上的最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；然后^^最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號與 本模塊的標(biāo)準(zhǔn)電流釆樣信號接到電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元 5進(jìn)行比較，按照一定的增益調(diào)節(jié)輸出反饋電壓，使電源模塊輸出電壓隨著輸 出電流的增大而降低，減小而提高；從而實現(xiàn)電源模塊的并聯(lián)自動均流。
下面參見圖2,結(jié)合具體的元器件對本實用新型的實施例l做進(jìn)一步詳細(xì) 描述
所述電流采樣單元1輸入端接在并聯(lián)電源模塊的輸出主回路上，輸出端接 在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2的輸入端，用運算放大器的差分輸入放大電路來實 現(xiàn)。
所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2包括第一調(diào)節(jié)單元，該第一調(diào)節(jié)單元的一端 接在電流采樣單元(1 )的輸出端，另一端接在最大電流采樣信號篩選單元(4) 與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5)的輸入端。
所述第一調(diào)節(jié)單元由第六電阻、第二運算放大器、第一可變電阻VR1、 第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第二十一電阻組成第六電阻一 端接在電流采樣單元1輸出端，另一端接在第二運算放大器同相輸入端；第七 電阻一端接在調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器輸出端，另一端接在基準(zhǔn)電源上；第二 十一電阻與第 一可變電阻串聯(lián)后一端接在第二運算放大器同相輸入端，另 一端 接地；第九電阻一端接在基準(zhǔn)電源上，另一端接在第二運算放大器反相輸入端； 第八電阻一端接在第二運算放大器反相輸入端，另一端接地；第十電阻一端接 在第二運算放大器反相輸入端，另一端接在第二運算放大器輸出端；第二運算 放大器的輸出端接在最大電流采樣信號篩選單元4與電流采樣信號比較和調(diào) 節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端。
所述最大電流采樣信號篩選單元4輸入端接在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2 輸出端，輸出端接在電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5輸入端。
所述電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5輸入端分別接在電流 采樣信號調(diào)節(jié)單元2輸出端和最大電流采樣信號篩選單元4輸出端，輸出端接 在輸出反饋電壓，用運算放大器的比例積分微分電路來實現(xiàn)。
以上描述了本實用新型的實施例1，本實用新型的實施例2與上述實施例 l的區(qū)別在于所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2還包括第二調(diào)節(jié)單元；所述第二調(diào)節(jié)單元并Jf關(guān)于所述第一調(diào)節(jié)單元。
下面參見圖3對實施例2做進(jìn)一步描述
所述第二調(diào)節(jié)單元由第二可變電阻VR2、第二十二電阻、調(diào)節(jié)電壓隔離 運算放大器組成。其中，第二十二電阻和第二可變電阻VR2串聯(lián)后一端接基 準(zhǔn)電源， 一端接地；調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器同相輸入端接在第二十二電阻和 第二可變電阻的連接點，反相輸入端與輸出端相連接；第七電阻一端接在調(diào)節(jié) 電壓隔離運算放大器輸出端，另 一端接在第二運算放大器同相輸入端。
第一可變電阻和第二可變電阻調(diào)節(jié)電流采樣信號的能力由與其串連的電 阻的阻值大小決定。例如，在上述電路中，第二可變電阻的調(diào)節(jié)能力由第二十 二電阻決定，若第二十二電阻的阻值較高，則第二可變電阻為微調(diào)可變電阻， 其調(diào)節(jié)范圍較?。环粗?，則第二可變電阻為粗調(diào)可變電阻，其調(diào)節(jié)范圍較大。
在上述實施例1中的電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2只有一個可變電阻VR1， 由于電流釆樣信號需要與輸出負(fù)載成正比的特性，因此，在輸出滿載和輕載兩 種情況下，電流采樣信號不能兩者兼顧，即調(diào)節(jié)了滿載電流采樣信號后輕載可 能較差，而調(diào)節(jié)了輕載電流采樣信號后滿載可能較差，因而容易出現(xiàn)"蹺蹺板" 效應(yīng)，導(dǎo)致此時精度較差，不能滿足電源模塊全負(fù)載精確均流的要求。因此， 實施例2提出釆用2個可變電阻，即第一可變電阻和第二可變電阻同時進(jìn)行調(diào) 節(jié)以便提高調(diào)節(jié)精度。
