一種并聯式大功率開關電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大功率開關電源領域，特別涉及一種并聯式大功率開關電源。
【背景技術】
[0002]隨著時代的發展，大功率電源的應用愈來愈廣泛，同時，不同行業對大功率電源的電壓、電流都有著不同的需求，這就要求同一電源產品，最好可以提供多種電壓、電流等級，為了能夠適應這種市場需求，增強電源系統的靈活性，并聯式大功率開關電源應運而生，但現有的并聯式大功率開關電源大多只在各個并聯的功率單元內部具有反饋電路，且各個功率單元之間缺乏有效配合，由此造成并聯式大功率電源整體的穩定性和可靠性較差。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于為了克服現有的并聯式大功率電源整體的穩定性和可靠性較差的問題，提供一種并聯的各功率單元間配合更加有效的并聯式大功率開關電源。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為:一種并聯式大功率開關電源包含系統控制單元以及一個以上并聯的功率單元，所述并聯式大功率開關電源還包括系統反饋單元，所述系統反饋單元的輸入端與并聯的功率單元的總輸出回路連接，所述系統反饋單元的輸出端與所述系統控制單元的輸入端連接，所述系統控制單元的輸出端與各個功率單元的控制端連接。
[0005]所述系統控制單元用于向并聯的各個功率單元輸出控制信號，用以控制各個功率單元的運行，所述控制信號包括啟停信號、同步信號，啟停信號用于控制各個功率單元的啟停，同步信號用于保證各個并聯的功率單元工作在相同時序下；所述系統反饋單元用于將各個功率單元輸出電壓值以及總輸出電流值反饋至系統控制單元。
[0006]進一步的，所述功率單元包括功率控制單元、驅動單元、主回路單元以及內反饋單
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[0007]所述功率控制單元的控制端與所述系統控制單元的輸出端連接；所述功率控制單元的輸入端與所述內反饋單元的輸出端連接；所述功率控制單元的輸出端與所述驅動單元的輸入端連接；所述驅動單元的輸出端與所述主回路單元的控制端連接；所述主回路單元的輸入端與交流電源連接，所述主回路單元的輸出端同時與負載以及所述內反饋單元連接。
[0008]所述內反饋單元用于將根據不同方式(如分流器反饋方式、霍爾反饋方式)從所述主回路單元輸出端采集到的電壓、電流值進行標準化處理并輸出標準化的電壓反饋值、電流反饋值；所述功率控制單元用于接收系統控制單元的控制信號，并根據所述內反饋單元反饋的電壓反饋值、電流反饋值以及所述系統控制單元的控制信號產生驅動脈沖；所述驅動單元用于將所述功率控制單元產生的驅動脈沖信號放大并檢測主回路單元的工作狀態；所述主回路單元用于對外接交流電源進行交直-交直變換。
[0009]進一步的，所述功率控制單元包括基準電壓單元、模擬量處理單元、邏輯控制器、電壓電流調節器和脈沖寬度調節器；所述電壓電流調節器包括給定信號接收端口 ；所述脈沖寬度調節器包括時鐘信號接收端口和使能信號接收端口。
[0010]邏輯控制器與所述電壓電流調節器和脈沖寬度調節器連接并控制上述各個單元的運行，所述基準電壓單元向所述電壓電流調節器輸出基準電壓，所述模擬量處理單元與所述內反饋單元輸出端連接，其用于將接收到的電壓反饋值、電流反饋值以及系統控制單元發送的模擬給定信號經模擬量處理后傳輸至所述電壓電流調節器；所述電壓電流調節器根據接收到的電壓反饋值、電流反饋值、基準電壓、給定信號(模擬給定信號為給定信號的一種)進行判決并輸出脈沖調節信號至所述脈沖寬度調節器；所述脈沖寬度調節器根據接收到的脈沖調節信號、時鐘信號、使能啟停信號輸出驅動脈沖。
