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1、高频开关电源的并联均流系统摘要：介绍了高频开关电源的控制电路和并联均流系统。控制电 路采用TL494脉宽调制控制器来产生PWM脉冲，用软件的方式实现多 电源并联运行时达到均流的方法。关键词：开关电源；脉宽调制； 均流引言模块化是开关电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的 一个有效方案，可以通过设计N+1冗余电源系统，实现容量扩展。 本系统是多台高频开关电源(1000A/15V)智能模块并联，电源单元 和监控单元均以AT89c51单片机为核心，电源单元的均流由监控单元 来协调，监控单元既可以与各电源单元通信，也可以与PC通信，实 现远程监控。1 PWM控制电路TL494是一种性能优良的脉宽
2、调制控制器,TL494由5V基准电压、 振荡器、误差放大器、比较器、触发器、输出控制电路、输出晶体管、 空载时间电路构成。其主要引脚的功能为：脚1和脚2分别为误差比较放大器的同相输入端和反相输入端；脚15和脚16分别为控制比较放大器的反相输入端和同相输入端;脚3为控制比较放大器和误差比较放大器的公共输出端，输出时 表现为或输出控制特性，也就是说在两个放大器中，输出幅度大者起作用；当脚3的电平变高时，TL494送出的驱动脉冲宽度变窄，当脚3电平变低时,驱动脉冲宽度变宽；脚4为死区电平控制端，从脚4加入死区控制电压可对驱动脉冲 的最大宽度进行控制，使其不超过180。，这样可以保护开关电源电 路中的
3、三极管。振荡器产生的锯齿波送到PWM比较器的反相输入端，脉冲调宽电 压送到PWM比较器的同相输入端，通过PWM比较器进行比较，输出一 定宽度的脉冲波。当调宽电压变化时，TL494输出的脉冲宽度也随之 改变，从而改变开关管的导通时间ton,达到调节、稳定输出电压的 目的。脉冲调宽电压可由脚3直接送入的电压来控制，也可分别从两 个误差放大器的输入端送入,通过比较、放大,经隔离二极管输出到 PWM比较器的正相输入端。两个放大器可独立使用，如分别用于反馈 稳压和过流保护等，此时脚3应接RC网络，提高整个电路的稳定性。如图1所示，PWM脉冲的占空比有内部误差放大器EA1来调制, 而内部误差?大器EA2则
4、用来打开和关断TL494,用于保护控制。脚2 和脚15相连，并与公共输出端脚3相连通，因脚3电位固定，所以， TL494驱动脉冲宽度主要由脚1 （PWM调整控制端）来控制；脚16是 系统保护输入端，系统的过流、过压、欠压、过温等故障以及稳压或 稳流切换时关断信号都是通过脚16来控制。锯齿波发生器定时电容 CT=0. 01 nF,定时电阻RT=3kQ,其晶振频率fosc=36. 6kHz。内部 两个输出晶体管集电极（脚8和脚11）接+ 12V高电平，其发射极（脚 9和脚10）分别驱动VI和V2,从而控制S1和S2, S3和S4管轮流导 通和关闭。2软件介绍2. 1电源单元和监控单元的软件高频开关
5、电源单元主要有数据采集，电压电流输出给定，键盘和 LED显示，故障处理以及与监控单元RS485通信等子程序组成。监控 单元主要有键盘和液晶显示，EEPROM以及与电源单元和PC机RS485 通信等子程序组成。EEPROM用于存放工作参数和其他不能丢失的信 息，它采用X5045芯片，X5045有512字节，内涵看门狗电路，电源 VCC检测和复位电路。如果出现故障，电源单元立即做出相应处理，并主动向监控单元 申请中断，将故障数据传送给监控单元，监控单元立即调用故障处理 程序，如果故障严重将切除故障电源，并启动备份电源，而且将故障 情况传送给PC机。2. 2均流处理程序高频开关电源单元将各自的电压和
6、电流发送给监控单元，监控单 元接收到各电源单元的电压和电流信息后，马上进入均流判定处理程 序。本程序将根据均流精度的要求，计算出该由哪个电源单元进行怎 样的调节以达到均流要求。该程序主要包括下面两个模块：第一个模 块主要完成电压的检查工作，发现电源单元电压偏移超过要求，马上 进行相应调节，保证其电压为要求值；第二个模块用于进行均流计算, 该模块将找出电流偏移平均值超过规定要求的电源单元，并进行相应 的调节。均流流程图如图2所示。由于在实际运用中，各电源单元的电压值并非完全一致，所以本系统对多电源单元并联后的电压有两条要求。1）多电源单元并联时一，若各电源单元之间的最大电压偏差0. 5%, 那么
7、并联后的输出电压要求在各电源单元的电压之间；若各电源单元 之间的电压偏差均2）并联后的输出电压与任一电源单元工作时的电压之差W1% （本电源要求稳压精度若找不到符合要求的电压点，则程序认为相互并联的电源的电压 偏差过大，将停止均流调节，并按要求提出警告。第二个模块用于对各模块的电流进行均流计算，在本系统中，软 件的均流精度定在5%。程序找出大于或小于平均电流的模块，如果 超过了精度范围，程序将设置相应标志位，然后启动通信程序，通知 相应电源模块启动调节程序。3结语现场运行表明，以上RS485通信程序和均流处理程序完全符合要 求，PWM控制电路控制灵活，调试方便。由于电源单元出现故障时， 电源单元将主动申请与监控单元中断，从而大大提高了实时性。电源 单元既可以具有独立功能，也可以由监控单元统一管理，多台电源单 元并联工作。