為適應大容量和模塊化充電電源發展的需求，提出一種基于串并混聯結構的充電電源，它由4個改進的移相全橋電路模塊構成。該充電電源采用先恒流后恒壓的兩(liang)段式充電(dian)(dian)(dian)方(fang)法(fa)，控(kong)制(zhi)器(qi)則(ze)采用電(dian)(dian)(dian)流環和(he)電(dian)(dian)(dian)壓環并(bing)聯切換的結構，同(tong)時引入一種外環控(kong)制(zhi)加(jia)平均電(dian)(dian)(dian)流的功(gong)率(lv)均分(fen)策略，并(bing)根據頻(pin)域分(fen)析法(fa)設計了(le)均流和(he)均壓控(kong)制(zhi)器(qi)。最后，設計了(le)一套2并(bing)2串的實(shi)驗(yan)樣機。實(shi)驗(yan)結果表明，采用該充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路拓撲和(he)控(kong)制(zhi)策略，輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)流和(he)電(dian)(dian)(dian)壓的不(bu)均衡度均小于5％，很好地驗(yan)證了(le)分(fen)析及(ji)設計的正確(que)性。

1引言
 
開關電源系統(tong)采用(yong)串(chuan)并混(hun)聯(lian)結構(gou)，具有(you)可靠性高，冗余配置，模(mo)塊(kuai)特性好等特點，便于系統(tong)管理和(he)(he)(he)維護。但混(hun)聯(lian)結構(gou)的(de)電源模(mo)塊(kuai)之間(jian)需(xu)采取均(jun)(jun)(jun)流(liu)、均(jun)(jun)(jun)壓措施，以保證(zheng)輸出電流(liu)和(he)(he)(he)電壓在各模(mo)塊(kuai)之間(jian)均(jun)(jun)(jun)衡分(fen)配。均(jun)(jun)(jun)流(liu)技術分(fen)為下垂(chui)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)有(you)源均(jun)(jun)(jun)流(liu)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，有(you)無均(jun)(jun)(jun)流(liu)母線(xian)是兩者的(de)根本區別下垂(chui)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)僅(jin)適(shi)合(he)小功率(lv)應用(yong)。而有(you)源均(jun)(jun)(jun)流(liu)策略實際上包(bao)含(han)控制(zhi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)均(jun)(jun)(jun)流(liu)母線(xian)的(de)形成方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。控制(zhi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)外環(huan)控制(zhi)（OLR）、內環(huan)控制(zhi)和(he)(he)(he)雙(shuang)環(huan)控制(zhi)；均(jun)(jun)(jun)流(liu)母線(xian)的(de)形成方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包(bao)括平均(jun)(jun)(jun)電流(liu)（BAP）法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)主(zhu)從（MS）法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。其(qi)中MS法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包(bao)括指定主(zhu)模(mo)塊(kuai)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)自動選主(zhu)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。在此設計的(de)充電電源系統(tong)采用(yong)改進的(de)移相(xiang)全橋變換(huan)器及OLR+BAP法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)功率(lv)均(jun)(jun)(jun)分(fen)策略，有(you)效解決了電源模(mo)塊(kuai)的(de)功率(lv)均(jun)(jun)(jun)分(fen)問題。

2串并混聯式充電電源拓撲
 
介紹四模塊串并混聯結構。先將模塊1～4分別串聯，然后再將兩串支路并聯組成四模塊的混聯結構。
 

單模塊電路，其主電路在傳統移相全橋ZVS變換器的變壓器初級加了兩個箝位二極管VD7和VD8，可有效抑制變壓器次級整流二極管的高頻振蕩，減小電壓反向恢復尖峰。
 

3外環控制加平均電流功率均分策略
3.1均流策略
 
采用OLR+BAP法的功率均分策略，其控制電路如圖3所示。當UI=Ub時，R兩端電壓Uab=0，則Uc=0，實現均流。當有均流誤差時，U1≠Ub.Uab≠0，則均流調節器輸出Uc≠0，其通過控制電壓誤差放大器控制功率級的輸出電流，最終實現均流。
 

3.2控制器的設計
 
主電(dian)(dian)路參數(shu)為：輸(shu)入電(dian)(dian)壓(ya)Uin=520 V，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)Uo=80 V，變壓(ya)器初、次級(ji)匝(za)比n=7：7：24，諧振(zhen)電(dian)(dian)感Lr=20μH，輸(shu)出(chu)濾(lv)波電(dian)(dian)感Lf=100μH輸(shu)出(chu)濾(lv)波電(dian)(dian)容G=30μF，開關頻(pin)率fs=50 kHz，電(dian)(dian)壓(ya)采(cai)樣(yang)系數(shu)Fv=0.037 5，電(dian)(dian)流(liu)采(cai)樣(yang)系數(shu)Fi=0.087 5. 3.2.1電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)的設計在(zai)設計電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)時，不考慮均流(liu)環(huan)對電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)的影(ying)響，只(zhi)要均流(liu)環(huan)的截(jie)(jie)止頻(pin)率遠離電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)的截(jie)(jie)止頻(pin)率，均流(liu)環(huan)對電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)的影(ying)響很小，就可將其(qi)影(ying)響忽略。

                                                                                                                         本文摘自于中國充電(dian)器網