数字PID控制的开关电源并联均流方案实验

"基于数字+PID的开关电源并联系统实验研究" 本文主要探讨了如何解决开关电源并联系统中各电源模块间电流不均衡的问题，采用了一种基于数字PID（比例-积分-微分）控制算法的方法。开关电源并联系统在电力系统、工业自动化以及数据中心等领域广泛应用，其优点在于能够提供高可靠性、大功率输出和冗余功能。然而，当多个电源模块并联工作时，由于各种因素如内部阻抗差异、控制电路不一致等，可能会导致电流分配不均匀，影响系统效率和稳定性。 作者芦守平、国强和刁鸣来自哈尔滨工程大学信息与通信工程学院的国家级电工电子实验教学中心，他们在实验中设计了一种多路电源模块并联的均流方案。该方案利用数字PID控制器来优化电流分配，确保各个电源模块输出电流的一致性。数字PID的优势在于其灵活性、快速响应和精确调整能力，使得并联电源系统能实现更高的均流精度。 实验装置采用两个输出电压为12V、负载电流为2A的电源模块构建，并在不同的负载条件下进行测试。实验结果显示，均流精度达到了0.6%以内，这意味着电流分配非常均匀。随着输出功率的增加，均流效果进一步改善，这表明该方案对于大功率应用具有显著优势。在动态负载情况下，系统的输出电压变化保持在0.35%以内，证明了系统的动态响应性能良好，能够适应负载的快速变化，保持电压稳定。 关键词“开关电源”指的是这种利用开关器件（如MOSFET或IGBT）进行高频能量转换的电源类型，它具有高效率和小体积等优点。“并联控制”是确保多台开关电源协同工作的关键技术，通过控制算法使各电源模块共享负载。“均流技术”是为了使并联电源模块的输出电流保持平衡，防止过载或损坏单个模块。“PID算法”是一种广泛应用的控制策略，通过比例、积分和微分三个部分来调整控制量，以达到期望的系统响应。 这篇论文的研究成果对实际工程中的开关电源并联系统设计提供了有价值的参考，通过数字PID控制实现了高效的均流，有助于提升整个系统的稳定性和可靠性。此外，实验数据的详细分析为后续研究和优化提供了基础，对于进一步提高开关电源并联系统的性能有着重要的理论和实践意义。