為了滿足大負載功率的要求,，電源系統(tǒng)往往需要用若干臺開關(guān)電源并聯(lián)[1]供電,。而且在實際應(yīng)用中，常常存在兩個并聯(lián)電源功率不同,、不能平均分攤電流的情況,，這就要求功率高的電源模塊分擔更大的電流的情況。因此有必要采取一種有效的分流控制方案,，以保證整個電源系統(tǒng)的輸出電流按各個單元模塊的輸出能力分擔,，這樣既能充分發(fā)揮單元電源模塊的輸出能力，又能保證每個單元電源的工作可靠性[2],?；陟`活性需求，將單片機運用于開關(guān)電源并聯(lián)分流控制就顯得十分必要,。本文在并聯(lián)電源系統(tǒng)主從設(shè)置法均流技術(shù)[3-6]的基礎(chǔ)上,，設(shè)計了一種基于單片機的半智能型并聯(lián)電源系統(tǒng)，其中的單片機模塊可以實時監(jiān)控各模塊的分流情況,，并通過人機對話端口實現(xiàn)對并聯(lián)電源系統(tǒng)分流比的任意可調(diào),，極大地拓寬了并聯(lián)分流開關(guān)電源系統(tǒng)的應(yīng)用場合。

1 系統(tǒng)設(shè)計
    系統(tǒng)總體設(shè)計方案如圖1所示,。本設(shè)計采用主,、從工作方式，分別對電壓大小和電流比例進行控制,，并進行精確跟蹤,。其中，主通道對電源輸出電壓進行穩(wěn)壓控制,；從通道保證電流輸出比例與系統(tǒng)設(shè)定值一致,；單片機模塊與顯示及輸入控制端口則實現(xiàn)了系統(tǒng)的半智能化，即分流比可調(diào),、各模塊電流可實時監(jiān)控,。通過顯示及輸入控制端口輸入比例數(shù)據(jù)，由單片機產(chǎn)生電流比例調(diào)整信號控制從通道電流反饋控制電路，從而調(diào)整兩路PWM信號使兩個DC/DC模塊輸出相應(yīng)的電流值,。主通道電壓反饋控制電路通過對輸出電壓采樣實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)壓,，單片機模塊通過對系統(tǒng)總電流取樣實現(xiàn)對系統(tǒng)總電流的監(jiān)控，在總電流超出設(shè)定范圍時及時啟動過流保護電路,。
1.1 主通道模塊設(shè)計
    主通道模塊設(shè)計如圖2所示,。主要由電壓取樣、比較放大,、PWM調(diào)制,、驅(qū)動及輸出電路、低通濾波等環(huán)節(jié)組成,。主通道通過電阻分壓取樣,，將負載樣品電壓與控制系統(tǒng)產(chǎn)生的基準電壓UR進行比較，得到PWM調(diào)制誤差信號,，該信號與標準三角波信號進行比較,，形成具有一定占空比的PWM調(diào)制信號,該信號經(jīng)180°裂相后，構(gòu)成一對PWM信號送入驅(qū)動電路來驅(qū)動半橋輸出級電路,。然后通過低通濾波后,，輸出電壓幅度穩(wěn)定的直流電壓。
1.2 從通道模塊設(shè)計
　    從通道模塊設(shè)計如圖3所示,。為了控制主從通道的電流輸出比例,，通過霍爾電流傳感器對主、從通道輸出電流進行采樣,，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流樣本電壓UI1,、UI2。UI3與從單片機系統(tǒng)送來的主/從通道電流比例調(diào)整電壓Uk相乘,，對從通道電流進行比例控制,，并與主通道電流樣品電壓UI1進行比較放大后，送PWM控制系統(tǒng),。