若第一可變電阻與第二可變電阻的調(diào)節(jié)能力相同時，可在一定程度提高電 流采樣信號調(diào)節(jié)精度，即，使用第一可變電阻(或者第二可變電阻)調(diào)整滿載 輸出時的電流采樣信號到設(shè)定值，如達(dá)不到精度要求，可繼續(xù)使用第二可變電 阻(或者第一可變電阻)進(jìn)一步調(diào)節(jié)；然后使用第二可變電阻(或者第一可變 電阻)調(diào)整輕載輸出時的電流采樣信號到設(shè)定值，如達(dá)不到精度要求，可使用 第一可變電阻(或者第二可變電阻)進(jìn)一步調(diào)節(jié)；然后檢驗滿載電流采樣信號 和輕載電流采樣信號，如果不滿足要求，重復(fù)以上才喿作。
優(yōu)選的，將所述第一可變電阻和第二可變電阻其中的一個設(shè)為^:調(diào)可變電 阻，而將另一個設(shè)為粗調(diào)可變電阻。例如，設(shè)置第一可變電阻設(shè)為微調(diào)可變電 阻，第二可變電阻為粗調(diào)可變電阻；或者，設(shè)置第一可變電阻為粗調(diào)可變電阻， 第二可變電阻為微調(diào)可變電阻。當(dāng)然，以哪個可變電阻作為微調(diào)或粗調(diào)可變電阻可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在實施本實用新型時根據(jù)需要自行設(shè)定，本實用新型對 此不作限定(為便于說明，下面的描述中均以第一可變電阻為微調(diào)可變電阻， 第二可變電阻為粗調(diào)可變電阻為例進(jìn)行說明)。
通過在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2中增加一個纟效調(diào)可變電阻VR2后，則可 先通過粗調(diào)可變電阻VR1調(diào)整滿載電流采樣信號到設(shè)定值(由于滿載時電流 采樣信號較大，粗調(diào)可變電阻即可滿足精度要求)，然后電源輸出輕載時使用 VR2調(diào)整電流采樣信號到設(shè)定值(輕載時電流采樣信號較小，使用微調(diào)可變 電阻才可以精確調(diào)整，滿足精度要求)，然后檢驗滿載電流采樣信號和輕載電 流采樣信號，如果不滿足要求，重復(fù)以上操作，可較好的解決輕載與滿載電流 采樣信號的蹺蹺板效應(yīng)，實現(xiàn)電流釆樣信號的全負(fù)載正比例關(guān)系，滿足并聯(lián)均 流的精度要求。因此，與實施例l相比，實施例2可大大提高電流采樣信號調(diào) 節(jié)單元的調(diào)節(jié)精度。另外，增加一個可變電阻后，可以較快的完成電流采樣信 號的精確調(diào)整，適合工廠規(guī)?；a(chǎn)。
以上描述了本實用新型的實施例2,該實施例未詳盡之處請參考實施例1 的有關(guān)內(nèi)容。
本實用新型的實施例3與上述實施例的區(qū)別在于通過在所述最大電流采 樣信號篩選單元4中增加第四運算放大器以便克服現(xiàn)有技術(shù)中最大電流采樣 信號篩選單元所存在的隔離問題。
參見圖4為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種最大電流采樣信號篩選單元電路圖，可 以看出，由于其僅是二極管的簡單搭接，由于電流采樣信號總線為外部電路， 如果不慎搭接了不正常的高壓信號，則會直接導(dǎo)致二極管被擊穿，并引起電源
模塊內(nèi)部電路大面積失效，導(dǎo)致并聯(lián)電源系統(tǒng)崩潰，因此不能滿足電源模塊內(nèi) 外電流釆樣信號的隔離問題，可靠性差。
參見圖5,為本實用新型實施例3所采用的最大電流采樣信號篩選單元4， 其中，所述最大電流采樣信號篩選單元4的輸入端接在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元 2輸出端，輸出端接在電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5輸入端， 由第四運算放大器、電流采樣信號總線、二極管、第十一電阻、第十三電阻、 第四電容組成第十一電阻一端接在電流采樣信號隔離單元的輸出端，另一端 接在第四運算放大器的同相輸入端；第四電容一端接在第四運算放大器同相輸入端，另一端接地；第四運算放大器輸出端接在二極管的陽極；電流采樣信號 總線一端與其它并聯(lián)電源模塊的電流采樣信號相連接，另 一端通過第十三電阻 分別與二極管的陰極、第四運算放大器反相輸入端和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié) 輸出反饋電壓單元5的輸入端相連接。
圖5所示電路為電壓跟隨器的變形電路，其特點為在第四運算放大器輸出 端串聯(lián)一個二極管，其工作原理為當(dāng)本電源模塊的電流采樣信號高于電流采 樣信號總線上的信號時，該電路作為一個正常的電壓跟隨器工作，本電源模塊 的電流采樣信號取代電流采樣信號總線上的原信號成為新的電流采樣信號總 線上的信號；反之，二極管反偏，電壓跟隨器不能工作，則不影響電流采樣信 號總線上的信號。該電路在滿足原有電路篩選功能的同時，還有以下作用(1 ) 由于電壓跟隨器的作用，可以有效隔離外部電流釆樣信號總線與內(nèi)部電流采樣 信號，提高可靠性(比如電流采樣信號總線為電源模塊的外部電路，如果不慎 搭接了不正常的高壓電路，不會導(dǎo)致電源模塊內(nèi)部電路的大面積失效，導(dǎo)致并 聯(lián)系統(tǒng)崩潰)；(2)由于電壓跟隨器為獨立供電，并有外圍濾波電路輔助，可 以精確復(fù)制本電源模塊電流采樣信號，保證了電流采樣信號的精度和帶載能 力，確保了并聯(lián)均流的精度，進(jìn)而提高了并聯(lián)電源系統(tǒng)的工作性能和可靠性。
