着电力电子技术的发展，各种电子装置对模块电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，但受构成电源模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求。若采用多个电源模块并联供电，如图1所示，就不但可以提供所需电流，而且还可以形成N＋m冗余结构，提高了系统的稳定性，可谓一举两得。华星公司为客户提供可靠的模块电源并联冗余均流电源。
 
                         图1    多个电源模块并联供电框图
     但是，在电源模块并联运行时，由于各个模块参数的分散性，使其输出的电流不可能完全一样，导致有些模块负荷过重，有些模块过轻。这将使系统的稳定性降低，会给我们的生产和生活带来严重的后果，而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。国外有资料表明，电子元器件在工作环境温度超过50℃时的寿命是在常温（25℃）时的1/6。因此，使各并联电源模块的输出电流平均分配，是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。
下面分别介绍几种并联均流方案：
1    N＋m冗余结构 ：采用N＋m冗余结构运行，可以提高系统稳定性。
     N＋m冗余结构，是指N＋ m个电源模块一起给系统供电。这里N表示正常工作时电源模块的个数，m表示冗余模块个数。m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也会相应增加。
     在正常的工作情况下，由N个模块供电。当其中某个或者某些模块发生故障时，它们就退出供电，而由m个模块中的一个或全部顶替，从而保证整个系统工作的持续性及稳定性。
     以某个输出电流为100A的系统为例来说明冗余结构运行的好处，这里只讨论1＋1，2＋1，3＋1三种工作方式，如图2所示。各电源模块的工作情况由Kn的闭合情况决定。 
 
(a)    1＋1 
 
(b)    2＋1 
 
(c)    3＋1
                    图2    三种冗余结构
    如果采用1＋1冗余结构，即采用两个输出电流为100A的电源模块并联供电。正常情况下只有一个模块工作，当它发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系统仍然能正常运行。
    如果采用2＋1冗余结构，即采用3个输出电流为50A的电源模块并联供电。正常情况下只有两个模块工作，当其中之一发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系统仍然能正常运行。
    如果采用3＋1冗余结构，即采用4个输出电流为33A的电源模块并联供电，正常情况下只有3个模块工作，当其中之一发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系统仍然能正常运行。
    比较上面三种工作方式，采用2＋1这种方式最好，这是因为，1＋1方式中有一半的功率被闲置，而3＋1方式中使用元器件太多，成本过高，经济性不好。
2    几种传统的并联均流方案
2．1    下垂法
     下垂法全称外特性下垂法，也叫做斜率控制法。在并联电源模块系统中，各个电源模块是独立工作的。每个模块根据其外特性以及电压参数值来确定输出电流。在下垂法中，主要是利用电流反馈信号来调节各模块的输出阻抗，也就是调节Vo=f(Io)的斜率，从而调节输出电流。其工作原理图如图3所示。 
 
                             图3    下垂法工作原理图
     Ri为任一并联模块电源输出电流Io的采样电阻，经电流放大产生电流反馈电压信号Vi，Vf为输出电压反馈，Vr为Vi与Vf的和，Vg为控制基准电压（5V），Ve为误差电压。当某一模块输出电流Io偏大时，电压与电流反馈合成信号Vr=Vi＋Vf增大，与Vg进行比较后，使Ve减小，Ve反馈回电源模块的控制部分，使该模块的输出电压Io下降，则Io减小，即Vo=f(Io)外特性下调。每个模块各自调整自己的输出电流，就可以实现各模块的并联均流。
     这种方法的优点是简单，不需要外加专门的均流装置，属于开环控制。缺点是调整精度不高，每个模块必须进行个别调整，如果并联的模块功率不同的话，容易出现模块间电流不平衡的现象。
2．2    主从电源法
     主从电源法是将并联的多个电源模块中的一个作为主模块，其他模块跟随主模块工作。具体工作过程是：主模块的工作电流与输出反馈信号进行比较，将差值信号反馈回各电源模块（包括主模块和从模块）的控制电路，从而调节各模块的输出电流大小。
     如图4所示，设模块1为主模块电源，其输出电流的采样电压为V1，其他模块电源输出电流的采样电压为Vn。当某一模块输出电流偏大时，相应的Vn增大，与V1比较，得到的Ven减小，反馈给该模块的控制电路中，减小其输出电流，从而实现均流。 
 
