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自动负载、电流自动均流在电源系统中的应用

   大功率电源系统采用多台开关电源并联运行实现，是目前电源技术的发展方向之一。可并联运行的模块化电源具有很多优点，一是小功率的电源模块可以方便地组合成大功率的电源系统，其容量可以任意扩展；二是实现电源系统的冗余设计，提高其可靠性；三是使用场合不受限制，根据需要组合，方便灵活。图1所示为多台开关电源并联均流实现大功率电源系统的示意图。本文就自动均流技术及其应用做简要讨论。

　　自动均流技术是常用的硬件电流均流技术之一。该方法是通过均流总线和相并联各电源间电流信号的比较获得相应修正量，来实现各单元电源间电流均匀分配的。在这里主要讨论平均电流的自动负载均流法和较大电流自动均流法。

　　平均电流的自动负载均流

　　1 工作原理

　　这种均流方式采用了一个窄带电流放大器，输出端通过阻值为R的电阻连到均流母线上，N个单元电源采用N个这种结构（见图2）。

　　当输出达到均流时，电流放大器输出电流为零，这时电源系统处于均流工作状态。当输出达不到均流时，在电阻R上产生一个Vab，由这个电压控制A1，由A1再控制单元功率的输出电流，较终使它达到均流。

　　2 特点

　　① 均流效果好，易实现准确均流；

　　② 在具体使用中，如出现均流母线短路或接在母线上的一个单元电源不工作时，母线电压下降，将使每个电源输出电压下调，甚至达到下限，以致造成故障。并且，当某一模块的电流上升到I0MAX时，电流放大器输出电流也达到极限值，同时致使其他单元电源输出电压自动下降。

　　3 具体应用电路

　　① 用运放和功率开关实现负载均流电路；

　　如图3所示，单相高精度变频电源，实现了两个模块均流电流的连接，实现了当负载变化时，每台电源的输出电压变化相同，母线电流IO=（IO1+IO2…+IOM）/n，从而实现均流。这个电路的优点就是，当其中一个模块不能正常工作时，通过开关QC1和QC2截断此模块的工作，以避免过大的电流通过。

　　图3? 双模块的均流连接

　　采用运放产生电流误差信号，电路的灵敏度很高，特别是对噪声的干扰，因此系统的稳定性较差。为提高稳定性，给出图3所示的电路，用低通滤波器加上比较器，代替运放来产生误差信号。

　　② 用低通滤波器和比较器实现负载均流电路。

　　图4中的电路表示应用均流电路的两个模块的连接。这种均流技术不采用运放来产生电流误差信号，因而电路十分稳定且容错性强，电路简单易行。R2、R3、C1组成低通滤波器，电流源Is表示与输出电流以成比例的取样电流。为实现和维持所需的均流，电流均分母线将各模块的均流电路连接在一起，电流均分母线上的电压确定了模块所需的输出电流。

LED电源产业在摸索中走向成熟

   随着LED照明产业的快速发展，LED电源市场也快速膨胀。一方面，传统电源厂商纷纷推出LED电源产品，江苏线性电源，另一方面，众多创业型的企业也纷纷成立。电源技术尚未成熟，相关标准未出台，市场乱象丛生。有关*认为，市场较终会走向少数成员主导的局面，营销策略和产品质量是胜负的关键。

　　市场扩张 价格战开打

　　2010年的LED产业喜忧参半，市场高速扩张，但不是所有的参与者都赚了钱。做路灯的大部分没赚钱，做LED隧道灯的赚了些生活费。做商业照明的企业中外贸能力强的赚钱了，芯片企业都赚钱了，之前很多国产芯片企业一直处于亏本状态，2010年出现了转机。封装企业赚钱了，因为整个2010年LED模块都“**嫁”。

　　值得注意的是，大部分LED电源企业也赚钱了，不过没有像LED芯片那样出现缺货的情况，原因在于LED电源在技术上属于传统电子行业，中国的电子行业已经具备较强的制造能力。但是行业没兴起多久，价格战已经打响，特别是小功率电源领域。据了解，小功率LED电源的价格已经非常透明，比如LED日光灯电源的价格一般在二十四五左右。

　　不过，大功率LED电源仍处于利润高地，其中一个原因是技术门槛相对较高，资金投入大。还有一个原因是大功率LED电源主要是用在路灯、隧道灯上，当前这些灯具主要用于**示范工程。路灯厂家为了示范出好效果，采用了教好的配件(至少在样品灯上)，造成了厂家给电源厂提出了更高的要求，也抬高了利润。

LED驱动电源的知识

  LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。　　

  1、LED驱动电源的特点：

(1)高可靠性特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。

(2)高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。

(3)高功率因素功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上使用照明量大，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。　

(4)驱动方式现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，直流稳压电源，组合灵活，一路 LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电也就是“中科慧宝“所采用的驱动方式，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，电源，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。

(5)浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些 LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺，而至于电源及灯具频繁更换，LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。

(6)保护功能电源除了常规的保护功能外，在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高;要符合安规和电磁兼容的要求。