    主,、從通道的驅(qū)動及功率輸出部分電路結(jié)構(gòu)完全相同，主通道用來穩(wěn)定負載電壓,，而主/從通道電流輸出比例由從通道控制,，從而簡化了反饋環(huán)路結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)環(huán)路控制穩(wěn)定,，電壓和電流都具有很高的調(diào)整率,，控制精度均很高。
1.3 單片機系統(tǒng)設(shè)計
    單片機系統(tǒng)主要用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)及重點參數(shù)信息,，響應(yīng)用戶操控指令,。其流程圖如圖4所示,。
    首先，單片機系統(tǒng)對系統(tǒng)的總電流進行取樣分析,，判斷是否滿足“主從電流之和低于4.5 A”，若不滿足,則再判斷其是否滿足“主從電流之和是否小于6 A”,，滿足則將強行按照1:1的分流比輸出,，避免單路輸出功率過大而損壞電源，否則過流保護,，自動關(guān)斷驅(qū)動電路,。若滿足“主從電流之和低于4.5 A”，則讀取人機交換平臺輸入的輸出電流比,，系統(tǒng)對該電流比進行分析,，判斷其是否滿足“主從電流均在0.4 A~3 A之間”，若滿足,，則系統(tǒng)將按照指定分流比輸出,；不滿足，系統(tǒng)將強行按照1:1的分流比輸出,。其次,，基于單片機的這種分流比控制不但可以實時監(jiān)控保護電源系統(tǒng)，而且,，其“4.5 A”和“0.4 A~3 A”的條件也可以根據(jù)實際情況具體設(shè)定,，具有很大的靈活性，這是傳統(tǒng)的并聯(lián)均流開關(guān)電源系統(tǒng)所不具備的,。
1.4 過流保護電路設(shè)計
    過流保護電路是由單片機進行檢測控制,。當兩路電流之和大于設(shè)定的限流值（默認值6 A，可獨立設(shè)置）時,，控制程序自動關(guān)斷驅(qū)動電路,，經(jīng)一定的時間延遲后，自動恢復電流檢測控制,。另外,，根據(jù)本設(shè)計性能指標，用戶可任意設(shè)定主從電流比例,，但當比例設(shè)定不合適或負載發(fā)生變化時,，存在單路電流超限現(xiàn)象（上限默認值3 A、下限默認值0.4 A,，可獨立設(shè)置）,。為保證超限的電流模塊正常工作，同時又保證并聯(lián)供電系統(tǒng)總功率輸出不變,單片機在系統(tǒng)總電流輸出門限(默認值4.5 A~6 A,可獨立設(shè)置)范圍內(nèi),，將采用強制1:1輸出模式,，主從電流比例重新滿足要求后,，自動恢復。

2 實驗測試
2.1 分流比設(shè)定及分流誤差測試
    設(shè)定分流比分別為1.5:2.5和2.5:1.5,，調(diào)節(jié)負載電阻,，讀取各電流值，計算分流相對誤差,，分流電流相對誤差為：δi=(Ii實測－Ii理論)/Ii理論,。結(jié)果如表1所示。

    調(diào)節(jié)負載電阻,，使I0穩(wěn)定在4.008 A,，調(diào)節(jié)分流比，讀取各分流值,，計算分流相對誤差,。結(jié)果如表2所示。

2.2 測試結(jié)果分析
    測試結(jié)果表明,在總電流I0>4.5 A且分流輸出I1,、 I2在0.4 A~3 A之間時,，其分流比可以任意設(shè)定，分流誤差在5 mA內(nèi),，分流相對誤差小于0.5%,，具有較高的精度；當總電流4.5 A<I0<6 A或分流輸出I1,、I2超出0.4 A~3 A的設(shè)定范圍時,，分流輸出將按照1:1的分流比執(zhí)行；當總電流I0>6 A的上限電流時,，系統(tǒng)將關(guān)斷驅(qū)動,，經(jīng)一定的時間延遲后再行檢測系統(tǒng)電流值，防止因電流過大而損壞電源,，從而達到了系統(tǒng)的保護功能,。
    本文在并聯(lián)電源系統(tǒng)主從設(shè)置法均流技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種基于單片機的半智能型并聯(lián)電源系統(tǒng),其中的單片機模塊可以實時監(jiān)控各模塊的分流情況，并通過人機對話端口實現(xiàn)對并聯(lián)電源系統(tǒng)分流比任意可調(diào),，極大地拓寬了并聯(lián)分流開關(guān)電源系統(tǒng)的應(yīng)用場合,，具有很強的實用性。
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