目前，將多個模塊電源通過并聯的方式進行均流輸出，已經成為了很多生產商在進行新產品研發(fā)時的選擇。這種并聯均流輸出的方式能夠充分保障電源電池的工作穩(wěn)定性，在某一個電源模塊出現故障時，其他模塊還可以正常運行，能夠為工程師提供充足的維修檢測時間。本文將會就電源模塊并聯的方法之一，輸出阻抗法，進行簡要介紹，幫助工程師快速掌握其原理。

 

在日常的工作中，電源模塊的輸出阻抗并聯輸出法也被稱作電壓調節(jié)率法，這種方法是通過調節(jié)開關變換器的外特性即調節(jié)輸出阻抗達到并聯模塊接近均流的目的。下圖中，圖1為一個開關變換器的外特性，Vo=f（Io）。在該外特性中，我們可以看到R為開關變換器的輸出阻抗，其中也包括這個開關變換器模塊連接到負載的導線電阻。空載時模塊輸出電壓為Vomax。由此可見，當電流變化量為△I時，負載變化量為△V，因此AV/△I=R，R為該模塊的輸出阻抗?！鱒/△I同時也代表開關變換器的輸出電壓調整率。

圖1 開關變換器外特性Vo=f（Io）

 

在正常工作的前提下，該開關變換器的負載電壓與負載電流的關系可通過公式表示為Vo=Vomax—Rio。若將兩臺具有相同容量、相同參數的開關變換器相互并聯，則有：Vol=Vomax—R1Iol，V02=Vomax—R210。R1、R2分別為模塊l及模塊2的輸出阻抗。設負載電阻為RL，則有Io1=[R2Vol+（vol—v02）RE]/Rx，Io2=[R1V02+（Vol—V02）RL]/R，式中Rx=R1R2+（R1+R2）RL。

圖2并聯變換器及其外特性

 

那么，如果將兩臺單獨的開關變換器進行并聯，其特性又會出現哪些變化？我們可以通過一個實驗進行說明。將兩臺開關變換器相互并聯后，其外特性如下圖中圖2所示。依據公式我們可以計算得出，當負載電流為IL=IOl+102時，負載電壓為vo，按兩個模塊的負載調整率分配負載電流IL，斜率不相等，電流分配也不相等。當負載電流增大至IL''=10l’+102’時，負載電壓為V0’。由此可見，模塊1外特性斜率小，分配電流的增長量比外特性斜率大的模塊2增長量更大。如果能設法將模塊1的外特性斜率調熬到接近模塊2，則可使這兩個模塊的電流分配接近均勻。

圖3典型輸出阻抗調節(jié)法電路原理圖

 

在了解了并聯變換器及其外特性知識后，我們就可以采用輸出阻抗調節(jié)法進行并聯輸出調節(jié)了。圖3是一種典型輸出阻抗調節(jié)法實現并聯模塊近似均流的電路原理圖，我們可以看到，圖3中Rs模塊電流的檢測電阻，電流信號經過電流放大器輸出V1（O—5V電壓），與模塊輸出的反饋電壓vf綜合加到電壓放大器的輸入端。綜合信號電壓與基準電壓Vr比較后，其誤差經過放大，得到Ve，控制調節(jié)器及驅動器，用以實現自動調節(jié)模塊的輸出電壓。當某個模塊的電流增加量大時，vs上升，ve下降，使得該模塊的輸出電壓下降，即外特性向下傾斜，接近其他模塊的外特性，其他模塊的電流增大，實現近似均流。