為了滿足大負(fù)載功率的要求，電源系統(tǒng)往往需要用若干臺(tái)開關(guān)電源并聯(lián)[1]供電,。而且在實(shí)際應(yīng)用中,，常常存在兩個(gè)并聯(lián)電源功率不同、不能平均分?jǐn)傠娏鞯那闆r,，這就要求功率高的電源模塊分擔(dān)更大的電流的情況,。因此有必要采取一種有效的分流控制方案，以保證整個(gè)電源系統(tǒng)的輸出電流按各個(gè)單元模塊的輸出能力分擔(dān),，這樣既能充分發(fā)揮單元電源模塊的輸出能力,，又能保證每個(gè)單元電源的工作可靠性[2]?；陟`活性需求,，將單片機(jī)運(yùn)用于開關(guān)電源并聯(lián)分流控制就顯得十分必要。本文在并聯(lián)電源系統(tǒng)主從設(shè)置法均流技術(shù)[3-6]的基礎(chǔ)上,，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的半智能型并聯(lián)電源系統(tǒng),，其中的單片機(jī)模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各模塊的分流情況，并通過(guò)人機(jī)對(duì)話端口實(shí)現(xiàn)對(duì)并聯(lián)電源系統(tǒng)分流比的任意可調(diào),，極大地拓寬了并聯(lián)分流開關(guān)電源系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合,。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。本設(shè)計(jì)采用主,、從工作方式,，分別對(duì)電壓大小和電流比例進(jìn)行控制，并進(jìn)行精確跟蹤,。其中,，主通道對(duì)電源輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓控制；從通道保證電流輸出比例與系統(tǒng)設(shè)定值一致,；單片機(jī)模塊與顯示及輸入控制端口則實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的半智能化,，即分流比可調(diào)、各模塊電流可實(shí)時(shí)監(jiān)控,。通過(guò)顯示及輸入控制端口輸入比例數(shù)據(jù),，由單片機(jī)產(chǎn)生電流比例調(diào)整信號(hào)控制從通道電流反饋控制電路，從而調(diào)整兩路PWM信號(hào)使兩個(gè)DC/DC模塊輸出相應(yīng)的電流值,。主通道電壓反饋控制電路通過(guò)對(duì)輸出電壓采樣實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)壓,，單片機(jī)模塊通過(guò)對(duì)系統(tǒng)總電流取樣實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)總電流的監(jiān)控，在總電流超出設(shè)定范圍時(shí)及時(shí)啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路,。
1.1 主通道模塊設(shè)計(jì)
    主通道模塊設(shè)計(jì)如圖2所示,。主要由電壓取樣、比較放大,、PWM調(diào)制,、驅(qū)動(dòng)及輸出電路、低通濾波等環(huán)節(jié)組成,。主通道通過(guò)電阻分壓取樣,，將負(fù)載樣品電壓與控制系統(tǒng)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓UR進(jìn)行比較，得到PWM調(diào)制誤差信號(hào)，該信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)三角波信號(hào)進(jìn)行比較,，形成具有一定占空比的PWM調(diào)制信號(hào),該信號(hào)經(jīng)180°裂相后,，構(gòu)成一對(duì)PWM信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)半橋輸出級(jí)電路。然后通過(guò)低通濾波后,，輸出電壓幅度穩(wěn)定的直流電壓,。
1.2 從通道模塊設(shè)計(jì)
　    從通道模塊設(shè)計(jì)如圖3所示。為了控制主從通道的電流輸出比例,，通過(guò)霍爾電流傳感器對(duì)主,、從通道輸出電流進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流樣本電壓UI1,、UI2,。UI3與從單片機(jī)系統(tǒng)送來(lái)的主/從通道電流比例調(diào)整電壓Uk相乘，對(duì)從通道電流進(jìn)行比例控制,，并與主通道電流樣品電壓UI1進(jìn)行比較放大后,，送PWM控制系統(tǒng)。

