在用電設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，各式各樣的電力負(fù)載對于供電的要求也有所不同，當(dāng)單電源不能供給所需的容量時(shí)，就需要多個(gè)電源模塊并聯(lián)運(yùn)用，以提高開關(guān)電源的容量和運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。由于電源各自參數(shù)的分散性，所以開路電一點(diǎn)微小的差異就會導(dǎo)致各電源的輸出電流有明顯的差異，這種狀況會導(dǎo)致各個(gè)電源的壽命衰減不一致，達(dá)不到開關(guān)電源的可靠安穩(wěn)性的要求，這就要求在并聯(lián)運(yùn)用過程中采用均流技術(shù)。
1系統(tǒng)方案
本開關(guān)電源主要由DC/DC模塊、PWM模塊、電流收集模塊、電源模塊組成，下面這幾個(gè)模塊的挑選進(jìn)行驗(yàn)證。
2方案驗(yàn)證
2.1主電路方案驗(yàn)證
方案一、直接直流變流電路：將電壓降至下一級的最簡略辦法是運(yùn)用LDO穩(wěn)壓器。LDO具有成本低，封裝小、外圍器材少和噪聲小的特色。可是LDO的缺點(diǎn)是低功率，且只能用于降壓的場合。這樣低的功率在輸出電流較大時(shí)，不但浪費(fèi)了大量電能，并且會造成芯片發(fā)熱，影響系統(tǒng)安穩(wěn)性。
方案二、使用由L4978構(gòu)成的可調(diào)式開關(guān)電源，L4978的最大功率僅為1W（L4978D僅為0.8W），其具有低功率，作業(yè)安穩(wěn)，高功率等特色。結(jié)合降壓開關(guān)電源的原理，將L4978的輸出經(jīng)過LC型低通濾波器，變?yōu)橹绷鬏敵觥?/span>
方案三、運(yùn)用降壓開關(guān)電源原理，經(jīng)過操控開關(guān)，把直流信號變?yōu)?/span>PWM波形，經(jīng)過近似無損耗的LC型低通濾波器后，變?yōu)橹绷鬏敵?。開關(guān)翻開時(shí)，電流從電源流過電感，為電容充電并且為負(fù)載供給電流；開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電源沒有連入電路，電感為負(fù)載供給電流，點(diǎn)容放電，續(xù)流二極管為整個(gè)電路供給回路，參加負(fù)反應(yīng)后，系統(tǒng)安穩(wěn)，電源的性能能得到較好的改進(jìn)。
歸納上述三種方案最優(yōu)的是選用方案二
2.2操控辦法及完成方案
方案一、選用脈沖頻率調(diào)制PFM（Pulse Frequency Modulation）的操控辦法，其特征是固定脈沖寬度，使用改動(dòng)開關(guān)頻率的辦法來調(diào)節(jié)占空比。輸出電壓的調(diào)整規(guī)模大，但要求濾波電路必須在寬頻帶下作業(yè)。
方案二、選用脈沖寬度調(diào)制PWM（Pulse Wildth Modulation）的操控辦法，其特征是固定開關(guān)的頻率，經(jīng)過改動(dòng)脈沖寬度改動(dòng)占空比，操控型功率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。
根據(jù)上述挑選主電路及具體要求，咱們選用方案二。
2.3均流技術(shù)的證明方案
方案一、斜率操控法：小電流時(shí)均流作用較差，大電流時(shí)均流作用較好；對于電壓源來說，降低了電源輸出的負(fù)載特性，即以獻(xiàn)身電路的技術(shù)指標(biāo)來完成均流。
方案二、主從操控法：操控系統(tǒng)復(fù)雜；其可靠性取決于主模塊，只能均流，不能構(gòu)成冗余系統(tǒng)。
方案三、平均均流法：均流作用好，易完成準(zhǔn)確均流；能夠構(gòu)成冗余系統(tǒng)，均流模塊數(shù)理論上能夠不限；能夠完成主動(dòng)均流。
歸納本方案以及主電路模塊考慮，選用方案三。
3理論剖析與核算
3.1、PWM波形發(fā)生
