一种新型负载均分控制优化电路制造技术

本发明专利技术公开了一种新型负载均分控制优化电路，包括负载均分控制器U1、光电耦合器U2、电阻和电容；负载均分控制器U1的1、6脚接地，8脚接正电源，2脚接电流取样电路，4脚接经调整电阻R2接地，5脚接RC补偿电路、7脚接负载均分总线SHARE+；U1的8脚和3脚之间的扩展负载均分调整电路，通过电阻R4后输出。该扩展调整电路借助光电耦合器件进行传输隔离，使UC1902能扩展用于48V（但不限于48V）的高压开关电源设备上，多模块并联时负载均分参数一致性高。本发明专利技术负载均分控制优化电路调试过程简单，技术容易控制，无需单独设立辅助电路供电，功能效果良好，适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种负载均分控制优化电路，具体地说，涉及一种新型高频开关电源设备的负载均分控制优化电路。
技术介绍
目前，基于对大功率负载需求和分布式电源系统的发展，开关电源并联技术的重要性日益增加。而并联的开关整流器单体模块间采用负载均分措施是实现大功率电源系统的关键，用以保证单体模块间的电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台单体模块运行于电流极限状态。现有技术中为实现负载均分大多采用一种叫做“民主均流”的方法，所谓“民主均流法”是指一种自动设定主模块和从模块的方法，即在η个并联的单体模块中，输出电流最大的模块将自动的成为主模块，而其余的模块则为从模块，由于在η个并联的模块中，事先没有人为地设定哪个模块为主模块，而是按电流大小排序，电流大的模块自动成为主模块，其他模块为从模块，所以这种方法称为“民主均流法” “民主均流”的专用负载均分控制器UC1902，较好地解决了多个电源模块并联的负载均分问题。但是UC1902是针对低压输出的模块电源而开发的一种负载均分控制器，其工作电压范围为2.7V-20V,因而其内部的校正放大三极管的耐压最大为20V。而通信开关电源一般为48V，因此，类似于48V输出的高压输出电源设备不能直接应用UC1902负载均分控制器解决负载均分问题。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述技术问题而设计的一种新型负载均分控制优化电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种新型负载均分控制优化电路，包括负载均分控制器U1、光电耦合器U2、电阻和电容；其负载均分控制器Ul的1、6脚接地，8脚接正电源，并通过滤波电容C4接地，2脚接电流取样电路，4脚接经调整电阻R2接地，5脚接RC补偿电路、7脚接负载均分总线SHARE+ ；Ul的8脚和3脚之间的扩展负载均分调整电路，负载均分调整电路由电阻Rl与光电耦合器U2组成，电阻Rl的一端接8脚，电阻Rl的另一端连接光电耦合器的二极管阳极，光电耦合器的二极管阴极接3脚，光电耦合器的三极管发射极接地，集电极接输出电阻R4后输出；滤波电容C2跨接在Ul的6、7脚之间。所述一种新型负载均分控制优化电路，其电流取样电路由电位器RPl与电容Cl并联组成，电位器RPl的滑动端与Cl相连后接在Ul的2脚，电位器RPl的固定端与Cl的另一端相连后接地。所述一种新型负载均分控制优化电路，其RC补偿电路是由电阻R3和补偿电容C3组成，负载均分控制器Ul的5脚接电阻R3，电阻R3的另一端通过电容C3接地。所述一种新型负载均分控制优化电路，其负载均分控制器Ul型号为UC1902，光电耦合器U2型号为TLP181GB。本专利技术的有益效果是调试过程简单，技术容易控制，无需单独设立辅助电路供电，使之能应用于48V (但不限于48V)的高压输出电源设备，如高频通信开关电源并联时的负载均分调整。【附图说明】图1为本专利技术负载均分控制优化电路。图2为本专利技术应用在两个或两个以上电源单体并联时的示意原理图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术显示了一个电源单体内电压控制环与负载均分环之间的连接，其它单体与此类似。一种新型负载均分控制优化电路，包括负载均分控制器U1、光电耦合器U2、电阻和电容；其负载均分控制器Ul的1、6脚接地，8脚接正电源，并通过滤波电容C4接地，2脚接电流取样电路，4脚接经调整电阻R2接地，5脚接RC补偿电路、7脚接负载均分总线SHARE+ ；Ul的8脚和3脚之间的扩展负载均分调整电路1，负载均分调整电路I由电阻Rl与光电耦合器U2组成，电阻Rl的一端接8脚，电阻Rl的另一端连接光电耦合器的二极管阳极，光电耦合器的二极管阴极接3脚，光电耦合器的三极管发射极接地，集电极接输出电阻R4后输出；滤波电容C2跨接在Ul的6、7脚之间。