目前，將多個(gè)模塊電源通過并聯(lián)的方式進(jìn)行均流輸出，已經(jīng)成為了很多生產(chǎn)商在進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)時(shí)的選擇。這種并聯(lián)均流輸出的方式能夠充分保障電源電池的工作穩(wěn)定性，在某一個(gè)電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)，其他模塊還可以正常運(yùn)行，能夠?yàn)楣こ處熖峁┏渥愕木S修檢測(cè)時(shí)間。本文將會(huì)就電源模塊并聯(lián)的方法之一，輸出阻抗法，進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，幫助工程師快速掌握其原理。

 

在日常的工作中，電源模塊的輸出阻抗并聯(lián)輸出法也被稱作電壓調(diào)節(jié)率法，這種方法是通過調(diào)節(jié)開關(guān)變換器的外特性即調(diào)節(jié)輸出阻抗達(dá)到并聯(lián)模塊接近均流的目的。下圖中，圖1為一個(gè)開關(guān)變換器的外特性，Vo=f（Io）。在該外特性中，我們可以看到R為開關(guān)變換器的輸出阻抗，其中也包括這個(gè)開關(guān)變換器模塊連接到負(fù)載的導(dǎo)線電阻。空載時(shí)模塊輸出電壓為Vomax。由此可見，當(dāng)電流變化量為△I時(shí)，負(fù)載變化量為△V，因此AV/△I=R，R為該模塊的輸出阻抗。△V/△I同時(shí)也代表開關(guān)變換器的輸出電壓調(diào)整率。

圖1 開關(guān)變換器外特性Vo=f（Io）

 

在正常工作的前提下，該開關(guān)變換器的負(fù)載電壓與負(fù)載電流的關(guān)系可通過公式表示為Vo=Vomax—Rio。若將兩臺(tái)具有相同容量、相同參數(shù)的開關(guān)變換器相互并聯(lián)，則有：Vol=Vomax—R1Iol，V02=Vomax—R210。R1、R2分別為模塊l及模塊2的輸出阻抗。設(shè)負(fù)載電阻為RL，則有Io1=[R2Vol+（vol—v02）RE]/Rx，Io2=[R1V02+（Vol—V02）RL]/R，式中Rx=R1R2+（R1+R2）RL。

圖2并聯(lián)變換器及其外特性

 

那么，如果將兩臺(tái)單獨(dú)的開關(guān)變換器進(jìn)行并聯(lián)，其特性又會(huì)出現(xiàn)哪些變化？我們可以通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。將兩臺(tái)開關(guān)變換器相互并聯(lián)后，其外特性如下圖中圖2所示。依據(jù)公式我們可以計(jì)算得出，當(dāng)負(fù)載電流為IL=IOl+102時(shí)，負(fù)載電壓為vo，按兩個(gè)模塊的負(fù)載調(diào)整率分配負(fù)載電流IL，斜率不相等，電流分配也不相等。當(dāng)負(fù)載電流增大至IL''=10l’+102’時(shí)，負(fù)載電壓為V0’。由此可見，模塊1外特性斜率小，分配電流的增長(zhǎng)量比外特性斜率大的模塊2增長(zhǎng)量更大。如果能設(shè)法將模塊1的外特性斜率調(diào)熬到接近模塊2，則可使這兩個(gè)模塊的電流分配接近均勻。

圖3典型輸出阻抗調(diào)節(jié)法電路原理圖

 

在了解了并聯(lián)變換器及其外特性知識(shí)后，我們就可以采用輸出阻抗調(diào)節(jié)法進(jìn)行并聯(lián)輸出調(diào)節(jié)了。圖3是一種典型輸出阻抗調(diào)節(jié)法實(shí)現(xiàn)并聯(lián)模塊近似均流的電路原理圖，我們可以看到，圖3中Rs模塊電流的檢測(cè)電阻，電流信號(hào)經(jīng)過電流放大器輸出V1（O—5V電壓），與模塊輸出的反饋電壓vf綜合加到電壓放大器的輸入端。綜合信號(hào)電壓與基準(zhǔn)電壓Vr比較后，其誤差經(jīng)過放大，得到Ve，控制調(diào)節(jié)器及驅(qū)動(dòng)器，用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓。當(dāng)某個(gè)模塊的電流增加量大時(shí)，vs上升，ve下降，使得該模塊的輸出電壓下降，即外特性向下傾斜，接近其他模塊的外特性，其他模塊的電流增大，實(shí)現(xiàn)近似均流。