淺談電源模塊技術與電源均流技術

單 躍

(新恒基(遼寧)物業管理有限公司，遼寧 沈陽 110013)

隨著現代電子業的飛速發展，增強電子系統工作的穩定性與高效性成為研究的重點之一。電源的穩定性與高效性是為了解決以上問題所必須考慮的要點之一，下面，我們就對電源的分類及相應優勢以及對先進技術的原理與應用作以簡介。

1.電源模塊技術

電源是為電子系統提供電能的裝置，是電子系統中必不可少的重要部件，它的主要功能是將其他形式的能量轉化為電子系統中可用的電能，其穩定性決定了電路的穩定性，下面我們就對其模塊形式和優缺點進行簡要說明。

1.1 常見的電源模塊形式

電源模塊的類型有許多種，但依其電路原理大致可分為線性電源和開關電源兩種。

(1)線性電源是許多便攜設備中常見的電源形式，它通常由一個變壓器、一組或一個用于進行整流的二極管及濾波電容所組成。

(2)開關模式電源比線性電源出現的時間要晚，其電路結構也要更為復雜，其主要功能是將220V的交流電源變為可用的直流電源。[1]

1.2 常用技術的優缺點比較

(1)線性電源是先將220V/50Hz低頻交流電經過變壓、整流、濾波等過程，在經過電壓反饋調整后方可輸出高精度的直流電壓。這種電源技術可以達到效高的穩定度，波紋也很小，而且不存在干擾與噪音。但是它的不足之處則是需要配備較為龐大笨重的變壓器和濾波電容，加之其電壓反饋電路當工作時在調整管上存在壓降，使得它在輸出較大工作電流時，會使調整管的功耗變大、轉換率變低。

(2)開關電源的工作原理是先把220V的低頻交流電整流成高壓直流電，然后通過變壓器將其變成高頻高壓的方波信號，進而轉換為高頻低壓的交流信號，最后在整流濾波后輸出低壓直流信號。由于開關電源的應用更為廣泛和簡單，故要比其他技術應用的更為廣泛。

2.電源均流技術

為了提高電源的使用時長或增強其供電穩定性，一般采取多個電源并聯的方式，但由于各電源模塊的內阻不盡相同，導致其輸出電壓不同，易發生閑死或忙死的現象。[2]為了防止這種現象的發生，我們需要利用某種方法將負載平均分配到各模塊之中，這種方法我們稱之為電源均流，下面我們就對其作以介紹。

2.1 電源均流技術原理及優點

將電源中各具有壓差的模塊進行整流，使整流后的負載平均分配到電源各模塊中的技術稱之為電源均流技術，下面我們就以開關電源為例，對其均流技術做以介紹。

(1)電源均流方法的分類

于是他蹲坐在她的對面，小心地啃著，動作很紳士，幾乎不留下一點碎屑，吃完后又伸出他的小爪子，在嘴上輕輕按了兩下，抬起頭來見她在望他，就不好意思又歡喜地笑了一笑，她突然發現他的嘴巴是那么小巧精致，呈一個完美的倒三角形狀，多么可愛，她心里頓時爬著一股癢癢的欣然。那一刻她記了好多年。

電源均流的方法有許多種，如輸出阻抗法、平均電流自動均流法、最大電流自動均流法等，下面我們就對其做以簡略介紹。

①輸出阻抗法:這種方法是通過對電源內阻的輸出方式進行調節來實現對線路電流的調節，這種方法雖然簡單易行，但其對電壓的調整率較差，效果不理想。

②平均電流自動均流法:將各模塊的電流采樣進行放大，并連接到公用的均流母線之上，將此母線上的電流做為各模塊進行整流的標準，實現較為精確的電源均流。使用這種方法不會在單一模塊出現問題后影響整個系統的使用，但會降低總體的電壓。

③最大電流自動均流法:這種整流方法是另電源的各模塊中，輸出電流最大的模塊自動定為主模塊，其他模塊以其為標準進行整流。這種方法即可以保證在單一模塊故障時不影響系統整體，又可以保證不會出現過多的壓降，是現今用處較多的方法，又被稱為自動主從均流法。

(2)電源均流技術特點

下面我們以較為簡單的輸出阻抗法和用處較多的最大電流自動均流法為例對其技術特點分別進行闡述。

②最大電流自動均流法的原理很簡單，就是把本模塊的電流采樣值和均流后的值進行誤差放大，然后以誤差放大器的值為標準來對電壓反饋環路的值進行調節，以調整輸出電壓和模塊的輸出電流，使電流反饋值與電流最大的模塊值相同，最終實現自動均流的目的。

2.2 電源均流技術在實現電源均流過程中的注意事項

在實現電源均流的過程中，使用不同方法有著不同的側重點，下面我們就針對輸出阻抗法在實現電路均流過程中的應注意事項略作說明，其注意事項很多，以下就針對其變壓器耦合過程中的繞制方式、工作模式和電壓采樣略作說明。

(1)變壓器耦合

電壓采樣信號是信號通過變壓器耦合輸出電壓變化信號而得到的，故信號耦合的質量決定著輸出電壓負載調整率精度。在試驗過程中，應注意變壓器的繞制方式。

變壓器的繞制方式應以初級繞組先繞一半，再進行次級繞組的繞制，繞制后再將初級繞組余下的匝數繞完，同時要將次級繞組包裹在內，以達到漏感最小的目的。[3]

(2)工作模式

電路工作模式的選擇對電源模塊負載調整率影響較大，當電路設計原邊電感較大時，連續的工作模式會使負載變化，導致電流信號波形斜率比變化率要小，并對輸出電壓負載的調整率產生影響。但當不處于連續模式的情況下，又會影響效率。因此要確保電路設計原邊電感適中(一般為6匝)，以使其影響得以降低。

(3)電壓采樣信號

采樣信號的擴大效果一定程度上會影響輸出電壓的負載調整率，所以，要盡量減小電壓取樣繞組的輸出阻抗，以加強對電壓采樣信號的放大效果，最終達到改善輸出電壓的負載調整率的目的。

通過上文對電源和均流技術的介紹，使我們對電源的分類以及使用均流技術的好處有了一定的認識，并通過對調整輸出阻抗法及最大電流自動均流法的原理和實例的介紹，使我們對均流法的原理與實現有了更深一層的了解，希望可以為初學者在均流技術領域的研究提供了參考。

[1]湯姆·彼德魯德利斯著.張寶玲，董啟雄，李曉波等譯.《電子技術完全實踐》.科學出版社.2006

[2]張占松，蔡宣三.《開關電源的原理與設計[M]》.北京：電子工業出版社.1998.

[3]周志敏，周紀海.《開關電源實用技術設計與應用》.人民郵電出版社.2003.8