Folleto
Guía de selección de módulos de potencia Flex
Razones para el paralelismo
En primer lugar, es posible que necesite más corriente de la que proporciona un solo módulo de potencia. Al usar dos módulos en paralelo, la corriente que llega a la carga se puede duplicar eficazmente. La conexión en paralelo también puede reducir la cantidad de tipos diferentes de módulos de potencia utilizados, ya que permite satisfacer mayores requisitos de potencia con módulos de menor potencia conectados en paralelo.
¿Por qué no usar un módulo de potencia grande en lugar de conectarlos en paralelo? Los módulos más grandes pueden ser menos eficientes que sus contrapartes más pequeñas, y se requieren componentes pasivos más grandes, que ocupan espacio. Diseñar este tipo de sistemas de potencia tampoco es sencillo; a veces, la conexión en paralelo es la opción más fácil y rápida. Además, usar dos módulos de potencia CC/CC más pequeños distribuirá el calor disipado en una superficie de PCB mayor, lo que mejora la fiabilidad.
Una segunda razón es proporcionar redundancia en sistemas de alta fiabilidad. Al disponer de más convertidores de los necesarios para suministrar la corriente total de carga, si uno falla, se puede seguir suministrando la misma cantidad de corriente. Los esquemas más comunes son N+1 (con un convertidor redundante), N+M o incluso 2N para altos niveles de redundancia.
Reparto de carga
Dos convertidores CC/CC conectados en paralelo no necesariamente comparten la carga por igual. Incluso si son idénticos, los voltajes de salida diferirán ligeramente debido a las tolerancias de los componentes. El que tenga el voltaje de salida más alto generalmente suministrará toda la corriente de carga, operando al límite mientras que el otro apenas trabaja, lo que genera un punto de sobrecalentamiento y reduce su vida útil.
Además, al conectar módulos en paralelo para garantizar la redundancia, si la carga de los módulos es desigual y falla el que suministra la mayor parte de la corriente, su compañero debe aumentar rápidamente su carga desde el mínimo hasta el máximo. Esto provoca transitorios indeseables y una caída temporal en la salida.
Existen dos métodos principales para conectar convertidores en paralelo y garantizar que un convertidor no se sobrecargue:
- Reparto de carga por caída (DLS): el convertidor está diseñado con una característica de voltaje de salida frente a corriente "suave". Esto provoca que el voltaje de salida de cada convertidor se ajuste automáticamente a la baja a medida que aumenta la corriente, de modo que cada convertidor comparta aproximadamente la corriente de salida total.
- Distribución activa de corriente (ACS): un diseño más complejo, utilizado normalmente en convertidores de alta potencia. Una línea de señal conecta los convertidores en paralelo y controla activamente su conmutación interna en función del nivel de corriente detectado en cada convertidor.
La ventaja del DLS radica en su simplicidad: los módulos se conectan simplemente en paralelo. La desventaja es la caída de tensión entre el vacío y la carga máxima. La precisión del reparto de carga se basa en el rango de ajuste de la tensión de salida entre unidades y en la pendiente de la caída.
Existe otra opción al usar convertidores sin capacidad de reparto de corriente, pero con ajuste de voltaje externo. Hay circuitos integrados de reparto de carga disponibles que se pueden conectar externamente para ajustar los voltajes de salida del convertidor y lograr el reparto de corriente deseado.
Capacidades de paralelismo
No todos los convertidores CC/CC modernos se pueden conectar en paralelo, o su conexión en paralelo puede estar limitada a la redundancia en lugar de a la distribución de corriente. Consulte las hojas de datos del fabricante o póngase en contacto con su representante de Flex para obtener asesoramiento.
Muchos módulos de potencia de Flex están diseñados para una fácil conexión en paralelo, como por ejemplo: PKM4817LNH, que logra la distribución de corriente sin necesidad de componentes ni conexiones externas. La nota de diseño más reciente de los módulos de potencia Flex describe con mayor detalle el funcionamiento en paralelo y la distribución de carga de sus productos, y analiza las consideraciones de diseño para optimizar la distribución de corriente y obtener la máxima potencia de salida.
Para obtener más información sobre el paralelismo, lea nuestra Nota de diseño DN006 ‘'Utilización de módulos de alimentación CC/CC analógicos aislados en configuraciones en paralelo'.
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