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)(de)兩段式(shi)充電(dian)(dian)方法，控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)則(ze)采用電(dian)(dian)流環(huan)(huan)和(he)電(dian)(dian)壓(ya)環(huan)(huan)并(bing)(bing)聯切換的(de)(de)結構，同時(shi)引入一(yi)種外環(huan)(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)加平(ping)均電(dian)(dian)流的(de)(de)功率均分策(ce)略，并(bing)(bing)根據(ju)頻(pin)域(yu)分析法設(she)計了均流和(he)均壓(ya)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)。最后，設(she)計了一(yi)套2并(bing)(bing)2串的(de)(de)實驗樣機。實驗結果(guo)表明，采用該充電(dian)(dian)電(dian)(dian)路拓撲和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)策(ce)略，輸出電(dian)(dian)流和(he)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)不(bu)均衡度均小于5％，很好地驗證了分析及設(she)計的(de)(de)正(zheng)確性。

1引言
 
開關電源系(xi)統采用(yong)串并混(hun)(hun)聯結(jie)構，具(ju)有(you)可靠性(xing)高，冗(rong)余配置，模(mo)塊特性(xing)好等特點，便(bian)于系(xi)統管理(li)和(he)(he)維(wei)護(hu)。但(dan)混(hun)(hun)聯結(jie)構的(de)(de)(de)電(dian)源(yuan)模(mo)塊之間需(xu)采取均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)、均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)壓(ya)措(cuo)施，以(yi)保證輸出電(dian)流(liu)(liu)(liu)和(he)(he)電(dian)壓(ya)在(zai)各模(mo)塊之間均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)衡分(fen)(fen)配。均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)技術分(fen)(fen)為(wei)下垂法(fa)(fa)和(he)(he)有(you)源(yuan)均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)法(fa)(fa)，有(you)無均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)母(mu)線是(shi)兩者(zhe)的(de)(de)(de)根(gen)本區別下垂法(fa)(fa)僅適合小(xiao)功率應用(yong)。而有(you)源(yuan)均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)策(ce)(ce)略實(shi)際上包含控制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)法(fa)(fa)和(he)(he)均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)母(mu)線的(de)(de)(de)形(xing)成方(fang)(fang)法(fa)(fa)。控制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)法(fa)(fa)有(you)外環(huan)(huan)控制(zhi)(zhi)（OLR）、內(nei)環(huan)(huan)控制(zhi)(zhi)和(he)(he)雙環(huan)(huan)控制(zhi)(zhi)；均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)流(liu)(liu)(liu)母(mu)線的(de)(de)(de)形(xing)成方(fang)(fang)法(fa)(fa)包括(kuo)平均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)電(dian)流(liu)(liu)(liu)（BAP）法(fa)(fa)和(he)(he)主(zhu)從（MS）法(fa)(fa)。其(qi)中(zhong)MS法(fa)(fa)包括(kuo)指(zhi)定(ding)主(zhu)模(mo)塊法(fa)(fa)和(he)(he)自動(dong)選主(zhu)法(fa)(fa)。在(zai)此設(she)計的(de)(de)(de)充電(dian)電(dian)源(yuan)系(xi)統采用(yong)改(gai)進的(de)(de)(de)移相(xiang)全(quan)橋變換器(qi)及OLR+BAP法(fa)(fa)的(de)(de)(de)功率均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)分(fen)(fen)策(ce)(ce)略，有(you)效解(jie)決了(le)電(dian)源(yuan)模(mo)塊的(de)(de)(de)功率均(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)分(fen)(fen)問(wen)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(zhu)電(dian)(dian)路參(can)數為：輸入電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)Uin=520 V，輸出電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)Uo=80 V，變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器初、次級匝(za)比n=7：7：24，諧(xie)振電(dian)(dian)感(gan)Lr=20μH，輸出濾波電(dian)(dian)感(gan)Lf=100μH輸出濾波電(dian)(dian)容(rong)G=30μF，開關頻(pin)率fs=50 kHz，電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)采(cai)樣(yang)系數Fv=0.037 5，電(dian)(dian)流采(cai)樣(yang)系數Fi=0.087 5. 3.2.1電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)環(huan)的設計在設計電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)環(huan)時，不考慮均(jun)(jun)流環(huan)對(dui)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)環(huan)的影響(xiang)，只要均(jun)(jun)流環(huan)的截止頻(pin)率遠離電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)環(huan)的截止頻(pin)率，均(jun)(jun)流環(huan)對(dui)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)環(huan)的影響(xiang)很小，就可(ke)將(jiang)其影響(xiang)忽略。

                                                                                                                         本文摘(zhai)自于中國充電器網