[0011]進一步的，所述電壓電流調節器包括第一選擇開關、第二選擇開關、電壓PI調節器、電流PI調節器；所述第一選擇開關的輸入端與所述基準電壓單元連接，第一選擇開關的兩個輸出端分別與所述電壓PI調節器的第一輸入端、電流PI調節器的第一輸入端連接；所述第二選擇開關的輸入端為給定信號接收端口，第二選擇開關的兩個輸出端分別與所述電壓PI調節器的第一輸入端、電流PI調節器的第一輸入端連接；電壓PI調節器的第二輸入端用于接收電壓反饋值，電流PI調節器的第二輸入端口用于接收電流反饋值；所述電壓PI調節器的輸出端、電流PI調節器的輸出端均輸出脈沖調節信號。
[0012]在進一步的，所述功率控制單元還包括通訊單元，所述通訊單元用于所述功率控制單元與所述系統控制單元進行通訊連接，所述通訊單元還用于接收所述系統控制單元發送的通訊給定信號并將其傳送至所述邏輯控制器，所述通訊給定信號為給定信號的一種。
[0013]在進一步的，所述功率控制單元還包括轉換單元；所述轉換單元的輸入端與所述模擬量處理單元連接，用于接收經過所述模擬量處理單元處理的電流反饋值；所述轉換單元按照預定轉換方式將接收到的電流反饋值轉換為模擬電流信號并輸出至所述系統反饋單元，這種模式下，系統反饋單元省去了專門的總電流采集單元，只需將各個功率單元傳來的模擬電流信號進行累加、轉換，即可得到各個功率單元的總電流輸出值。
[0014]在另外一些實施例中，系統反饋單元包含分流器反饋單元或霍爾反饋單元，所述分流器反饋單元或霍爾反饋單元與所述并聯的一個以上的功率單元的總輸出回路連接，用于采集各個功率單元的總電流值。
[0015]因為各個功率單元為并聯設置，因此總回路的電壓值與各個功率單元的輸出電壓相同，系統反饋單元可直接采集總回路的電壓值或由各個功率單元將電壓反饋值直接傳送至系統反饋單元(在各個功率單元直接將電流反饋值和電壓反饋值傳送給系統反饋單元的實施例中，系統反饋單元不需要專門的針對總回路的電流采集單元或電壓采集單元)。
[0016]進一步的，所述功率單元還包括逆變電流反饋電路，所述逆變電流反饋電路將所述主回路單元中的逆變電流反饋至模擬量處理單元，經模擬量處理單元的模擬量處理后傳送至所述脈沖寬度調節器，當逆變電流值低于預設定值時，脈沖寬度調節器保持輸出；當逆變電流值高于預設定值時，脈沖寬度調節器封鎖輸出。
[0017]進一步的，所功率控制單元還包括數字量處理單元，所述數字量處理單元用于接收系統控制單元發送的啟停信號、同步信號，并將上述信號進行數字量處理后發送至邏輯控制器，邏輯控制器根據接收到的啟停信號情況，向所述脈沖寬度調節器發出使能信號；啟停信號用于控制各個功率單元同時啟動或停止工作。
[0018]邏輯控制器根據接收到的同步信號，向所述脈沖寬度調節器發出時鐘信號。
[0019]進一步的，所述驅動單元還包括故障監測單元，所述故障監測單元實時監測所述主回路單元的工作狀態，并根據監測結果發送故障信號(所述故障信號包括故障狀態和正常狀態兩種)至所述數字量處理單元，所述數字量處理單元將故障信號進行數字量處理后傳送至所述脈沖寬度調節器，當脈沖寬度調節器收到主回路存在故障的信號后封鎖驅動脈沖。
[0020]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:本實用新型提供的并聯式大功率開關電源具有以下有益效果:(I)各功率單元給定方式由模擬給定和通訊給定結合，提高了電源的可靠性。
[0021](2)系統反饋單元的總電流反饋兼容分流器反饋方式、霍爾反饋方式、內反饋電流疊加方式等三種反饋方式實現系統的整體閉環調節。
[0022](3)具有同步信號，可對各功率單元的驅動脈沖進行時序控制，提高電源的穩定性。
[0023](4)系統具有功率單元內反饋單元控制以及系統反饋單元控制的雙閉環反饋控制，電源的整體工作精度更高，穩定性更好。
【附圖說明】
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[0024]圖1為本實用新型