[发明专利]具有可并联输出端的电源

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少一个第一和第二变换器单元的电源，其中该第一变换器单元利用第一控制装置来加以操控，并在第一输出端上提供借助第一电压调节器调节的第一输出电压和/或借助第一电流调节器调节的输出电流，其中该第二变换器单元利用第二控制装置来加以操控，并在第二输出端上提供借助第二电压调节器可调节的第二输出电压和/或借助第二电流调节器可调节的输出电流，并且其中这两个输出端可以并联以提供较高的输出功率。另外本发明还涉及用于运行这种电源的方法。

背景技术

具有多个变换器单元的电源的目的首先是给多个负载支路供电。为此设置了至少两个分别具有经调节的输出电压的变换器单元。在一些应用情况下，有必要给功率超过变换器单元输出功率的负载来供电。

因此为了提供更高的输出功率，并联两个或更多的输出端。于是提供并联输出端的功率之和以给负载供电。为了避免在这种并联运行中增大变换器单元的承载，已知有不同的措施。

在脉冲式电源中，通常设置所谓的硬并联。在此每个变换器单元的内部调节回路在并联之前被设置为所期望的输出电压值，并在必要时设置为所期望的电流限制值。在运行中电压调节器由于有限的调节精度和自然漂移而与额定电压值之间有微小的偏差。因此在负载电流上升时该变换器单元以最高的输出电压来给整个负载供电，直至达到对应的电流限制。从而该变换器单元的输出电压崩溃，并且其他并联的变换器单元以之前较小的额定电压值在共同输出端上提供电流。

在此应该由操作人员来执行繁琐的平衡过程，这是不利的。此外在分负载的情况下没有把承载划分到所有并联的变换器单元上。由此导致提供大多数负载的那个变换器单元更强的磨损。这导致不等的老化，并遭受过早的设备干扰的风险。

这种硬并联不适于在一定时间之后在限流运行中被完全断开的变换器单元。在断开过程之后，其余的变换器单元不再能够提供所要求的功率，并同样被断开。

另一已知的措施是给输出电压调节器设置特殊特性。在此输出电压随着电流上升而下降。在这种关系下称为对应变换器单元的软特征曲线（图1）。这种下降如此来选择，使得一方面不超过由所连接的负载预先给定的输出电压公差。另一方面这种下降必须足够大，以考虑到几倍的调节精度、运行中的漂移、老化漂移以及直至整个负载的连接电缆的电压降。于是上述的效应在硬并联时就仅具有次要的影响。

另外不利的是由操作人员所进行的耗费的调整，尤其在输出电压不同于最初的出厂设置时。首先必须断开输出端之间的连接。于是在这些输出端能够再次被连接在一起之前，各个电压调节器的输出电压必须调节到新的具有预先给定的最大偏差的期望值。如果代替具有共同连接点的电缆布线而进行输出端的贯通电缆布线（菊花链式布线），那么就产生了如下的缺点，即在电缆上的电压降不会有利于平衡。而是出现了相反的效应，因为第一变换器单元至负载具有比最后的变换器单元更大的电缆电阻。在各个变换器单元的输出电压公差非常小的情况下，该电缆电阻还导致在电流输出方面的明显差别。

在电气技术实验室中所采用的电源通常具有多个经调节的输出端。在此可以把两个输出端相并联。这借助如下一种开关来实现，其中该开关不仅把功率输出、而且把内部控制装置的信令路径都连接在一起。该开关在此具有多个接触部，并且把输出端的控制装置以如下方式相连接，即事先设定的电压和电流调节器适用于两个输出端（图2）。这种解决方案仅能够有条件地应用于工业领域的电源。一方面，操作人员可以有意或无意地借助连接线路把输出端相并联，而不操作开关。于是输出端的平衡就不正常工作。另一方面，在多于两个输出端时可以仅把具有对应开关的两个输出端相并联。另外，这种开关在工业设备中将能够开关大的直流电流和更多的信号，因此仅考虑昂贵的特殊型号。

发明内容

本发明所基于的任务是，针对开头所述类型的电源说明相对于现有技术的改善。另外还说明用于运行该电源的方法。

根据本发明，该任务通过根据权利要求1所述的一种电源以及根据权利要求12所述的一种方法而得到解决。从属权利要求描述了本发明的解决方案的不同改进。