PWM波有許多發(fā)生辦法：施密特觸發(fā)器發(fā)生、與門（與非門）發(fā)生、555電路發(fā)生、晶振發(fā)生、單片機(jī)發(fā)生等。晶振能輸出十分安穩(wěn)的脈沖，是現(xiàn)代數(shù)字電路中最常用的器材，是現(xiàn)代數(shù)字電路中最常用的器材；555電路是經(jīng)過3個(gè)電阻準(zhǔn)確分壓，得到的是很準(zhǔn)確的波形，功用強(qiáng)大，也是十分常用的器材；施密特觸發(fā)器和與門都是經(jīng)過比較門檻電壓來構(gòu)成振動(dòng)；而門檻電壓會因各種原因變化，構(gòu)成的振動(dòng)電路會有輸出頻率不行安穩(wěn)的缺陷。而單片機(jī)能夠發(fā)生安穩(wěn)的PWM波型，能夠調(diào)節(jié)PWM的頻率，調(diào)整PWM的占空比，更于方便操控PWM波，完成電壓和電流的調(diào)控。
3.2、系統(tǒng)總體方案的確認(rèn)
單片機(jī)輸出PWM波形，用大功率三極管TIP42c作為開關(guān)管，把直流變成方波，經(jīng)過LC電路濾波，濾平峰尖脈沖，得到直流電壓。經(jīng)過負(fù)反應(yīng)，把電壓終究安穩(wěn)在所要的數(shù)值上。
3.3、開關(guān)設(shè)備的挑選
開關(guān)設(shè)備挑選mos管。其具有輸出安穩(wěn)，輸出精度高，功耗低，具有線路降壓補(bǔ)償?shù)赛c(diǎn)。
3.4、開關(guān)部分各參數(shù)規(guī)劃
電感濾波電容的選用和紋波密切相關(guān)，占空比D=Vo/Vi=8/24/0.33（比試驗(yàn)得到的低，可是能夠經(jīng)過反應(yīng)來安穩(wěn)輸出電壓）。當(dāng)負(fù)載取10歐，開關(guān)頻率為20kHz，紋波
ΔV/Vo=0.05%的時(shí)分，依據(jù)電容電感充放電公式有：
L=（1-D）*RT/2=（1-0.33）*10*0.00005/2=268μH
C=VoDT2/8LΔVo=0.42*5*（0.00005）2/8*268*10-6*0.005=61.5μF
LC低通濾波器的截止頻率：
f=1/（2π√（LC））=1/（2π√268*61.8*10-6*10-6）≈1.2kHz
小于開關(guān)頻率，能夠很好地濾除開關(guān)高頻噪聲。
3.5、電流收集部分規(guī)劃
電流采樣咱們選用ACS712，帶2.1kRMS電壓絕緣及低電阻電流導(dǎo)體的全集成、根據(jù)霍爾效應(yīng)的線性電流傳感器IC，其特色是低噪音模擬信號路徑，5V單電源操作可經(jīng)過新的濾波引腳設(shè)置器材帶寬，5μs的輸出上升時(shí)間，對應(yīng)步進(jìn)輸入電流，80千赫的帶寬，總輸出差錯(cuò)為1.5%接近零的磁滯，以及電源電壓的成份額輸出等。典型應(yīng)用包含電動(dòng)機(jī)操控、載荷檢測和管理、開關(guān)式電源和過電流故障維護(hù)。足以檢測開關(guān)電源輸出的電流。把輸出電流轉(zhuǎn)化為電壓輸出至單片機(jī)的AD輸入。將收集到的電流運(yùn)用到過流維護(hù)和短路維護(hù)。
4功率分析核算
DC-DC電路輸入電壓UIN=24
信號占空比D=1-UIN/UO=0.58
輸出功率PO=UO*IO=80W
輸入電壓有效值IIN=IO/（1—D）=6A
肖特基二極管的損耗：PD=IOVD，又IO=4A。所以取二極管壓降VD為0.35V，帶入可得PD=1.4W
兩只采樣電阻上得總損耗為0.9W
綜上所述此電路可滿足規(guī)劃
本系統(tǒng)以12c5a60s2單片機(jī)為操控核心，規(guī)劃并制作了開關(guān)電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其主電路拓?fù)錇橥浇祲弘娐?，運(yùn)用PID數(shù)字閉環(huán)操控。電源可穩(wěn)壓分流輸出，還具有過流、短路維護(hù)功用。該系統(tǒng)較好的完成了各項(xiàng)要求，并具輸出參數(shù)顯示功用，系統(tǒng)安穩(wěn)。期望能夠?yàn)殡姎庾鳂I(yè)者供給一些參考意見。
