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段式(shi)充(chong)電方法，控制器則(ze)采用(yong)電流(liu)(liu)環(huan)和(he)電壓(ya)環(huan)并聯切換的結(jie)構，同時引入一種(zhong)外環(huan)控制加(jia)平均(jun)電流(liu)(liu)的功率均(jun)分(fen)(fen)策(ce)略，并根據(ju)頻域分(fen)(fen)析法設計了均(jun)流(liu)(liu)和(he)均(jun)壓(ya)控制器。最后(hou)，設計了一套2并2串的實(shi)驗(yan)樣機。實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表明，采用(yong)該充(chong)電電路拓撲(pu)和(he)控制策(ce)略，輸出電流(liu)(liu)和(he)電壓(ya)的不均(jun)衡度均(jun)小于5％，很(hen)好地驗(yan)證了分(fen)(fen)析及設計的正(zheng)確性。

1引言
 
開關電源系(xi)統采(cai)用串并混(hun)(hun)聯結構，具有可靠性高，冗余配(pei)置，模(mo)塊特性好等(deng)特點，便于系(xi)統管理和(he)維(wei)護。但混(hun)(hun)聯結構的電(dian)源(yuan)(yuan)模(mo)塊之間(jian)需采(cai)取(qu)均(jun)(jun)流(liu)(liu)、均(jun)(jun)壓(ya)措施，以(yi)保證輸出(chu)電(dian)流(liu)(liu)和(he)電(dian)壓(ya)在各模(mo)塊之間(jian)均(jun)(jun)衡分(fen)配(pei)。均(jun)(jun)流(liu)(liu)技術(shu)分(fen)為下(xia)垂法(fa)(fa)(fa)和(he)有源(yuan)(yuan)均(jun)(jun)流(liu)(liu)法(fa)(fa)(fa)，有無均(jun)(jun)流(liu)(liu)母(mu)線是兩者的根本區別下(xia)垂法(fa)(fa)(fa)僅適(shi)合小功率應用。而有源(yuan)(yuan)均(jun)(jun)流(liu)(liu)策略(lve)實際(ji)上包含控制方(fang)法(fa)(fa)(fa)和(he)均(jun)(jun)流(liu)(liu)母(mu)線的形(xing)成方(fang)法(fa)(fa)(fa)。控制方(fang)法(fa)(fa)(fa)有外環(huan)控制（OLR）、內(nei)環(huan)控制和(he)雙(shuang)環(huan)控制；均(jun)(jun)流(liu)(liu)母(mu)線的形(xing)成方(fang)法(fa)(fa)(fa)包括(kuo)平均(jun)(jun)電(dian)流(liu)(liu)（BAP）法(fa)(fa)(fa)和(he)主從（MS）法(fa)(fa)(fa)。其中MS法(fa)(fa)(fa)包括(kuo)指定(ding)主模(mo)塊法(fa)(fa)(fa)和(he)自動(dong)選(xuan)主法(fa)(fa)(fa)。在此(ci)設計的充電(dian)電(dian)源(yuan)(yuan)系(xi)統采(cai)用改(gai)進的移相全橋變換器及OLR+BAP法(fa)(fa)(fa)的功率均(jun)(jun)分(fen)策略(lve)，有效解(jie)決了(le)電(dian)源(yuan)(yuan)模(mo)塊的功率均(jun)(jun)分(fen)問題(ti)。

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)路參數為：輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)壓Uin=520 V，輸(shu)出電(dian)(dian)壓Uo=80 V，變壓器初、次級匝比(bi)n=7：7：24，諧振電(dian)(dian)感Lr=20μH，輸(shu)出濾波電(dian)(dian)感Lf=100μH輸(shu)出濾波電(dian)(dian)容G=30μF，開關(guan)頻(pin)率(lv)fs=50 kHz，電(dian)(dian)壓采樣系數Fv=0.037 5，電(dian)(dian)流采樣系數Fi=0.087 5. 3.2.1電(dian)(dian)壓環(huan)的(de)設計在設計電(dian)(dian)壓環(huan)時，不(bu)考(kao)慮均(jun)流環(huan)對電(dian)(dian)壓環(huan)的(de)影響，只(zhi)要均(jun)流環(huan)的(de)截止(zhi)頻(pin)率(lv)遠(yuan)離(li)電(dian)(dian)壓環(huan)的(de)截止(zhi)頻(pin)率(lv)，均(jun)流環(huan)對電(dian)(dian)壓環(huan)的(de)影響很小，就(jiu)可將其影響忽略。

                                                                                                                         本(ben)文摘自于中國充電器網