所述一种新型负载均分控制优化电路，其电流取样电路由电位器RPl与电容Cl并联组成，电位器RPl的滑动端与Cl相连后接在Ul的2脚，电位器RPl的固定端与Cl的另一端相连后接地。所述一种新型负载均分控制优化电路，其RC补偿电路是由电阻R3和补偿电容C3组成，负载均分控制器Ul的5脚接电阻R3，电阻R3的另一端通过电容C3接地。所述一种新型负载均分控制优化电路，其负载均分控制器Ul型号为UC1902，光电耦合器U2型号为TLP181GB。通过电源单体输出端分流器RP1，负载均分电路可以检测到每个电源单体的输出电流大小，并在负载均分电路中与负载均分总线上的电压进行比较放大，负载均分电路将输出电流最大的电源单体确定为主模块，其他电源单体的输出电流的大小统统向主模块输出电流靠拢；当某个电源单体的输出电流小于主模块时，该电源单体的负载均分电路将迫使从该电源单体的a点流向电阻R4的电流增加，该电流的增加造成电阻R5上的电压降V5增大，R6两端的电压V6又因存在电压反馈控制Vf而保持一定，所以该单体的总的输出电压Vwt=V5+V6+Vf增大了，而Vtjut增大的直接结果就是迫使该电源单体的输出电流增大，这样，就实现了对组合电源系统的负载均分控制。要将UC1902负载均分控制器用于类似48V输出的开关电源等高压设备，则必须解决UC1902负载均分控制器内部的三极管耐压问题。为此，我们将电阻Rl与高耐压的光电耦合器件TL181GB的二极管串联接入在UC1902的8脚和3脚之间，由于采用光电耦合器件进行传输隔离，避免了将高压直接引进UC1902负载均分控制器内部，从而一举解决了 UC1902负载均分控制器内部三极管的耐压问题。本专利技术以电源48V/30A为例，其中电路参数为: 电阻及电位器:RP1=20 Rl=IK R2=62 R3=3K R4=4.7K 电容:C1=C2=C4=0.1 μ F/63V C3=47 μ F/63V 如图2所示，负载均分控制器UC1902的简单内部逻辑原理图以及用两个电源单体的连接来示意多个电源单体的控制，结合图1、图2可以更加清楚说明本专利技术的负载均分控制电路工作原理，即确立主模块和负载均衡的工作过程。(I)主模块的确立 从图2可以看到，每个电源单体PS的电流取样信号经电位器RPll或RP12调整后经2脚输入到UC1902的内部运算放大器1，内部运算放大器I进行40倍增益放大后，分为两路信号输出；一路信号输入到运算放大器2，经过I倍增益放大后由7脚输出，再通过一根共同的SHARE+总线连接在一起，由于内部运算放大器2的输出与7脚之间存在一个二极管，因而，负载均分总线SHARE+上的电压值由输出电流值最大的电源单体决定，任何单体模块都有可能成为主模块，只要它的输出电流值最大。一旦确定了主模块，其余电源单体模块全部沦为从模块，需要进行负载均衡调整。(2)电流均衡 确立了主模块后，主模块的第7脚的输出由于负载均分总线SHARE+的作用，使每个从模块的运算放大器4的同相输入端的电平被锁定为同一值。如果某电源单体输出电流小，则该运算放大器4的反相端的电位低，于是运算放大器4输出高电平，经UC1902的内部晶体管流出的电流也就大，根据前面对图1的分析，该电源单体的输出电流即可增加直到与主模块电源单体的输出电流接近相等，从而完成负载均分调整并维持动态上的平衡。最后应说明的是:本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型负载均分控制优化电路，包括负载均分控制器U1、光电耦合器U2、电阻和电容；其特征在于：负载均分控制器U1的1、6脚接地，8脚接正电源，并通过滤波电容C4接地，2脚接电流取样电路，4脚接经调整电阻R2接地，5脚接RC补偿电路、7脚接负载均分总线SHARE+； U1的8脚和3脚之间的扩展负载均分调整电路（1），负载均分调整电路（1）由电阻R1与光电耦合器U2组成，电阻R1的一端接8脚，电阻R1的另一端连接光电耦合器的二极管阳极，光电耦合器的二极管阴极接3脚，光电耦合器的三极管发射极接地，集电极接输出电阻R4后输出；滤波电容C2跨接在U1的6、7脚之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：席向新，
申请(专利权)人：航天长峰朝阳电源有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21