我们知道,有时在某些应用中,单个电源模块不足以提供所需的电压或电流。那么,有哪些选择呢?
将两个或多个转换器并联可以解决问题,因为它可以增加可用负载电流,从而提高负载功率。但是,必须谨慎。例如,许多人认为只要使用两个规格相同的DC/DC转换器,并联配置就没问题——他们认为这种策略可以确保负载均分。然而,即使将两个相同的功率模块并联,由于元件公差,也会导致负载分配不均。输出略高的模块最终会提供全部负载电流,而另一个模块只能提供极少的电流。由于形成热点,使用寿命可能会缩短。.
为了避免这种情况,您可以采用利用下垂负载均衡 (DLS) 或主动电流均衡 (ACS) 的 DC/DC 转换器。前者设计简单,而后者更适用于高功率系统。通过 DLS 或 ACS 实现均衡负载,可以最大限度地减少每个转换器所需的动态响应,从而减少对输出的干扰。.
我们经常听到这样的问题:为什么不直接使用一个更大的功率模块,而要并联两个较小的功率模块呢?简而言之,更大的转换器可能效率低于同等大小的转换器,而且需要更大的被动元件,这会占用更多空间。此外,你会发现,使用两个较小的DC/DC功率模块可以将散发的热量分散到更大的PCB面积上,从而提高可靠性。.
精明的产品选择
在产品选择方面,并联功能取决于具体设备,因此您务必查阅技术规格书和/或咨询供应商。需要注意的是,并非所有现代DC/DC转换器都具备并联功能,至少在没有外部电流均衡控制电路的情况下是如此。有些转换器可能仅支持冗余并联,而非电流均衡。.
我们固有的设计 PKM4817LNH 例如,DC/DC转换器可以非常方便地进行并联连接。利用DLS技术,该转换器能够有效地提供‘软’输出电压-电流特性。因此,随着电流的增加,每个转换器的输出电压都会自动向下调节,从而确保每个转换器分担总输出电流。最终,该电源模块无需任何外部元件或连接即可实现电流分配。.
其他功率模块,例如我们的 PKB-C、PKB-D、PKJ、PKM-A、PKM-D、PKM-NH(除上述 PKM4817LNH 外)、PKU-C、PKU-D 和 PKU-S 系列,在需要并联配置时,都需要一个外部均流集成电路。由于采用了主动整流(以实现高效率),即使是并联,每个模块的输出端也必须使用 OR 电路(二极管或 MOSFET)来提高功率。如果没有此元件,模块的整流器会因反向电流而损坏。此类电路的参考设计可在我们的网站上找到。 设计说明 006.
在电路布局方面,我们的最佳实践建议是将输出端尽可能靠近负载连接在一起。此外,避免在并联产品的输入端之间连接二极管或其他阻流器件。保持输入端之间的低电阻和低电感也是一个不错的策略。.
提供ACS功能的产品包括: BMR4910202/853 和 BMR4800112/032 例如,数字中间总线转换器。在这种情况下,信号线连接并联的转换器,并根据每个转换器中检测到的电流水平主动控制其内部开关操作,从而实现极高的共享精度。.
串联设备
对于那些需要更高电压而非更高电流的应用,也可以将电源串联起来。例如,设计人员可以将两个 30V 转换器的输出端串联起来,从而产生 60V 的电源轨。负载电压将是所有串联电源输出电压的总和。但是,负载电流将被限制在负载电流能力最低的电源上。此外,可能需要添加保护电路,以便在一个设备因任何原因关闭时禁用另一个设备。如果您有特殊的电压要求,或者找不到满足特定需求的单一标准模块解决方案,这种方法非常有用。.
如需了解更多关于如何在您的应用中使用我们的转换器的信息,请联系我们的专家应用工程师团队,他们将很乐意凭借其专业知识和经验为您的设计提供支持: pm.support@flex.com