模块式大功率直流电源并联均流技术的研究

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开关电源因具有效率高、体积小、重量轻等特点而被世界各国广泛应用。随着开关电源进入蓬勃发展的新时期,各种新技术不断涌现,其中,最突出的表现为开关电源的模块化。当今电力电子学的主要研究领域为大功率开关电源的研究和开发,并由此派生出多个新的研究方向,其中包括用于实现大功率电源系统的关键技术,即开关电源的并联均流技术。由多个电源模块并联而成的大功率电源系统,在输出负载变化的情况下,系统的输出电流应始终保持稳定不变。文中首先介绍了并联均流的基本原理和常见的均流方法,并指出了传统均流方法的不足,然后提出了一种新的均流方法。新的均流方法除能实现快速均流外,还可实现输出电流不随输出负载的变化而变化。并联均流控制要解决的一个关键问题是各电源模块之间的相互耦合,通常各模块需要统一考虑,同时进行控制调节,才能达到均流的目的,对于动态特性要求高的系统,控制难度较高。而解耦控制能够通过解耦的方法去除各模块之间的耦合关系,从而实现各模块的独立控制,大大降低控制系统设计和调整的难度。为了验证理论分析的正确性,文中采用了状态空间法对模块化并联电源系统进行建模,接着利用对角阵解耦法进行解耦控制系统的设计,然后用SIMULINK对加入解耦控制的均流控制系统进行解耦性能、动态均流性能、跟踪性能以及鲁棒性的考查。仿真结果表明,本文中所设计的均流控制系统除能实现稳定的静态均流控制外,还具备良好的动态响应特性。
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