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基于MATLAB的并联Buck均流仿真

张莹文

（洛阳师范学院物理与电子信息学院）

摘要：Buck是电源设计中常见的拓扑结构，使用多个Buck模块并联供电时会存在均流问题。

本文基于MATLAB设计一款并联Buck变换器，并基于串电阻法和平均电流法两种均流控制策略

进行仿真分析。首先提出并联电源模块的均流问题并对并联Buck变换器及均流控制策略进行简

介，然后基于MATLAB搭建并联Buck电源模块的仿真模型，分别就串电阻法和平均电流法两种

均流策略对并联Buck模块进行均流控制仿真，最后通过仿真结果的对比分析，发现并联Buck采

用平均电流法时其均流效果更好。

关键词：Buck；并联；MATLAB；均流

0引言

军工、工业、科研等领域的设备对电源的要求越

来越高，电源模块正朝着大功率和大电流方向不断跨

越，通过利用多个模块并联供电，还可以有效的减少

电容、电感、变压器的尺寸，以及抑制干扰改善系统

性能［1］。在多个模块并联供电中，由于多个模块的外

特性不同，每个模块分担电流也不同。这会导致外特

性差的模块可靠性降低。并联运行技术中均流控制是

研究的重点之一，即对负载电流的平均分配［2-4］。通

过利用均流控制策略来控制电源模块电流的均匀分

配，实现稳定可靠的冗余系统［5，6］。

图1并联Buck电路拓扑

本文针对开关电源Buck变换器进行并联均流控

制策略的设计，采用双Buck并联电路，基于此进行串2基于MATLAB的仿真与分析

电阻法和平均电流法的并联均流控制策略的Buck变MATLAB是一款应用广泛且功能强大的仿真软

换器进行电路设计。件，可用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真，

是基于模型的设计工具。Simulink是MATLAB中的

1并联Buck变换器及均流控制策略简介一种可视化仿真工具，被广泛应用于一些仿真和建

如图1所示为两个降压斩波电路并联供电的原理模中。

图，图中包括两个MOSFET管分别是V1、V2，两个储2.1采用串电阻法均流控制策略的Buck电路仿真

能电感分别是L1、L2，两个续流二极管分别是VD1、如图2所示为串联电阻法并联仿真模型，设置

VD2，一个滤波电容C和负载电阻R。该电路在一个开直流电压源V的参数将电压幅值设为24V，负载R

in

［7，8］

关周期内共有4种模态。电阻阻值设置为4Ω，电感L、L电感值都设置为

12

目前常见的均流控制策略包括串电阻法、主从均2mH。此处取R=0.05Ω，R=0.035Ω，仿真时间设

12

流法、最大电流法和平均电流法等。本文将对串电阻为2s。

法和平均电流法进行设计与比较。串电阻法就是通过仿真结果如图3所示，其中，总的输出电流IO

在各个模块的输出端串一个电阻，来加大输出阻抗，改为3A，输出电流IL1和输出电流IL2分别表示每个

善均流性能。采用平均电流法进行电路设计时，本文Buck各自的输出电流。

的Buck变换器设计使用的闭环控制器采用双闭环结