實施例3未詳盡之處請參見實施例1和實施例2,此處不再贅述。
本實用新型的實施例4與上述實施例的區(qū)別在于電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2 的輸出端不是接在最大電流采樣信號篩選單元4與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié) 輸出反饋電壓單元5的輸入端，而是通過增加一個電流釆樣信號隔離單元3， 將所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2的輸出端接在該電流釆樣信號隔離單元3的輸 入端，而將該電流采樣信號隔離單元3輸出端分別接在最大電流采樣信號篩選 單元4的輸入端和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端。所 述電流采樣信號隔離單元3由第三運算放大器X3組成第三運算放大器X3 的同相輸入端接在電流釆樣信號調(diào)節(jié)單元2的輸出端，反相輸入端與輸出端相 連接，輸出端分別接在最大電流采樣信號篩選單元4的輸入端和電流采樣信號 比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端。
通過增加電流采樣信號隔離單元3，能夠?qū)⒈灸K電源電流采樣信號與外 部電流采樣信號進(jìn)行隔離，保證了本模塊電源電流采樣信號與外部電流采樣信號總線上的電流采樣信號不會相互影響，進(jìn)一 步提高了均流精度。
電流采樣信號隔離單元3為一個電壓跟隨器，可以完美的復(fù)制第三運算放
大器X3正相輸入端的電流采樣信號到第三運算放大器X3,并把整個電路隔 離為兩個獨立的部分電流采樣單元1和電流采樣調(diào)節(jié)單元2作為前半部分電 路，最大電流采樣信號篩選單元4和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單 元5作為后半部分電路。由于后半部分電路連接到電源模塊的外部(電流采樣 信號總線)，容易受到干擾或者其它可靠性問題(比如引入了一個非正常的高 電壓)，而前半部分的任務(wù)是獲取電流采樣信號并精確調(diào)節(jié)到與輸出負(fù)載成正 比的設(shè)定值，沒有電流采樣信號隔離單元3，電流采樣信號的精度和電源模塊 的可靠性都不能保證；同樣由于電壓跟隨器為獨立供電，并有外圍濾波電路輔 助，可以精確復(fù)制本電源模塊電流采樣信號，保證了電流采樣信號的精度和帶 載能力，確保了并聯(lián)均流的精度，進(jìn)而提高了并聯(lián)電源系統(tǒng)的工作性能和可靠 性。
以上是本實用新型的幾個具體的實施例，下面通過一個優(yōu)選實施例對本實 用新型做進(jìn)一步闡述 如圖6所示
所述電流采樣單元1輸入端接在并聯(lián)電源模塊的輸出主回路上，輸出端接 在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元的輸入端。由第一運算放大器X1、電流采樣電阻R1、 第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二 電容C2、第三電容C3組成電流采樣電阻R1串聯(lián)在輸出主回路上；第二電 阻R2 —端接在電流采樣電阻Rl的高電位端，另 一端接在第 一運算放大器XI 的同相輸入端；第三電阻R3—端接在電流采樣電阻Rl的{氐電位端，另一端 接在第一運算放大器XI的反相輸入端；第四電阻R4和第二電容C2并聯(lián)后一 端接在第一運算放大器XI的同相輸入端，另一端接地；第五電阻R5和第三 電容C3并聯(lián)后一端接在第一運算放大器XI的反相輸入端，另一端接在第一 運算放大器X1的輸出端，第一運算放大器X1的輸出端與電流采樣信號調(diào)節(jié) 單元1輸入端相連接。
所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2輸入端接在電流采樣單元1輸出端，輸出端 接在電流采樣信號隔離單元3的輸入端。由第二運算放大器X2、微調(diào)可變電阻VR1、粗調(diào)可變電阻VR2、調(diào)節(jié)電壓隔離運算》欠大器X6、第六電阻R6、 第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RIO、第二十一電阻R21、 第二十二電阻R22組成第六電阻R6 —端接在電流采樣單元1輸出端，另一 端接在第二運算放大器X2同相輸入端；第二十二電阻R22和粗調(diào)可變電阻 VR2串聯(lián)后一端接基準(zhǔn)電源VREF， 一端接地；調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器X6 同相輸入端接在第二十二電阻R22和粗調(diào)可變電阻VR2的連接點，反相輸入 端與輸出端相連接；第七電阻R7 —端接在調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器X6輸出 端，另一端接在第二運算放大器X2同相輸入端；第二十一電阻R21與微調(diào)可 變電阻VR1串耳關(guān)后一端接在第二運算放大器X2同相輸入端，另一端接地； 第九電阻R9 —端接在基準(zhǔn)電源VREF上，另一端接在第二運算放大器X2反 相輸入端；第八電阻RS—端接在第二運算放大器X2反相輸入端，另一端接 地；第十電阻R10—端接在第二運算放大器X2反相輸入端，另一端接在第二 運算放大器X2輸出端；第二運算放大器X2的輸出端接在電流采樣信號隔離 單元3的輸入端。
