本發(fā)明涉及開關(guān)電源反向供電領(lǐng)域，尤其涉及一種控制輸入電流的均流方法及電路。

背景技術(shù)：

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，在利用通信網(wǎng)絡(luò)進行信息流傳播的同時，還可利用通信網(wǎng)絡(luò)傳播電流，對網(wǎng)絡(luò)中的電設(shè)備進行供電。比如：利用以太網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)電話、無線接入點、監(jiān)控攝像頭、終端交換設(shè)備等電子設(shè)備進行供電；再比如：利用電話網(wǎng)對電話網(wǎng)中的電話機、長明燈、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備等電子設(shè)備進行供電。利用通信網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進行供電，解決了取電困難的問題，提高了設(shè)備的使用靈活性，降低設(shè)備本身的安裝復雜度和使用成本，還可利用通信網(wǎng)絡(luò)遠程控制設(shè)備的供電或斷電。

隨著通信網(wǎng)供電技術(shù)被廣泛采用，通信網(wǎng)中的用電負載有了更高功率的用電需求。為實現(xiàn)更大功率的通信網(wǎng)供電，通常會采用兩個或兩個以上供電端對同一用電負載進行供電。接口控制模塊接收供電端的供電時，首先經(jīng)過均流模塊以實現(xiàn)兩個或兩個以上供電線路中的電流大小相同，之后再通過直流/直流電壓轉(zhuǎn)換器(DC/DC，Direct Current/Direct Current)輸出給用電負載。由于供電端的供電距離及供電線路中損耗的不同，接口控制模塊的各端口間存在著電壓差大的問題，現(xiàn)有方案通過對各輸入端口電壓進行非直流/直流轉(zhuǎn)換(如采用類似低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO，low dropout regulator)的線性電壓轉(zhuǎn)換、串聯(lián)電阻進行分壓的方式)來補償各輸入端口間電壓差以實現(xiàn)均流，但此方法的電壓補償范圍有限，導致均流效果差，且輸入端口壓差越大，損耗越大，效率較低。

現(xiàn)有方案中亦有每個供電線路對應一個直流/直流電壓轉(zhuǎn)換器，通過調(diào)節(jié)輸出電壓實現(xiàn)均流。圖1為現(xiàn)有的DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，DC/DC變換器包括輸入部分(Input)、電流采樣電路(Current sense)、功率變換電路(DC/DC)、反饋電路(Feedback)以及脈沖寬度調(diào)制控制芯片(Pulse Width Modulation control，PWM control)。其中，輸入部分可以包含防浪涌電路、防反電路、濾波電路、緩啟動電路等。電流采樣電路用于逐周期采樣輸入電流(例如，應用于電流型控制變換器)或采樣電流進行過流保護(例如，應用于非電流型控制變換器)。另外，采樣電流的方式通常是電阻或電流互感器。功率變換電路可以包含功率開關(guān)管、功率二極管、功率電感，對于隔離電路還需要功率變壓器。反饋電路可以包含分壓電阻、運算放大器，對于隔離電路可以使用光耦。反饋電路把輸出的電壓或電流信息處理后傳遞給PWM控制芯片。PWM控制芯片通過采集到的信息形成需要的占空比去控制功率開關(guān)器件。

另外，圖2為現(xiàn)有的均流方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示內(nèi)容為多個圖1結(jié)構(gòu)的并聯(lián)，且并聯(lián)的數(shù)目可以是1以上的任意自然數(shù)。其中，每個電路需要增加一個電流處理環(huán)節(jié)(Share process)，這個環(huán)節(jié)經(jīng)過運算，形成均流母線(Share Bus)電壓，同時根據(jù)自己電流和均流母線的電壓，形成信號去控制輸出電壓，以達到均流效果。

但是上述方式的均流其動態(tài)特性無法保證，而且隨供電線路的增加，直流/直流電壓轉(zhuǎn)換器數(shù)量增加，均流的精度將會下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種控制輸入電流的均流方法及電路，用來解決現(xiàn)有技術(shù)無法保證均流動態(tài)特性及較高均流精度的問題。

為了達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種控制輸入電流的均流方法，包括：分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號；根據(jù)各路的反饋輸入信號，輸出補償控制信號給所述每一路輸入對應的脈沖寬度調(diào)制PWM控制器的補償引腳COMP。

進一步地，所述PWM控制器為具有獨立COMP或等效COMP的電流型PWM控制器。

進一步地，所述分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號包括：分別對至少兩路輸入中的每一路輸入逐周期采樣峰值電流或平均值電流，得到每一路的采樣電流輸出信號；分別對每一路的采樣電流輸出信號進行功率轉(zhuǎn)換后，得到每一路的反饋輸入信號。

進一步地，所述分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號之后，還包括：輸出每一路輸入進行電流采樣后得到的采樣電流輸出信號給每一路輸入對應的PWM控制器的電流采樣輸入引腳。

