开关电源并联均流系统的研究

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随着用电设备功率的增加,设备对开关电源输出功率的要求也越来越高。在实际应用中,为了满足大功率的需要,常常采用并联模块化电源的供电方式。这种方式降低了MOS管的电流应力和热应力,提高了电源系统的稳定性和可靠性。但是,仅通过简单并联的方式并不能保证电源系统稳定、可靠的工作,模块间存在“均流”的问题,不同的解决方法,对整个电源系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。因此,在电源并联运行系统中必须要引入有效的均流控制策略。为此,本文对数字化的开关电源并联均流系统进行了研究设计。首先在研究、分析开关电源相关理论和重要技术的基础上,设计了一款单端反激式开关电源作为并联的电源模块,主要完成具体电路参数的设计,包括前级电路和整流滤波电路、EMI滤波电路、RCD钳位电路、高频变压器、次级整流滤波电路、LC滤波电路等。其次为了防止负载突变或输入电压变化引起的电源振荡,提出一种基于小信号传递函数的反馈网络补偿的设计方法,利用Matlab软件的频域仿真,优化设计的反馈补偿电路参数。通过Cadence16.3软件对电源结构进行建模和仿真,验证了设计参数的合理性,根据设计参数组装成电源样机,并对样机进行实验研究。最后分析研究了几种常用的开关电源并联均流的控制技术,选取单片机ATmega16作为并联电源模块的均流控制器,对均流方案硬件电路及程序部分进行设计,实现电源模块的均流控制。通过对均流模块进行仿真与实验分析,可以看出系统稳定,均流性能良好,达到了预期的设计要求。
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