開關(guān)轉(zhuǎn)換器的下垂法[2]
發(fā)布時(shí)間:2008/10/20 0:00:00 訪問次數(shù):704
下垂法(droop approach)也稱為輸出阻抗法。這是一種最簡(jiǎn)單的均流方法。通過調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)中各個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性斜率(見圖1),即調(diào)節(jié)其輸出阻抗,就可以使并聯(lián)的各模塊實(shí)現(xiàn)近似均流,這也就是有的文獻(xiàn)將下垂法稱做輸出阻抗法或電壓調(diào)整率法的原因。
圖1 dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性u(píng)o=f(io)
圖1(b)所示為一個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性(輸出特性)uo=f(io)。在空載時(shí),假設(shè)輸出電壓為uom可知,當(dāng)輸出電流由零增長△i時(shí),負(fù)載電壓下降即為模塊的等效輸出阻抗,其中包括這個(gè)模塊接到負(fù)載的導(dǎo)線(或電纜)電阻。實(shí)際上,代表的是模塊的輸出電壓調(diào)整率。
由圖1可知,dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性u(píng)o=f(io)可以用式(11-3)表示:
式中 uo--空載時(shí)的輸出電壓;
r--等效輸出電阻,
。
以兩個(gè)相同容量的dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊的并聯(lián)工作為例,如圖2所示,設(shè)兩個(gè)模塊的最大輸出電壓(即空載電壓)分別為uo1m和uo2m,它們的等效輸出阻抗分別為r1和r2,其外特性如下式所示。
圖2 兩臺(tái)并聯(lián)dc/dc轉(zhuǎn)換器及其外特性
由圖1及式(11-7)和式(11-8)可知:
。1)當(dāng)uolm≠uo2m、r1≠r2時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓和外特性斜率都不相等。
負(fù)載電壓為uo,兩個(gè)模塊按空載電壓和外特性下垂的程度來分配負(fù)載電流io,io=io1+io2,可知電流的分配并不相等。當(dāng)負(fù)載電流增大到i′o=i′o1+i′o2時(shí),負(fù)載電壓為u′o。
(2)當(dāng)uolm=uo2m=uom、r1≠r2時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓相等,但外特性斜率不相等。
由式(11-8)可得
按照兩個(gè)模塊外特性的下垂程度來分配負(fù)載電流io,如圖3(a)所示。外特性斜率。摧敵鲎杩箁1。┑哪K1與外特性斜率大的模塊2相比,模塊1分擔(dān)的電流要多;而且模塊的外特性斜率越大(即r1或r2越大,外特性越軟),同樣的輸出阻抗誤差△r=r1-r2或相對(duì)誤差造成的環(huán)流越小。
圖3 兩臺(tái)并聯(lián)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性
。3)當(dāng)uolm≠uo2m,r1=r2=r時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓不相等,而外特性斜率相等。由式(11-8)可得
兩個(gè)模塊按照空載電壓分配負(fù)載電流io,如圖11-6(b)所示?蛰d電壓高的模塊,分擔(dān)的電流較多;模塊的外特性斜率越大(即r1=r2越大,外特性越軟),同樣空載電壓誤差造成的環(huán)流越小。
由此可以推論,令模塊的輸出特性曲線有一定的斜率(即輸出特性曲線下垂)時(shí),則由此可以改善并聯(lián)工作模塊之間的電流均衡度,這就是外特性下垂法均流的根據(jù)。
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下垂法(droop approach)也稱為輸出阻抗法。這是一種最簡(jiǎn)單的均流方法。通過調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)中各個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性斜率(見圖1),即調(diào)節(jié)其輸出阻抗,就可以使并聯(lián)的各模塊實(shí)現(xiàn)近似均流,這也就是有的文獻(xiàn)將下垂法稱做輸出阻抗法或電壓調(diào)整率法的原因。
圖1 dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性u(píng)o=f(io)
圖1(b)所示為一個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性(輸出特性)uo=f(io)。在空載時(shí),假設(shè)輸出電壓為uom可知,當(dāng)輸出電流由零增長△i時(shí),負(fù)載電壓下降即為模塊的等效輸出阻抗,其中包括這個(gè)模塊接到負(fù)載的導(dǎo)線(或電纜)電阻。實(shí)際上,代表的是模塊的輸出電壓調(diào)整率。
由圖1可知,dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性u(píng)o=f(io)可以用式(11-3)表示:
式中 uo--空載時(shí)的輸出電壓;
r--等效輸出電阻,
。
以兩個(gè)相同容量的dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊的并聯(lián)工作為例,如圖2所示,設(shè)兩個(gè)模塊的最大輸出電壓(即空載電壓)分別為uo1m和uo2m,它們的等效輸出阻抗分別為r1和r2,其外特性如下式所示。
圖2 兩臺(tái)并聯(lián)dc/dc轉(zhuǎn)換器及其外特性
由圖1及式(11-7)和式(11-8)可知:
。1)當(dāng)uolm≠uo2m、r1≠r2時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓和外特性斜率都不相等。
負(fù)載電壓為uo,兩個(gè)模塊按空載電壓和外特性下垂的程度來分配負(fù)載電流io,io=io1+io2,可知電流的分配并不相等。當(dāng)負(fù)載電流增大到i′o=i′o1+i′o2時(shí),負(fù)載電壓為u′o。
(2)當(dāng)uolm=uo2m=uom、r1≠r2時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓相等,但外特性斜率不相等。
由式(11-8)可得
按照兩個(gè)模塊外特性的下垂程度來分配負(fù)載電流io,如圖3(a)所示。外特性斜率。摧敵鲎杩箁1小)的模塊1與外特性斜率大的模塊2相比,模塊1分擔(dān)的電流要多;而且模塊的外特性斜率越大(即r1或r2越大,外特性越軟),同樣的輸出阻抗誤差△r=r1-r2或相對(duì)誤差造成的環(huán)流越小。
圖3 兩臺(tái)并聯(lián)dc/dc轉(zhuǎn)換器的外特性
。3)當(dāng)uolm≠uo2m,r1=r2=r時(shí),兩個(gè)模塊的空載電壓不相等,而外特性斜率相等。由式(11-8)可得
兩個(gè)模塊按照空載電壓分配負(fù)載電流io,如圖11-6(b)所示?蛰d電壓高的模塊,分擔(dān)的電流較多;模塊的外特性斜率越大(即r1=r2越大,外特性越軟),同樣空載電壓誤差造成的環(huán)流越小。
由此可以推論,令模塊的輸出特性曲線有一定的斜率(即輸出特性曲線下垂)時(shí),則由此可以改善并聯(lián)工作模塊之間的電流均衡度,這就是外特性下垂法均流的根據(jù)。
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