進一步地，所述根據(jù)各路的反饋輸入信號，輸出補償控制信號給所述每一路輸入對應的PWM控制器的COMP包括：對所述各路的反饋輸入信號進行采樣得到采樣信號，對所述采樣信號進行比例、補充或隔離處理后得到補償控制信號；輸出所述補償控制信號給所述每一路輸入對應的PWM控制器的COMP。

本發(fā)明還提供一種控制輸入電流的均流電路，包括：一個反饋電路、至少兩個電流采樣電路、至少兩個功率轉(zhuǎn)換電路以及至少兩個PWM控制器，所述電流采樣電路、所述功率轉(zhuǎn)換電路以及PWM控制器的數(shù)目與輸入的路數(shù)對應一致，每一路輸入連接對應的一個電流采樣電路及一個功率轉(zhuǎn)換電路，每個電流采樣電路分別連接對應的一個功率轉(zhuǎn)換電路及一個PWM控制器，所有功率轉(zhuǎn)換電路的輸出連接至所述反饋電路，所述反饋電路的輸出連接至所有PWM控制器的COMP。

進一步地，所述PWM控制器為具有獨立COMP或等效COMP的電流型PWM控制器。

進一步地，所述電流采樣電路，用于逐周期采樣對應每一路輸入的峰值電流或平均值電流。

進一步地，所述電流采樣電路，用于輸出對應每一路輸入進行電流采樣后得到的采樣電流輸出信號給對應的PWM控制器的電流采樣輸入引腳。

進一步地，所述反饋電路，用于對所述各路的反饋輸入信號進行采樣得 到采樣信號，對所述采樣信號進行比例、補充或隔離處理后得到補償控制信號。

在本發(fā)明中，分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號；根據(jù)各路的反饋輸入信號，輸出補償控制信號給每一路輸入對應的PWM控制器的補償引腳COMP。如此，無需使用均流總線，無需通過現(xiàn)有調(diào)節(jié)輸出電壓的方法實現(xiàn)均流，直接調(diào)節(jié)每一周期的輸入電流，減少了均流的環(huán)節(jié)，從而確保了動態(tài)特性及較高的均流精度，而且，均流精度不會因為輸入并聯(lián)路數(shù)的增加而下降。同時，減少了使用的器件數(shù)量，降低了成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的均流方法的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的控制輸入電流的均流電路的示意圖；

圖4為本發(fā)明一具體實施例提供的控制輸入電流的均流電路的示意圖；

圖5為應用于本發(fā)明實施例的電流型控制芯片的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，應當理解，以下所說明的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例提供一種控制輸入電流的均流方法，包括以下步驟：

步驟11：分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號。

步驟12：根據(jù)各路的反饋輸入信號，輸出補償控制信號給每一路輸入對應的PWM控制器的補償引腳COMP。

其中，PWM控制器為具有獨立COMP或等效COMP的電流型PWM控制器。

于此，分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號包括：分別對至少兩路輸入中的每一路輸入逐周期采樣峰值電流或平均值電流，得到每一路的采樣電流輸出信號；分別對每一路的采樣電流輸出信號進行功率轉(zhuǎn)換后，得到每一路的反饋輸入信號。

于此，分別對至少兩路輸入中的每一路輸入進行電流采樣及功率轉(zhuǎn)換，得到每一路的反饋輸入信號之后，該方法還包括：輸出每一路輸入進行電流采樣后得到的采樣電流輸出信號給每一路輸入對應的PWM控制器的電流采樣輸入引腳。

于此，根據(jù)各路的反饋輸入信號，輸出補償控制信號給所述每一路輸入對應的PWM控制器的COMP包括：對所述各路的反饋輸入信號進行采樣得到采樣信號，對所述采樣信號進行比例、補充或隔離處理后得到補償控制信號；輸出所述補償控制信號給所述每一路輸入對應的PWM控制器的COMP。

圖3為本發(fā)明實施例提供的控制輸入電流的均流電路的示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的控制輸入電流的均流電路包括一個反饋電路(Feedback)、至少兩個電流采樣電路(Current sense 1、Current sense 2、Current sense N)、至少兩個功率轉(zhuǎn)換電路(DC/DC 1、DC/DC 2、DC/DC N)以及至少兩個PWM控制器(PWM control 1、PWM control 2、PWM control N)。其中，電流采樣電路、功率轉(zhuǎn)換電路以及PWM控制器的數(shù)目與輸入(Input 1、Input 2、Input N)的路數(shù)對應一致，每一路輸入連接對應的一個電流采樣電路及一個功率轉(zhuǎn)換電路，且每個電流采樣電路分別連接對應的一個功率轉(zhuǎn)換電路及一個PWM控制器。所有功率轉(zhuǎn)換電路的輸出連接至反饋電路，反饋電路的輸出連接至所有PWM控制器的COMP。