所述電流釆樣信號隔離單元3輸入端接在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2的輸出 端，輸出端分別接在最大電流采樣信號篩選單元4的輸入端和電流采樣信號比 較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端。由第三運算放大器X3組成第三運 算放大器X3的同相輸入端接在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2的輸出端，反相輸入 端與輸出端相連接，輸出端分別接在最大電流采樣信號篩選單元4的輸入端和 電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端。
所述最大電流采樣信號篩選單元4輸入端接在電流采樣信號隔離單元3 輸出端，輸出端接在電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5輸入端，由 第四運算放大器X4、電流采樣信號總線IBUS、 二極管D1、第十一電阻Rll、 第十三電阻R13、第四電容C4組成第十一電阻RH —端接在電流采樣信號 隔離單元3的輸出端，另一端接在第四運算放大器X4的同相輸入端；第四電 容C4 一端接在第四運算放大器X4同相輸入端，另一端接地；第四運算放大 器X4輸出端接在二極管Dl的陽極；電流采樣信號總線IBUS —端與其它并 聯(lián)電源模塊的電流采樣信號相連接，另一端通過第十三電阻R13分別與二極 管D1的陰極、第四運算放大器X4反相輸入端和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5的輸入端相連接。
所述電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5輸入端分別接在電流 采樣信號隔離單元3輸出端和最大電流釆樣信號篩選單元4輸出端，輸出端接 在輸出反饋電壓。由第五運算;^丈大器X5、晶體管Q1、第十二電阻R12、第十 四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電 阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第五電容C5、第六電容C6、第 七電容C7組成第十二電阻Rl2 —端接在電流采樣信號隔離單元3輸出端， 另一端接在第五運算放大器X5反相輸入端；第十五電阻R15 —端接在最大電 流釆樣信號篩選單元5輸出端，另一端接在第五運算放大器X5同相輸入端； 第十四電阻R14和第五電容C5并聯(lián)后一端4妻在最大電流釆樣信號篩選單元5 輸出端，另一端4妄地；第十六電阻R16和第六電容C6串聯(lián)后一端接在第五運 算放大器X5同相輸入端，另一端接地；第十七電阻R17和第七電容C7串聯(lián) 后一端接在第五運算放大器X5反相輸入端，另一端接在第五運算放大器X5 輸出端；第十九電阻R19—端接在第五運算放大器X5輸出端，另一端接在晶 體管Ql的基極；第二十電阻R20 —端接在晶體管Ql的基極，另 一端接地； 體管Q1的發(fā)射極通過第十八電阻R18接地，集電極與輸出反饋電壓相連接。
以下為上述電^各的工作原理
電流采樣單元1獲得初始電流采樣信號；經(jīng)過電流采樣信號調(diào)節(jié)單元2 調(diào)整校正，獲得標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；然后通過電流采樣信號隔離單元3隔離輸 出；經(jīng)過最大電流采樣信號篩選單元4得到電流采樣信號總線上的最大標(biāo)準(zhǔn)電 流采樣信號；然后把最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號與本模塊的標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號接到 電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元5進(jìn)行比較，按照一定的增益調(diào)節(jié) 輸出反饋電壓，使電源模塊輸出電壓隨著輸出電流的增大而降低，減小而提高； 從而實現(xiàn)電源模塊的并聯(lián)自動均流。
初始電流采樣信號可以按以下方法計算
P7Z ws 二——x /x
設(shè)輸出電流i，則初始電流釆樣信號 們 。
電流采樣信號調(diào)節(jié)方法
當(dāng)電源模塊輸出滿載時，調(diào)整電流采樣信號到設(shè)定值(比如10V);然后 當(dāng)電源才莫塊輸出半載時，調(diào)整電流采樣信號到對應(yīng)比例的設(shè)定值(比如5V);然后分別校正滿載和半載電流采樣信號值，如不在允許誤差范圍內(nèi)，重復(fù)以上 操作，直到電流釆樣信號與負(fù)栽成精確的正比關(guān)系為止。電流采樣信號調(diào)節(jié)電
阻有兩個粗調(diào)可變電阻VR1和微調(diào)可變電阻VR2,當(dāng)電流采樣信號偏離設(shè) 定值較大時，可先調(diào)整粗調(diào)可變電阻VR1使電流釆釆樣信號迅速接近設(shè)定值， 然后調(diào)整微調(diào)可變電阻VR2使之精確到設(shè)定值，這樣可以較快的完成電流采 樣信號的精確調(diào)整,適合工廠規(guī)?；a(chǎn)。
