分布式控制下的DC/DC并联系统无交错自动交错方案提升可靠性

本文主要探讨了基于分布式控制的DC/DC变换器并联系统的自动交错方案，针对传统交错运行控制存在的问题，提出了一种创新设计。传统交错运行通常依赖集中式控制，通过同步的触发脉冲驱动各模块，但这种方式存在可靠性低、硬件复杂性高的局限。 新方案的核心在于无交错线自动交错控制，它采用分布式架构，消除了需要的交错线，大大提升了系统的可靠性和模块化程度。在电路设计上，如图1所示的三模块并联系统示例，每个模块仅通过负载与其他模块相连，没有额外的线路连接，简化了系统结构。每个模块的主电路反馈给控制电路的信息包括输出电压、电流及开关状态，而控制电路则基于这些信息进行工作。 控制电路的关键组成部分包括脉冲整形单元、异地时钟获取环节、锁相环电路和PWM（脉宽调制）信号发生电路。系统时钟是通过检测输出电压中的尖峰脉冲并进行处理得到的，由于模块间传输路径差异，不同模块的尖峰脉冲幅值不同，需要通过高速比较器进行“整形”以确保一致。接着，单稳态触发器进一步处理这些信号，确保每个开关时刻只有一个精确的开关信号，形成系统时钟，如图3所示。 这种无交错线自动交错技术有效地降低了电压和电流纹波，提高了输出质量和系统的稳定性。与传统集中式方案相比，分布式控制不仅减少了硬件复杂性，还提高了系统的可靠性，特别是在冗余配置下，能更好地应对各种故障情况。该方案对于提高DC/DC并联电源系统的整体性能具有显著优势，为现代电力管理系统提供了新的设计思路。