如圖3所示，輸入Input 1連接電流采樣電路Current sense 1及功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC 1，電流采樣電路Current sense 1連接功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC 1及PWM控制器PWM control 1；輸入Input 2連接電流采樣電路Current sense 2及功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC 2，電流采樣電路Current sense 2連接功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC 2及PWM控制器PWM control 2；輸入Input N連接電流采樣電路Current sense N及功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC N，電流采樣電路Current sense N連 接功率轉(zhuǎn)換電路DC/DC N及PWM控制器PWM control N。功率轉(zhuǎn)換電路(包括DC/DC 1、DC/DC 2、DC/DC N)的輸出連接至反饋電路Feedback，反饋電路Feedback的輸出連接至PWM控制器(包括PWM control 1、PWM control 2、PWM control N)的COMP。

如圖3所示，每一路輸入擁有獨立的PWM控制器、獨立的電流采樣電路以及獨立的功率轉(zhuǎn)換電路。每一路輸入經(jīng)過電流采樣電路及功率轉(zhuǎn)換電路后的輸出并聯(lián)在一起，提供至反饋電路，反饋電路的輸出同時送給各個PWM控制器的COMP。

其中，PWM控制器為具有獨立COMP的電流型PWM控制器(例如，電流型PWM控制芯片UC3842)，或者為具有等效的COMP的電流型PWM控制器。功率轉(zhuǎn)換電路包括功率管、電容及電感，或者，還可包括變壓器、二極管等。

其中，反饋電路，用于對各路的反饋輸入信號進行采樣得到采樣信號，對所述采樣信號進行比例、補充或隔離處理后得到補償控制信號。具體而言，反饋電路的輸出(補償控制信號)同時送給每個PWM控制器的COMP，這個補償控制信號可以直接送達；也可以為經(jīng)過運算處理后的信號，比如加運放跟隨以提高驅(qū)動能力，或者比例放大或縮小等。

其中，電流采樣電路，用于輸出對應每一路輸入進行電流采樣后得到的采樣電流輸出信號給對應的PWM控制器的電流采樣輸入引腳(Current Sense Input引腳)。具體而言，電流的采樣方式可以是電阻采樣或電流互感器采樣，另外，可以逐周期采樣峰值電流，也可以采樣平均值電流以提高均流精度，或采用其他處理方法。

圖4為本發(fā)明一具體實施例提供的控制輸入電流的均流電路的示意圖。如圖4所示，本實施例采用了兩路獨立輸入。其中，主功率拓撲采用隔離的反激式變換電路。PWM控制器為UC3842控制器，電流采樣通過電阻采樣獲得，反饋電路采用并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路TL431和隔離光耦實現(xiàn)。

于本實施例中，兩路獨立輸入，公用一個反饋信號并送給每個PWM控制器的COMP。

圖5為應用于本發(fā)明實施例的電流型控制芯片的示意圖。于此，PWM控制器采用例如圖5所示的電流型控制芯片。

具體而言，電流型控制芯片每個控制周期根據(jù)采樣的電流(如通過引腳3(5)獲得)，通過一個比較器比較采樣的電流值和某個基準值，當基準值大于電流采樣值時，占空比有效開通；當電流采樣值大于基準值時，比較器動作，占空比關(guān)斷，然后本周期結(jié)束，準備進行下一個開關(guān)周期。其中，這個和電流采樣值進行比較的基準值是通過COMP(即引腳pin1(1))的信號處理得來的。在UC3842中，為COMP腳電壓先經(jīng)過兩個二極管，然后通過2R比1R的電阻分壓得來。換而言之，通過COMP來控制輸出的電壓，通過電流采樣輸入(Current Sense Input)引腳(pin3(5))來控制輸入的電流。當所有并聯(lián)的電路公用一個COMP時，每個并聯(lián)電路會把自己的輸出電壓調(diào)節(jié)到同一個值。另外，每一路電流采用自己的Current Sense Input腳的輸入，因此，每個周期都調(diào)節(jié)自己的電流。由于電壓基準是公用的一個，因此，即使每一路的輸入電壓不一樣，調(diào)節(jié)出的電流值也是一樣的。其中，為提高調(diào)節(jié)電流的精度，可以把采樣電流經(jīng)過平均值處理后再送給Current Sense Input腳。對此，通過使用電容，可以容易地得到電流的平均值。每一路變換電路可以設(shè)定為同樣的開關(guān)頻率，如此，每個開關(guān)周期的輸入電流相同，整個時段的輸入電流也相同。其中，整個時段的輸入電流等于每個開關(guān)周期的輸入電流乘以開關(guān)頻率。

綜上所述，本發(fā)明通過逐周期控制輸入電流，實現(xiàn)了動態(tài)特性較好的均流，不會存在因電流環(huán)調(diào)節(jié)而震蕩的問題。此外，因為沒有均流母線，而且公用一個反饋電路，因此，這種均流方法節(jié)省了很多器件，達到了節(jié)省體積和降低成本的有益效果。而且，因為沒有均流母線，因此，這種均流方法的均流精度不會因為路數(shù)增多而降低均流精度。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。