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(de)兩段式充電(dian)方法(fa)，控(kong)制器則采用電(dian)流環(huan)和電(dian)壓(ya)(ya)環(huan)并(bing)聯切換的(de)結(jie)構，同時引入一種(zhong)外環(huan)控(kong)制加平均(jun)電(dian)流的(de)功率均(jun)分(fen)策(ce)(ce)略(lve)，并(bing)根據頻域分(fen)析(xi)法(fa)設(she)計了(le)均(jun)流和均(jun)壓(ya)(ya)控(kong)制器。最后，設(she)計了(le)一套2并(bing)2串(chuan)的(de)實驗樣機。實驗結(jie)果表明，采用該充電(dian)電(dian)路拓撲和控(kong)制策(ce)(ce)略(lve)，輸出電(dian)流和電(dian)壓(ya)(ya)的(de)不均(jun)衡度(du)均(jun)小于5％，很好地驗證了(le)分(fen)析(xi)及設(she)計的(de)正確性。

1引言
 
開關電源系統(tong)采(cai)用串并混(hun)聯結(jie)構，具有(you)可靠性(xing)高，冗余配置(zhi)，模(mo)(mo)塊(kuai)特(te)性(xing)好(hao)等特(te)點，便于(yu)系統(tong)管理(li)和(he)(he)(he)(he)維護。但混(hun)聯結(jie)構的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源模(mo)(mo)塊(kuai)之間需(xu)采(cai)取均(jun)流(liu)(liu)(liu)、均(jun)壓措施，以(yi)保證輸出電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)和(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓在(zai)各(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)之間均(jun)衡(heng)分(fen)(fen)(fen)配。均(jun)流(liu)(liu)(liu)技術分(fen)(fen)(fen)為下(xia)垂法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)(he)有(you)源均(jun)流(liu)(liu)(liu)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，有(you)無均(jun)流(liu)(liu)(liu)母線(xian)是兩者的(de)根本區別(bie)下(xia)垂法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)僅適(shi)合(he)小功(gong)率應用。而有(you)源均(jun)流(liu)(liu)(liu)策(ce)略(lve)實(shi)際上(shang)包含控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)(he)均(jun)流(liu)(liu)(liu)母線(xian)的(de)形(xing)成(cheng)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)外環控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（OLR）、內環控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)(he)雙(shuang)環控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)；均(jun)流(liu)(liu)(liu)母線(xian)的(de)形(xing)成(cheng)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包括平均(jun)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)（BAP）法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)(he)主(zhu)(zhu)從（MS）法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。其中MS法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)包括指定(ding)主(zhu)(zhu)模(mo)(mo)塊(kuai)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)(he)自動選主(zhu)(zhu)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。在(zai)此(ci)設計的(de)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源系統(tong)采(cai)用改進的(de)移相全橋變換器(qi)及OLR+BAP法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)功(gong)率均(jun)分(fen)(fen)(fen)策(ce)略(lve)，有(you)效解決了電(dian)(dian)(dian)(dian)源模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)功(gong)率均(jun)分(fen)(fen)(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)(dian)(dian)路(lu)參數(shu)為：輸入電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Uin=520 V，輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Uo=80 V，變壓(ya)(ya)器初(chu)、次級匝(za)比(bi)n=7：7：24，諧(xie)振電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)Lr=20μH，輸出(chu)濾(lv)(lv)波電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)Lf=100μH輸出(chu)濾(lv)(lv)波電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)G=30μF，開關(guan)頻(pin)率fs=50 kHz，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)采樣(yang)系數(shu)Fv=0.037 5，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)采樣(yang)系數(shu)Fi=0.087 5. 3.2.1電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)環(huan)的(de)(de)設(she)計(ji)在設(she)計(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)環(huan)時，不考(kao)慮(lv)均(jun)流(liu)環(huan)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)環(huan)的(de)(de)影響，只要(yao)均(jun)流(liu)環(huan)的(de)(de)截止(zhi)頻(pin)率遠離電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)環(huan)的(de)(de)截止(zhi)頻(pin)率，均(jun)流(liu)環(huan)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)環(huan)的(de)(de)影響很小，就(jiu)可將其影響忽略。

                                                                                                                         本文(wen)摘自于中(zhong)國充(chong)電器網(wang)