    主,、從通道的驅(qū)動(dòng)及功率輸出部分電路結(jié)構(gòu)完全相同,，主通道用來(lái)穩(wěn)定負(fù)載電壓，而主/從通道電流輸出比例由從通道控制,，從而簡(jiǎn)化了反饋環(huán)路結(jié)構(gòu),，使系統(tǒng)環(huán)路控制穩(wěn)定，電壓和電流都具有很高的調(diào)整率,，控制精度均很高,。
1.3 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    單片機(jī)系統(tǒng)主要用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)及重點(diǎn)參數(shù)信息，響應(yīng)用戶操控指令,。其流程圖如圖4所示,。
    首先，單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的總電流進(jìn)行取樣分析,，判斷是否滿足“主從電流之和低于4.5 A”,，若不滿足,則再判斷其是否滿足“主從電流之和是否小于6 A”，滿足則將強(qiáng)行按照1:1的分流比輸出,，避免單路輸出功率過(guò)大而損壞電源,，否則過(guò)流保護(hù)，自動(dòng)關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路,。若滿足“主從電流之和低于4.5 A”,，則讀取人機(jī)交換平臺(tái)輸入的輸出電流比，系統(tǒng)對(duì)該電流比進(jìn)行分析,，判斷其是否滿足“主從電流均在0.4 A~3 A之間”,，若滿足,，則系統(tǒng)將按照指定分流比輸出；不滿足,，系統(tǒng)將強(qiáng)行按照1:1的分流比輸出,。其次，基于單片機(jī)的這種分流比控制不但可以實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)電源系統(tǒng),，而且,，其“4.5 A”和“0.4 A~3 A”的條件也可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)定,，具有很大的靈活性,，這是傳統(tǒng)的并聯(lián)均流開關(guān)電源系統(tǒng)所不具備的。
1.4 過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)
    過(guò)流保護(hù)電路是由單片機(jī)進(jìn)行檢測(cè)控制,。當(dāng)兩路電流之和大于設(shè)定的限流值（默認(rèn)值6 A,，可獨(dú)立設(shè)置）時(shí)，控制程序自動(dòng)關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路,，經(jīng)一定的時(shí)間延遲后,，自動(dòng)恢復(fù)電流檢測(cè)控制。另外,，根據(jù)本設(shè)計(jì)性能指標(biāo),，用戶可任意設(shè)定主從電流比例，但當(dāng)比例設(shè)定不合適或負(fù)載發(fā)生變化時(shí),，存在單路電流超限現(xiàn)象（上限默認(rèn)值3 A,、下限默認(rèn)值0.4 A，可獨(dú)立設(shè)置）,。為保證超限的電流模塊正常工作,，同時(shí)又保證并聯(lián)供電系統(tǒng)總功率輸出不變,單片機(jī)在系統(tǒng)總電流輸出門限(默認(rèn)值4.5 A~6 A,可獨(dú)立設(shè)置)范圍內(nèi)，將采用強(qiáng)制1:1輸出模式,，主從電流比例重新滿足要求后,，自動(dòng)恢復(fù)。

2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2.1 分流比設(shè)定及分流誤差測(cè)試
    設(shè)定分流比分別為1.5:2.5和2.5:1.5,，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻,，讀取各電流值，計(jì)算分流相對(duì)誤差,，分流電流相對(duì)誤差為：δi=(Ii實(shí)測(cè)－Ii理論)/Ii理論,。結(jié)果如表1所示。

    調(diào)節(jié)負(fù)載電阻,，使I0穩(wěn)定在4.008 A,，調(diào)節(jié)分流比，讀取各分流值,，計(jì)算分流相對(duì)誤差,。結(jié)果如表2所示,。

2.2 測(cè)試結(jié)果分析
    測(cè)試結(jié)果表明,在總電流I0>4.5 A且分流輸出I1、 I2在0.4 A~3 A之間時(shí),，其分流比可以任意設(shè)定,，分流誤差在5 mA內(nèi)，分流相對(duì)誤差小于0.5%,，具有較高的精度,；當(dāng)總電流4.5 A<I0<6 A或分流輸出I1、I2超出0.4 A~3 A的設(shè)定范圍時(shí),，分流輸出將按照1:1的分流比執(zhí)行,；當(dāng)總電流I0>6 A的上限電流時(shí)，系統(tǒng)將關(guān)斷驅(qū)動(dòng),，經(jīng)一定的時(shí)間延遲后再行檢測(cè)系統(tǒng)電流值,，防止因電流過(guò)大而損壞電源，從而達(dá)到了系統(tǒng)的保護(hù)功能,。
    本文在并聯(lián)電源系統(tǒng)主從設(shè)置法均流技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的半智能型并聯(lián)電源系統(tǒng),其中的單片機(jī)模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各模塊的分流情況,，并通過(guò)人機(jī)對(duì)話端口實(shí)現(xiàn)對(duì)并聯(lián)電源系統(tǒng)分流比任意可調(diào)，極大地拓寬了并聯(lián)分流開關(guān)電源系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合,，具有很強(qiáng)的實(shí)用性,。
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