Folleto
Guía de selección de módulos de potencia Flex
Sabemos que a veces surge una aplicación en la que un solo módulo de alimentación no es suficiente para proporcionar el voltaje o la corriente requeridos. Entonces, ¿cuáles son las opciones?
Conectar dos o más convertidores en paralelo puede ser la solución, ya que aumenta la corriente de carga disponible y, por lo tanto, la potencia de carga. Sin embargo, se requiere precaución. Por ejemplo, muchos asumen que la configuración en paralelo es adecuada siempre que se utilicen dos convertidores CC/CC de las mismas especificaciones, pensando que esta estrategia garantizará una distribución equitativa de la carga. Sin embargo, incluso conectar dos módulos de potencia idénticos en paralelo resultará en una distribución desigual de la carga debido a las tolerancias de los componentes. El módulo con una salida ligeramente superior terminará suministrando toda la corriente de carga, mientras que el otro ofrecerá muy poca. La vida útil podría reducirse debido a la creación de un punto caliente.
Para evitar esta situación, puede adoptar un convertidor CC/CC que aproveche el reparto de carga por caída de tensión (DLS) o el reparto activo de corriente (ACS). Si bien el primero se beneficia de un diseño sencillo, el segundo resulta ventajoso para sistemas de mayor potencia. El reparto equitativo de carga mediante DLS o ACS minimiza la respuesta dinámica requerida de cada convertidor, lo que reduce las perturbaciones en la salida.
Una pregunta frecuente es: ¿por qué no usar un módulo de potencia más grande en lugar de dos más pequeños en paralelo? En resumen, los convertidores más grandes pueden ser menos eficientes que sus contrapartes más pequeñas y requieren componentes pasivos de mayor tamaño, lo que exige más espacio. Además, al usar dos módulos de potencia CC/CC más pequeños, se distribuye el calor disipado sobre una mayor superficie de la placa de circuito impreso, lo que mejora la fiabilidad.
Elección de producto acertada
En cuanto a la selección de productos, la posibilidad de conexión en paralelo depende del dispositivo, por lo que siempre se debe consultar la especificación técnica o contactar con el proveedor. Es importante recordar que no todos los convertidores CC/CC modernos admiten conexión en paralelo, al menos no sin un circuito de control de reparto de corriente externo. Otros pueden limitarse a la conexión en paralelo para redundancia, en lugar de para reparto de corriente.
El diseño inherente de nuestro PKM4817LNH Por ejemplo, el convertidor CC/CC facilita enormemente la conexión en paralelo. Gracias a la tecnología DLS, el convertidor ofrece una característica de voltaje de salida en función de la corriente que se mantiene constante. Como resultado, el voltaje de salida de cada convertidor se ajusta automáticamente a la baja a medida que aumenta la corriente, asegurando que todos los convertidores compartan la corriente de salida total. En definitiva, este módulo de potencia logra la distribución de corriente sin necesidad de componentes ni conexiones externas.
Otros módulos de potencia, como nuestras series PKB-C, PKB-D, PKJ, PKM-A, PKM-D, PKM-NH (excepto el mencionado PKM4817LNH), PKU-C, PKU-D y PKU-S, requieren un circuito integrado externo de reparto de corriente cuando se necesita una configuración en paralelo. Debido a la rectificación activa (para una alta eficiencia), se debe utilizar un circuito ORing (diodo o MOSFET) en la salida de cada módulo, incluso en paralelo, para aumentar la potencia. Sin este componente, el rectificador del módulo sufrirá daños debido a la corriente inversa. Los diseños de referencia para dichos circuitos están disponibles en nuestra Nota de diseño 006.
En cuanto al diseño, nuestra recomendación es conectar las salidas lo más cerca posible de la carga. Además, evite conectar diodos u otros dispositivos de bloqueo de corriente entre las entradas de los productos conectados en paralelo. Mantener una baja resistencia e inductancia entre las entradas es otra buena estrategia.
Los productos que proporcionan ACS incluyen los BMR4910202/853 y en BMR4800112/032 Por ejemplo, convertidores de bus intermedio digital. En este caso, una línea de señal conecta los convertidores en paralelo y controla activamente su funcionamiento interno de conmutación en función del nivel de corriente detectado en cada convertidor, logrando una precisión de compartición extremadamente alta.
Conectar dispositivos en serie
Para aquellas aplicaciones que requieren voltajes más altos en lugar de corrientes más altas, también es posible conectar fuentes de alimentación en serie. Por ejemplo, los diseñadores pueden conectar las salidas de dos convertidores de 30 V en serie para generar una línea de 60 V. El voltaje de carga será la suma de los voltajes de salida de todas las fuentes de alimentación en serie. Sin embargo, la corriente de carga estará limitada a la fuente de alimentación con la menor capacidad de corriente de carga. Como advertencia adicional, puede ser necesario incluir un circuito de protección para desactivar un dispositivo si el otro se apaga por cualquier motivo. Esta técnica puede ser muy útil si se requiere un voltaje inusual o si no se encuentra una solución de módulo estándar para una necesidad particular.
Para obtener más información sobre el uso de nuestros convertidores en su aplicación, póngase en contacto con nuestro equipo de ingenieros de aplicaciones expertos, quienes estarán encantados de ayudarle con sus diseños gracias a sus conocimientos y experiencia: pm.support@flex.com