圖7是應(yīng)用本實用新型電流采樣信號的調(diào)節(jié)示意圖，可對全負(fù)載采樣信號 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，確保輸出負(fù)載與電流采樣信號成正比關(guān)系，實現(xiàn)電源模塊的并 聯(lián)自動精確均流。
圖8是本實用新型公開的 一種電源系統(tǒng)，其包括至少兩個并聯(lián)連接的電源 模塊，所述各電源模塊具有如上述各實施例所述的并聯(lián)均流控制電路。該電源 系統(tǒng)未詳盡之處請參見上述各實施例的描述，此處不再贅述。
綜上所述，本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，通過在并聯(lián)電源模塊主輸出回 路上取電流采樣信號，通過調(diào)節(jié)、篩選處理后將該信號轉(zhuǎn)為一個電壓信號調(diào)節(jié) 電源模塊的輸出反饋電壓，以控制各并聯(lián)電源模塊的輸出電壓隨著輸出電流的 變化而變化，從而實現(xiàn)了并聯(lián)電源模塊的自動均流。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成 本低，均流精度可控，可靠性高，適用于電源模塊的并聯(lián)控制。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，包括電流采樣單元(1)，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號；電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)，連接所述電流采樣單元(1)，輸入所述初始電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；最大電流采樣信號篩選單元(4)，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)和電流采樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5)，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)和所述最大電流采樣信號篩選單元(4)，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出反饋電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述電流采 樣信號調(diào)節(jié)單元(2)還包括第一調(diào)節(jié)單元；所述第一調(diào)節(jié)單元的一端接在電流采樣單元(1)的輸出端，另一端接在 最大電流采樣信號篩選單元(4)與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單 元(5)的輸入端；所述第一調(diào)節(jié)單元由第六電阻、第二運算放大器、第一可變電阻、第七電 阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第二十一電阻組成；其中，第六電阻一端接在電流采樣單元(1)的輸出端，另一端接在第二 運算放大器同相輸入端；第七電阻一端接在調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器輸出端， 另一端接在基準(zhǔn)電源上；第二十一電阻與第一可變電阻串聯(lián)后一端接在第二運 算放大器同相輸入端，另一端接地；第九電阻一端接在基準(zhǔn)電源上，另一端接 在第二運算放大器反相輸入端；第八電阻一端接在第二運算放大器反相輸入 端，另一端接地；第十電阻一端接在第二運算放大器反相輸入端，另一端接在 第二運算放大器輸出端；第二運算放大器的輸出端接在最大電流采樣信號篩選 單元(4)與電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5)的輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述電流采 樣信號調(diào)節(jié)單元(2)還包括第二調(diào)節(jié)單元；所述第二調(diào)節(jié)單元并聯(lián)于所述第一調(diào)節(jié)單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于， 所述第二調(diào)節(jié)單元由第二可變電阻、第二十二電阻、調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器組成；其中，第二十二電阻和第二可變電阻串聯(lián)后一端接基準(zhǔn)電源， 一端接地； 調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大器同相輸入端接在第二十二電阻和第二可變電阻的連 接點，反相輸入端與輸出端相連接；第七電阻一端接在調(diào)節(jié)電壓隔離運算放大 器輸出端，另一端接在第二運算放大器同相輸入端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述第一可 變電阻為微調(diào)可變電阻；所述第二可變電阻為粗調(diào)可變電阻。