在用電設(shè)備的實(shí)際工作中，各式各樣的電力負(fù)載關(guān)于供電的要求也有所不同，當(dāng)單電源不能供應(yīng)所需的容量時(shí)，就需要多個(gè)電源模塊并聯(lián)運(yùn)用，以進(jìn)步開關(guān)電源的容量和工作的穩(wěn)定性。由于電源各自參數(shù)的分散性，所以開路電一點(diǎn)細(xì)小的差異就會(huì)導(dǎo)致各電源的輸出電流有明顯的差異，這種狀況會(huì)導(dǎo)致各個(gè)電源的壽數(shù)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(guò)程中選用均流技術(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)模塊的選擇進(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(jí)的最簡(jiǎn)略方法是運(yùn)用LDO穩(wěn)壓器。LDO具有成本低，封裝小、外圍器件少和噪聲小的特色。但是LDO的缺點(diǎn)是低功率，且只能用于降壓的場(chǎng)合。這樣低的功率在輸出電流較大時(shí)，不光浪費(fèi)了大量電能，并且會(huì)造成芯片發(fā)熱，影響系統(tǒng)安穩(wěn)性。
方案二、運(yùn)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的輸出通過(guò)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，通過(guò)控制開關(guān)，把直流信號(hào)變?yōu)?/span>PWM波形，通過(guò)近似無(wú)損耗的LC型低通濾波器后，變?yōu)橹绷鬏敵觥ｉ_關(guān)翻開時(shí)，電流從電源流過(guò)電感，為電容充電并且為負(fù)載供應(yīng)電流；開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電源沒(méi)有連入電路，電感為負(fù)載供應(yīng)電流，點(diǎn)容放電，續(xù)流二極管為整個(gè)電路供應(yīng)回路，參與負(fù)反響后，系統(tǒng)安穩(wěn)，電源的功能能得到較好的改進(jìn)。
概括上述三種方案最優(yōu)的是選用方案二
2.2控制方法及完結(jié)方案
方案一、選用脈沖頻率調(diào)制PFM（Pulse Frequency Modulation）的控制方法，其特征是固定脈沖寬度，運(yùn)用改動(dòng)開關(guān)頻率的方法來(lái)調(diào)理占空比。輸出電壓的調(diào)整規(guī)劃大，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）的控制方法，其特征是固定開關(guān)的頻率，通過(guò)改動(dòng)脈沖寬度改動(dòng)占空比，控制型功率高并具有杰出的輸出電壓紋波和噪聲。
依據(jù)上述選擇主電路及具體要求，我們選用方案二。
2.3均流技術(shù)的證明方案
方案一、斜率控制法：小電流時(shí)均流效果較差，大電流時(shí)均流效果較好；關(guān)于電壓源來(lái)說(shuō)，降低了電源輸出的負(fù)載特性，即以犧牲電路的技術(shù)指標(biāo)來(lái)完結(jié)均流。
方案二、主從控制法：控制系統(tǒng)雜亂；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、均勻均流法：均流效果好，易完結(jié)精確均流；可以構(gòu)成冗余系統(tǒng)，均流模塊數(shù)理論上可以不限；可以完結(jié)主動(dòng)均流。
概括本方案以及主電路模塊考慮，選用方案三。
3理論分析與核算
3.1、PWM波形產(chǎn)生
PWM波有許多產(chǎn)生方法：施密特觸發(fā)器產(chǎn)生、與門（與非門）產(chǎn)生、555電路產(chǎn)生、晶振產(chǎn)生、單片機(jī)產(chǎn)生等。晶振能輸出非常安穩(wěn)的脈沖，是現(xiàn)代數(shù)字電路中最常用的器件，是現(xiàn)代數(shù)字電路中最常用的器件；555電路是通過(guò)3個(gè)電阻精確分壓，得到的是很精確的波形，功用強(qiáng)大，也是非常常用的器件；施密特觸發(fā)器和與門都是通過(guò)比較門檻電壓來(lái)構(gòu)成振蕩；而門檻電壓會(huì)因各種原因改變，構(gòu)成的振蕩電路會(huì)有輸出頻率不可安穩(wěn)的缺點(diǎn)。而單片機(jī)可以產(chǎn)生安穩(wěn)的PWM波型，可以調(diào)理PWM的頻率，調(diào)整PWM的占空比，更于便利控制PWM波，完結(jié)電壓和電流的調(diào)控。
3.2、系統(tǒng)總體方案的承認(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，通過(guò)LC電路濾波，濾平峰尖脈沖，得到直流電壓。通過(guò)負(fù)反響，把電壓終究安穩(wěn)在所要的數(shù)值上。
3.3、開關(guān)設(shè)備的選擇
開關(guān)設(shè)備選擇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（比實(shí)驗(yàn)得到的低，但是可以通過(guò)反響來(lái)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，可以很好地濾除開關(guān)高頻噪聲。
3.5、電流收集部分規(guī)劃
電流采樣我們選用ACS712，帶2.1kRMS電壓絕緣及低電阻電流導(dǎo)體的全集成、依據(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(hào)途徑，5V單電源操作可通過(guò)新的濾波引腳設(shè)置器件帶寬，5μs的輸出上升時(shí)間，對(duì)應(yīng)步進(jìn)輸入電流，80千赫的帶寬，總輸出差錯(cuò)為1.5%挨近零的磁滯，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)控制、載荷檢測(cè)和辦理、開關(guān)式電源和過(guò)電流故障保護(hù)。足以檢測(cè)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(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)。
4功率分析核算
DC-DC電路輸入電壓UIN=24
信號(hào)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意規(guī)劃
本系統(tǒng)以12c5a60s2單片機(jī)為控制核心，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)錇橥浇祲弘娐罚\(yùn)用PID數(shù)字閉環(huán)控制。電源可穩(wěn)壓分流輸出，還具有過(guò)流、短路保護(hù)功用。該系統(tǒng)較好的完結(jié)了各項(xiàng)要求，并具輸出參數(shù)顯示功用，系統(tǒng)安穩(wěn)。希望可以為電氣作業(yè)者供應(yīng)一些參閱定見。
