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电源招聘专家锂离子电池的发展趋势 20 14 摘要: 介绍了将电源模块并联, 并构成冗余结构进行供电的好处, 讲述了几种传统的并联均流电路, 讨论了各种方式下的工作过程及优缺点, 并对均流技术的发展做了展望。关键词: 并联; 冗余; 均流 1 概述随着电力电子技术的发展, 各种电子装置对电源功率的要求越来越高, 对电流的要求也越来越大, 但受构成电源模块的半导体功率器件, 磁性材料等自身性能的影响, 单个开关电源模块的输出参数( 如电压、电流、功率) 往往不能满足要求。若采用多个电源模块并联供电,如图 1 所示,就不但可以提供所需电流,而且还可以形成 N+m 冗余结构, 提高了系统的稳定性,可谓一举两得。但是,在电源模块并联运行时,由于各个模块参数的分散性,使其输出的电流不可能完全一样, 导致有些模块负荷过重, 有些模块过轻。这将使系统的稳定性降低, 会给我们的生产和生活带来严重的后果, 而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。国外有资料表明, 电子元器件在工作环境温度超过 50℃时的寿命是在常温( 25℃)时的 1/6 。因此,使各并联电源模块的输出电流平均分配,是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。本文从均流电路的拓扑结构出发, 介绍几种传统的并联均流方案, 对于其他均流方案( 比如按热应力自动均流法) ,暂不做讨论。对于文中提到的每一种均流方法,都做了详细的介绍,并结合简单电路图, 讲述其工作原理及优缺点[1][2][3][4] 。在文章的最后部分, 对并联均流的发展做了简单的展望。 2N+m 冗余结构的好处采用 N+m 冗余结构运行,可以提高系统稳定性。 N+m 冗余结构,是指 N+m 个电源模块一起给系统供电。这里 N 表示正常工作时电源模块的个数, m 表示冗余模块个数。 m 值越大,系统工作可靠性越高,但是系统成本也电源招聘专家会相应增加。在正常的工作情况下,由 N个模块供电。当其中某个或者某些模块发生故障时, 它们就退出供电, 而由 m 个模块中的一个或全部顶替, 从而保证整个系统工作的持续性及稳定性。以某个输出电流为 100A 的系统为例来说明冗余结构运行的好处,这里只讨论 1+1,2+1,3+1 三种工作方式,如图 2 所示。各电源模块的工作情况由 Kn 的闭合情况决定。如果采用 1+1 冗余结构, 即采用两个输出电流为 100A 的电源模块并联供电。正常情况下只有一个模块工作,当它发生故障,退出工作时,另一个模块开始工作,系? 仍然能正常运行。如果采用 2+1 冗余结构,即采用 3 个输出电流为 50A 的电源模块并联供电。正常情况下只有两个模块工作,当其中之一发生故障,退出工作时, 另一个模块开始工作, 系统仍然能正常运行。如果采用 3+1 冗余结构, 即采用 4 个输出电流为 33A 的电源模块并联供电,正常情况下只有 3 个模块工作,当其中之一发生故障,退出工作时,另一个模块开始工作,系统仍然能正常运行。比较上面三种工作方式, 采用 2+1 这种方式最好, 这是因为,1+1 方式中有一半的功率被闲置,而3+1 方式中使用元器件太多, 成本过高, 经济性不好。3 几种传统的并联均流方案 下垂法下垂法全称外特性下垂法,也叫做斜率控制法。在并联电源模块系统中,各个电源模块是独立工作的。每个模块根据其外特性以及电压参数