電源并聯(lián)運(yùn)行是電源產(chǎn)品模塊化、大容量化的一個(gè)有效方法，是電源技術(shù)的發(fā)展方向之一，是實(shí)現(xiàn)組合大功率電源系統(tǒng)的關(guān)鍵。目前由于半導(dǎo)體功率器件、磁性材料等原因，單個(gè)開關(guān)電源模塊的最大輸出功率只有幾千瓦，但實(shí)際應(yīng)用中往往需用幾百千瓦以上的開關(guān)電源為系統(tǒng)供電，在大容量的程控交換機(jī)系統(tǒng)中這種情況是時(shí)常遇到的。這可通過電源模塊的并聯(lián)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)。

通過直流穩(wěn)壓電源的并聯(lián)運(yùn)行可達(dá)到以下目的：

擴(kuò)展容量：實(shí)現(xiàn)大功率電源供電系統(tǒng)。

冗余容錯(cuò)：通過 N+1、N+2 冗余實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)功能，帶電熱插拔，便于在不影響系統(tǒng)正常工作的情況下，對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的不間斷供電。

N+m(m 表示電源系統(tǒng)冗余度)個(gè)電源模塊并聯(lián)擴(kuò)容后，總電源系統(tǒng)的源電壓效應(yīng)、負(fù)載效應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)等技術(shù)指標(biāo)都應(yīng)保持在系統(tǒng)所要求的技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。

每個(gè)直流穩(wěn)壓電源模塊單元具有輸出自動(dòng)均流功能。

采用冗余技術(shù)，當(dāng)某個(gè)電源模塊單元發(fā)生故障時(shí)，不影響整個(gè)電源系統(tǒng)的正常工作，電源系統(tǒng)應(yīng)有足夠的負(fù)載能力。

盡可能不改變電源模塊單元的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，確保電源系統(tǒng)的高可靠性。

對(duì)公共均流總線帶寬要小，以降低電源系統(tǒng)噪聲。

確保每個(gè)供電單元分擔(dān)負(fù)載電流。即通過并聯(lián)均流應(yīng)使整個(gè)電源系統(tǒng)像一個(gè)整體一樣工作，同時(shí)通過并聯(lián)均流技術(shù)使整個(gè)供電系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。

利用電流反饋，調(diào)節(jié)電源模塊單元的輸出阻抗，實(shí)現(xiàn)均流。當(dāng)電源模塊輸出電流增加時(shí)，通過反饋調(diào)節(jié)使輸出電壓下降斜率增大，即輸出內(nèi)阻增大，從而使該模塊輸出電流減小，達(dá)到均流目的。這種方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但均流精度相對(duì)較低，且電源輸出電壓會(huì)隨負(fù)載電流變化而有較大波動(dòng)。

在并聯(lián)運(yùn)行的電源模塊單元中，選定一個(gè)電源模塊單元作為主電源模塊，其余電源模塊作為從電源模塊。主電源模塊工作于電壓源方式，而從電源模塊工作于電流源方式，電流值可獨(dú)立設(shè)置。主模塊控制整個(gè)系統(tǒng)的輸出電壓，從模塊根據(jù)主模塊的指令調(diào)節(jié)自身輸出電流以實(shí)現(xiàn)均流。然而，在這種方式下，一旦主模塊失效，則整個(gè)系統(tǒng)崩潰，顯然不具備冗余功能，因此在對(duì)可靠性要求高的場(chǎng)合較少使用。

這種方法不用外加均流控制器，在各電源模塊單元間接一條公共均流母線 CSB。均流母線的電壓 Ub 為 N 個(gè)電源模塊代表各自輸出電流的電壓信號(hào) Ui 的平均值(即代表電源系統(tǒng)的平均電流)。Ub 與每個(gè)電源模塊的取樣電壓信號(hào)比較后通過調(diào)節(jié)放大器輸出一個(gè)誤差電壓，從而調(diào)節(jié)模塊單元的輸出電流，達(dá)到均流目的。平均電流法可以精確地實(shí)現(xiàn)均流，但當(dāng)公共母線 CSB 發(fā)生短路或接在母線上的任一電源模塊單元不工作時(shí)，會(huì)使 CSB 電壓下降，結(jié)果促使各電源模塊輸出電壓下調(diào)，甚至達(dá)到下限值，引起電源系統(tǒng)故障 ，所以對(duì)均流母線的可靠性要求較高。

使用一個(gè)外加的均流控制器，比較所有模塊的電流，調(diào)節(jié)相應(yīng)的反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)均流。均流控制器實(shí)時(shí)采集各電源模塊的輸出電流，通過內(nèi)部算法計(jì)算出各模塊應(yīng)輸出的電流值，并向各模塊反饋調(diào)節(jié)信號(hào)。這種控制方法效果較好，但需要一個(gè)外加的均流控制器和附加連線，增加了系統(tǒng)成本和復(fù)雜度，同時(shí)也可能影響系統(tǒng)的可靠性。

利用監(jiān)測(cè)電源系統(tǒng)中每個(gè)電源模塊單元的溫度來實(shí)現(xiàn)均流，使其溫度高的模塊單元輸出電流小，溫度低的電源模塊輸出電流大。因?yàn)殡娫茨K輸出電流越大，自身功耗越大，溫度也就越高。通過這種方式可使各模塊的熱應(yīng)力分布更加均勻，延長(zhǎng)電源模塊的使用壽命。但該方法響應(yīng)速度較慢，且溫度檢測(cè)的精度和穩(wěn)定性會(huì)影響均流效果 。

