关于并联DC-DC 转换器你需要知道的5件事

时间:2022-09-06来源:佚名

  对于电力系统,您需要做出的最重要的决定之一是如何在组件之间分配电力。一种流行的方法是使用并联 DC-DC 转换器。在这篇文章中,我们将了解您需要了解的有关并联DC-DC电源转换器的五件事。

   1.) 并行有很多充分的理由

  许多情况需要一个高负载电流,该电流超过单个 DC-DC电源转换器所能提供的。在这些情况下,可以并联两个或多个 DC-DC电源转换器以满足该电流要求。使用两个并联的 DC-DC,负载可用的电流可以有效地增加一倍。

  为什么不直接使用非常大的 DC-DC?首先,较大的转换器可能比较小的转换器效率低。将需要更大的无源器件,这会占用空间。设计这样的电力系统也不是很简单——有时并联是更容易、更快捷的选择。此外,使用两个较小的 DC-DC 代替一个大的 DC-DC 会将散发的热量散布到 PCB 上更大的区域,从而提高可靠性。

  并联使用 DC-DC 转换器的其他原因包括在高可靠性系统中提供冗余。这些设置使用额外的 DC-DC 转换器;可用的转换器总是比提供总负载电流所需的多——如果一个发生故障,仍然可以提供相同数量的电流。流行的方案是 N 1(其中有一个冗余转换器)、N M 甚至 2N 以实现高冗余度。

关于并联DC-DC 转换器你需要知道的5件事

  邮科DC-DC电源转换器

2.)负载电流应平均分配

  两个并联的 DC-DC 转换器不会自动平均分担负载。即使它们表面上相同,但由于元件公差,输出电压也会略有不同。具有较高输出电压的那个通常会提供整个负载电流,在其伙伴做相对较少的工作时以极限运行。这将提供所需的电量,但这并不是最佳的。

  承担较大工作份额的转换器会产生一个热热点,这可能是有问题的,并且在这些条件下它的预期寿命会更短。强制 DC-DC 转换器平均分担负载可减轻热点并优化所有模块的使用寿命。

  对于在冗余配置中运行的并联 DC-DC 转换器,如果一个模块发生故障,其他模块必须增加其输出以进行补偿。假设模块加载不均,并且提供大部分电流的模块失败。在这种情况下,其伙伴必须快速将其负载从最小增加到最大以进行补偿,这会导致不希望的瞬变和输出暂时下降。平均分担负载可最大限度地减少每个转换器所需的动态响应,从而减少输出中断。

  3.) 有很多不同的方式来实现负载分担

  在并联 DC-DC 系统中有几种常用的负载共享技术。最常见的技术之一是使用电流检测电阻器、检测放大器和求和放大器检测每个转换器的输出电流并将其与平均值进行比较。必要时使用微调或检测引脚调整转换器的输出。另一种流行的方法是下垂共享方法,如果一个转换器产生的电流比另一个转换器大,它会降低输出电压作为负载电流函数。

  可以使用一个智能模块作为主模块来实现主/从设置,该模块控制其他 DC-DC电源转换器的输出。其他技术,例如模拟电流共享,仅使用智能模块并主动调整每个电源的输出电压。

   4.) 同步开关频率可降低纹波

  使用的转换器中的开关频率之间总是存在差异,即使在从同一输入总线操作相同部件时也是如此。即使是开关频率的轻微失配也会导致不需要的拍频;开关频率会相互干扰。由此产生的频率会在转换器的输入端产生纹波电流。这些纹波电流会在转换器之间的互连中造成损耗,并对输入旁路电容器施加额外的压力。在极端情况下,纹波电流会错误地触发过流条件。

  可以选择可以同步的 DC-DC 转换器来避免这个问题。或者,可以使用滤波器抑制拍频和由此产生的纹波电流。

    5.) 永远不要假设模块可以并联

  在为将要并联的应用选择 DC-DC电源转换器模块时,务必仔细检查以确保您正在查看的模块是为并联运行而设计的。并非所有现代 DC-DC 转换器都具有这种能力。那些具有固定输出且没有反馈终端的人不太可能是候选人。那些允许并行操作的将实施某种负载共享方案(例如上面描述的下垂共享方法)。

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