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述并聯(lián)均 流控制電路還包括電流采樣信號隔離單元(3),連接在所述電流采樣信號調(diào) 節(jié)單元(2)與所述最大電流采樣信號篩選單元(4)之間，還連接在所述電流 采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)與所述反饋電壓單元(5)之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述電流采 樣信號隔離單元(3)由第三運算放大器X3組成第三運算放大器X3的同相 輸入端接在電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)的輸出端，反相輸入端與輸出端相連 接，輸出端分別接在最大電流釆樣信號篩選單元(4)的輸入端和電流采樣信 號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5)的輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)均流控制電路，其特征在于，所述最大電 流采樣信號篩選單元(4)由第四運算放大器、電流采樣信號總線、二極管、 第十一電阻、第十三電阻、第四電容組成第十一電阻一端接在電流采樣信號 隔離單元的輸出端，另一端接在第四運算放大器的同相輸入端；第四電容一端 接在第四運算放大器同相輸入端，另一端接地；第四運算放大器輸出端接在二 極管的陽極；電流采樣信號總線一端與其它并聯(lián)電源模塊的電流采樣信號相連 無，另一端通過第十三電阻分別與二極管的陰極、第四運算放大器反相輸入端 和電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5)的輸入端相連接。
9、 一種并聯(lián)均流控制電路的電源模塊，該電源模塊包括并聯(lián)均流控制電 路，其特征在于，所述并聯(lián)均流控制電路包括電流采樣單元(1 )，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號； 電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2),連接所述電流采樣單元(1 ),輸入所述初始電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；最大電流采樣信號篩選單元(4),連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2)和電流釆樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5 )，連接所述電流采樣信號 調(diào)節(jié)單元(2)和所述最大電流采樣信號篩選單元(4)，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電 流采樣信號，輸出反饋電壓。
10、 一種電源系統(tǒng)，其包括至少兩個并聯(lián)連接的電源;漠塊，其特征在于， 所述各電源模塊具有并聯(lián)均流控制電路，該并聯(lián)均流控制電路包括電流采樣單元(1 )，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號；電流釆樣信號調(diào)節(jié)單元(2)，連接所述電流釆樣單元(1 )，輸入所述初始 電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流釆樣信號；最大電流采樣信號篩選單元(4)，連接所迷電流采樣信號調(diào)節(jié)單元(2) 和電流采樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元(5 )，連接所述電流采樣信號 調(diào)節(jié)單元(2)和所述最大電流采樣信號篩選單元(4)，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電 流采樣信號，輸出反饋電壓。
專利摘要本實用新型公開了并聯(lián)均流控制電路及其組成的電源模塊和電源系統(tǒng)，所述電路包括電流采樣單元，連接電源模塊的輸出主回路，輸出初始電流采樣信號；電流采樣信號調(diào)節(jié)單元，連接所述電流采樣單元，輸入所述初始電流采樣信號，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；最大電流采樣信號篩選單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元和電流采樣信號總線，輸入所述標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號；電流采樣信號比較和調(diào)節(jié)輸出反饋電壓單元，連接所述電流采樣信號調(diào)節(jié)單元和所述最大電流采樣信號篩選單元，輸入所述最大標(biāo)準(zhǔn)電流采樣信號，輸出反饋電壓。本實用新型無需使用專用集成芯片，節(jié)約了成本而且提高了均流控制精度。
文檔編號H02M3/156GK201234205SQ200820109028
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者劉建軍 申請人:中興通訊股份有限公司