[发明专利]一种主从模式直流电源串联控制结构及控制方法

权利要求书

1.一种主从模式直流电源串联控制结构，其特征在于，包含：基准电压Uref、输出电压采样Umon、输出电压外环PI控制器、主机受控电流源电路、从机受控电流源电路、高压跟随电路、电压采样比例电路、均压控制电路；

基准电压Uref与输出电压采样Umon分别与求差电路输入端连接，求差电路输出端连接PI控制器的输入端；PI控制器的输出信号V_m连接主机受控电流源电路以及高压跟随电路的输入端，高压跟随电路的输出信号V_m1与均压控制电路的输出信号分别与求和电路输入端连接，所述求和电路用于将高压跟随电路的输出信号V_m1与均压控制电路的输出信号进行比例求和后生成电压信号V_s连接至从机受控电流源电路的输入端，所述主机受控电流源电路的正向输出电压信号Um+连接至从机受控电流源电路的负向输出电压信号Us-，形成从机地信号U1，从机受控电流源电路的正向输出端Us+连接至串联系统的正向输出端Uo+，主机受控电流源电路的负向输出端Um-连接至串联系统的负向输出端Uo，均压控制电路有三个输入端，分别连接至串联系统的正向输出端Uo+，串联系统的负向输出端Uo-，从机受控电流源电路的正向输出端Us+，用于采集从机受控电流源电路输出电压及串联系统总输出电压Uo。

2. 如权利要求1所述的主从模式直流电源串联控制结构，其特征在于，所述负向输出端Uo=（Uo+ - Uo-）=Us+ - Um-。

3.如权利要求1所述的主从模式直流电源串联控制结构，其特征在于，所述高压跟随电路包括电阻R1，R2，R3，R4，R5，运算放大器U1B，U2B，PNP三级管Q1，N沟道MOS管Q2；

电阻R1一端连接至V_m信号，另一端与电阻R2的串联连接至运算放大器U1B的反向输入端，电阻R2的另一端连接至PNP三极管Q1的发射极；运算放大器U1B的同向输入端接Uo-；三极管Q1的基极接运算放大器U1B的输出端，三极管Q1的集电极与电阻R3的一端短接后接运算放大器U2B的同向输入端，电阻R3的另一端与电阻R4的一端短接后接基准电压VREF_2，电阻R4的另一端与MOS管Q2的源极短接后接运算放大器的反向输入端，运算放大器U2B的输出端接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的漏极连接至电阻R5的一端，并输出控制信号V_m1，电阻R5的另一端接U1。

4.如权利要求1所述的主从模式直流电源串联控制结构，其特征在于，所述均压控制电路包括电阻R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，运算放大器U4B，U5C，同相比例放大器K1，反相比例放大器K2，K3，电压跟随器；

同相比例放大器K1输入端分别连接至输入信号Uo+以及U1，另一端与电阻R10串联连接至运算放大器U5C的反向输入端；反相比例放大器K1输入端分别连接至输入信号Uo+以及Uo-，另一端与电阻R11串联连接至运算放大器U5C的反向输入端；电阻R13一端连接基准信号VREF_1，另一端连接接运算放大器U5C的反向输入端；运算放大器U1B的同向输入端接U1；电阻R12一端连接运算放大器U5C反向输入端，电阻R12另一端连接运算放大器U5C输出端；电压跟随器一端连接输入信号V_m1，另一端与电阻R7串联连接至运算放大器U4B的反向输入端；电阻R8一端连接运算放大器U5C反向输入端，另一端与电阻R9串联连接运算放大器U4B输出端，电阻R8和电阻R9连接的结点与运算放大器U4B的反向输入端连接。

5.一种主从模式直流电源串联控制方法，其特征在于，包括：

基准电压Uref与Umon作差后连接PI控制器的输入端；

PI控制器的输出信号V_m连接主机受控电流源电路以及高压跟随电路的输入端；

高压跟随电路的输出信号V_m1与均压控制电路的输出信号进行比例求和后生成电压信号V_s连接至从机受控电流源电路的输入端；

主机受控电流源电路的正向输出电压信号Um+连接至从机受控电流源电路的负向输出电压信号Us-，形成从机地信号U1；

从机受控电流源电路的正向输出端Us+连接至串联系统的正向输出端Uo+；

主机受控电流源电路的负向输出端Um-连接至串联系统的负向输出端Uo-。