這種方法采用一套最大值比較器，每一時(shí)刻輸出電流最大模塊作為主模塊，其輸出電流轉(zhuǎn)化成的電壓信號(hào) Ui 送至均流母線 CSB，即 CSB 上的電壓 Ub 反映的是各電源模塊單元中 Ui 的最大值，即電流最大值。各從模塊的 Ui 與 Ub 比較從而自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流達(dá)到均流。UC3907 就是采用這種工作原理的均流控制芯片，這種均流芯片目前使用較廣泛 。它能使并聯(lián)運(yùn)行的電源模塊單元工作在所設(shè)定的電流值上，均流精度可達(dá)較高水平。

UC3907 均流控制芯片能使并聯(lián)運(yùn)行的電源模塊單元工作在所設(shè)定的電流值上，均流精度可達(dá) 2.5%。它的內(nèi)部工作框圖包含多個(gè)功能模塊協(xié)同工作。其工作原理如下：UC3907 檢測(cè)相應(yīng)電源模塊單元的輸出電流，每個(gè)電源模塊單元的輸出電流信號(hào)反饋放大后送至均流母線 CSB 上，按最大電流均流控制原理控制各單元模塊的輸出電流調(diào)節(jié)，從而達(dá)到均流目的。

UC3907 引腳功能簡(jiǎn)介如下：

4 腳：系統(tǒng)地端，這是個(gè)高阻抗端，用于通過測(cè)量功率返回線上的電壓降來監(jiān)控系統(tǒng)地。

6 腳：假地端，這是個(gè)低阻抗端，比 4 腳高出 250mV。

5 腳：功率返回端，為最負(fù)端，應(yīng)盡量接在靠近功率電源處。

7 腳：Vref 端，內(nèi)部參考電壓相對(duì) 4 腳為 2V，相對(duì) 6 腳為 1.75V。

11 腳：電壓放大器的反相輸入端，負(fù)載電壓反饋信號(hào)(2V 左右)引到該端與同相端信號(hào)相比較。具體使用時(shí)，還要在 11、12 腳間加補(bǔ)償電容。

8、9、12 腳：組成緩沖放大器，固定增益為 2.5。8 腳接一個(gè)電流設(shè)定電阻，對(duì)主模塊，該端輸出高電壓(2.5V - 3.5V)，9 腳流入電流(可達(dá) 10mA)。對(duì)于從模塊，8 腳電壓接近零伏，9 腳電流也為零。

1、2、3 腳：組成電流放大器，取樣并聯(lián)電源模塊輸出電流信號(hào)并放大 20 倍。

1、15 腳：組成最大值比較驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)均流母線 CSB。

13、14、15 腳：將各模塊單元輸出電流與主模塊輸出電流相比較，利用輸出值來調(diào)整給定參考電壓。

16 腳：狀態(tài)指示，是一個(gè)集電極開路輸出端，用以指示主電源模塊，當(dāng)為低電位時(shí)，表示該模塊為主模塊。

10 腳：Ucc 電源供電端，供電電壓范圍為 4.5V - 35V。

采用 UC3907 的離線式負(fù)載均流電路中，UC3844 為電源控制器，它的開關(guān)工作頻率 Fs = 1.72/Rt?Ct。電阻 R5 用以檢測(cè)初級(jí)側(cè)電感電流，UC3844 的最大峰值電流由 Ismax = 1.0V/R5 決定。R1、C5 為 UC3844 的啟動(dòng)電路，D3、R2、C4 為 RCD 吸收回路，用以保護(hù)功率場(chǎng)效應(yīng)管。UC3844 的軟啟動(dòng)電路由 Q1、R9、C10 組成。注意電路中的電阻 Rset 和調(diào)節(jié)補(bǔ)償是連接到了假地端子(第 6 腳)?！凹佟?地(第 6 腳)是 “真” 地(第 4 腳)電壓的一個(gè)映射，為負(fù)檢測(cè)端子電壓再加上 0.25V 的電位偏置。對(duì)地有關(guān)元件的連接是一個(gè)低阻抗端子。主控指示燈電路用以指示負(fù)載電流最大的模塊單元電流，并可檢測(cè)輸出電壓，它可用以檢測(cè)過流 / 過壓的電源模塊單元。

利用 UC3907 構(gòu)成的 DC - DC 非隔離變換器在并聯(lián)均流系統(tǒng)中的應(yīng)用較為廣泛。在采用 UC3524A、UC3907 的降壓型(BUCK)PWM 變換器的并聯(lián)均流系統(tǒng)中，對(duì)非隔離的并聯(lián)電源均流系統(tǒng)，電流檢測(cè)電阻不能接在電源模塊的地端子，而只能接在電源輸出的非地端子，否則幾個(gè)并聯(lián)電源系統(tǒng)的電流檢測(cè)電阻為并聯(lián)，致使系統(tǒng)不能正確并聯(lián)均流，即使有故障模塊單元也不易檢測(cè)出來。這種連接的唯一限制就是 UC3907 的電流放大器有一個(gè) 0 ~ -2V 的共模電壓范圍，所以需用某種形式的電平偏置或平均電流檢測(cè)。由于不需用光電耦合器，所以電路得到簡(jiǎn)化。UC3524A 的誤差放大器為一反相放大器，未使用驅(qū)動(dòng)放大器并使 UC3907 送至 UC3524A 的信號(hào)相位滿足要求。Iset(第 8 腳)電壓的變化范圍為 0 ~ 3.8V。通過從 UC3907 的電流放大器輸出信號(hào)并送至 UC3524A，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源模塊輸出電流的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到均流目的。

實(shí)際應(yīng)用中，UC3907 的并聯(lián)均流效果較好并且應(yīng)用也最廣泛。不同的均流方法和應(yīng)用電路適用于不同的場(chǎng)合，在設(shè)計(jì)大功率電源系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)的性能要求、成本、可靠性等因素，選擇合適的均流方案和芯片，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源供電。