并联直流电源系统的均流及交错控制研究

发布时间：2017-12-02 07:10

  本文关键词：并联直流电源系统的均流及交错控制研究

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【摘要】：与传统的单电源供电相比,并联直流电源供电具有诸多优点:例如能够方便的实现大功率、高效率,能够保证较高的可靠性等等。但是在实际应用中,小功率模块直接并联向负载供电会带来诸多问题:例如模块间电流不均衡,系统输出总电流纹波幅值太大等等。本文致力于并联直流电源系统的均流及交错控制研究,提出了一种自动均流控制方法的改进方案和一种自动交错控制方法。该改进方案加入了故障模块排除机制,使得原有均流控制方法的故障容错能力大大增强;该交错控制方法除了能够实现自动交错外,还能够实现并联系统的纹波时钟交错运行,进一步减小输出纹波。本文详细分析了该自动均流控制方法的原理,并介绍了故障模块排除方案的实现过程。将相邻模块电流的平均值信号与本模块电流比较可以得到均流误差信号,由该误差信号对基准电压设定值进行校正,根据校正值对驱动信号占空比进行调节,从而实现系统的均流控制。在该方法控制电路中加入故障模块排除机制,通过改变信号线连接方式可以实现故障模块的排除。本文详细阐述了该自动交错控制方法的工作原理,并对纹波时钟交错运行和传统交错运行状态的纹波抑制能力进行了详细比较。在该方案中,各模块通过输出电流与其直流分量的比较来获得各自的纹波时钟信号,并据此对本模块开关信号的相位进行调整,从而实现系统的纹波时钟交错运行。此外,当系统中参与并联的模块数目变化时,该方案还能够自动进行调整,使系统在新的并联状态下重新达到纹波时钟交错状态,因而具有自动交错功能。之后,针对提出的自动均流控制改进方案和自动交错控制方法,在仿真软件中搭建了仿真模型,并在此基础上设计了能够实现两种控制方法的模拟电路。最后,设计、研制了一台由三个DC/DC模块并联的电源样机,对提出的自动均流控制改进方案和自动交错控制方法进行了实验研究,实验结果表明以上控制方案是可行的。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46

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本文编号：1244051