               图4    主从电源法工作原理图
    主从模块法的优点是不须外加专门的控制电路。其缺点是，各个模块间需要有通信联系，连线比较复杂；其最大缺点是，一旦主模块出现故障，则整个模块电源系统将崩溃，所以，不能用于冗余结构中。
2．3    自动均流法和最大电流法
    自动均流法也叫单线法，其工作原理是，将各电源模块都通过一个电流传感器及一个采样电阻接到一条均流母线上。
    如图5所示，当输出达到均流时，输出电流I1为零。反之，则电阻R上由于有电流I1流过，在其两端产生一个电压Uab，这个电压经过放大器A输出电压Uc，它与基准电压Ur比较后的ΔU，反馈回电源模块的控制部分，从而调节输出电流，最终实现均流。 
 
                 图5    单线法工作原理图
     自动均流法的优点是，电路简单，容易实现。缺点是，如果有一个模块与均流总线短路，则系统就无法均流，而且单个模块电源限流也可能引起系统不稳定。
     若将图5中的电阻用一个二极管代替，二极管正端接a，负端接b。这样，N个并联的电源模块中，只有输出电流最大的那个模块的电流才能使与它连接的二极管导通，从而均流总线电压就等于该模块的输出电压，其他模块则以均流总线上的电压为基准，来调节各自的输出电流，从而实现均流。
     如果单纯以二极管来代替采样电阻，则由于二极管本身有正向压降存在，所以，主模块的均流精度会降低，而从模块不受影响。这里可以用图6所示的缓冲器来代替，从而提高均流精度。 
 
                 图6    缓冲器电路
     采用这种均流方式，参与均流的N个电源模块，以输出电流最大的为基准，这个最大电流模块是随机的，这种均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流单元工作于主控状态，别的单元工作于被控状态，所以，也把这种方法叫做“自动主从均流法”。
美国Unitrode公司开发的UC3902，UC3907，UCC39002等系列集成均流控制芯片，可以完成不同的并联冗余均流功能，各有千秋。其中：UC3907芯片使多个并联在一起的电源模块分别承担总负载电流的一部分，并且所承担的负载电流大小相等。通过监测每个模块的电流，电流均衡母线确定哪个并联模块的输出电流最高，并把它定为主模块，再根据主模块的电流调节其他模块的输出电流，从而实现均流。
而UCC39002是美国Unitrode公司开发的又一款均流控制其，它的特点是：能实现负载均衡，在高电流高电压应用中采用并行的低电流低电压电源模块有很多好处，包括可以提高可靠性和热插拔能力，以及实现分布式排热和设计的灵活性等。并行电源级需要负载均衡，以使各个模块的压力均等。负载均衡的方法之一，就是基于自动主/从结构，采用一个专用的控制器（如UCC39002）来在并行连接的电源之间平等分配负载电流。并行电源必须具有真正的遥感能力或者一个输出调整终端。每个电源模块的输出电流都会被测量并当作一个通用负载均衡总线。正感应电压，即每个模块输出电压调整管脚上的电压也会被调整，以提供均衡的电流。
     将多个中小功率模块电源并联可以共同承担大功率的输出,组成分布式电源系统。与传统的集中式电源系统相比,它可以通过改变并联模块的数量来满足负载的大功率要求而无须重新设计电源系统。电源并联运行是电源产品模块化、大容量化的一个有效方法。同时电源N+n的冗余并联利用多个电源模块并联运行是扩大电源系统容量和提高可靠性的有效方法,而并联运行的核心问题是负载均衡。在比较了常用的均流方法和负载共享控制芯片之后,采用最大电流自动均流法,选择高级负载共享控制器UCC39002对相同输出功率模块和不同输出功率模块分别进行并联试验。试验结果表明,并联系统运行良好,模块电源输出电流最大分配误差小于2%,负载调整率也控制在1%以内,满足大多数应用需要。
2.4    外部控制器法
     外部控制器法就是在各并联电源模块之外，加一个专门进行并联均流控制的外部模块，如图7所示。 
 
                     图7    外部控制法工作原理图
     每个模块的输出电流采样，转化为电压信号，与给定的电压Vcc进行比较，所得差值输入到各电源模块的控制部分，这样就可以实现各模块输出电流的并联均流。
     这种工作方式，需要外加专门控制器，加大了投资，而且控制器与个电源模块要进行多路连接，连线较复杂，但是均流效果非常好，各模块输出电流基本相等。
     总之：通过并联均流及冗余技术可以实现模块电源的功率扩展，有利于适应更大负载的应用。当然，针对不同的负载要求及工作特点可进行相应的功能选择，要知道实现的主要目的，选择相应的均流拓扑结构。既要使模块电源的功率得到扩展，又要使模块电源可靠稳定工作，从而达到设计的目的。