16 iunie 2020 de Bruce Rose - 7 minute de citire

paralel

În unele aplicații, utilizarea unei singure surse de alimentare poate să nu fie suficientă pentru a furniza puterea necesară încărcăturii. Motivele pentru utilizarea mai multor consumabile pot include funcționarea redundantă pentru a îmbunătăți fiabilitatea sau creșterea puterii de ieșire. Atunci când furnizați energie combinată, trebuie să aveți grijă să vă asigurați că energia este livrată în mod echilibrat de toate sursele.

Surse de alimentare conectate pentru redundanță

Sursele de alimentare redundante sunt o topologie în care ieșirile mai multor surse de alimentare sunt conectate pentru a crește fiabilitatea sistemului, dar nu pentru a crește puterea de ieșire. Configurațiile redundante sunt proiectate în mod normal pentru a extrage curentul de la sursele de alimentare primare și pentru a extrage curent de la sursele de alimentare de rezervă atunci când a avut loc o defecțiune la una dintre sursele de alimentare primare. Deoarece tragerea curentului de sarcină pune stres pe componentele unei surse de alimentare, se obține o fiabilitate ridicată în sistem atunci când nu se extrage curent din sursele redundante până când nu există o problemă cu una dintre sursele primare.

  • Sursele de alimentare A și B sunt surse similare; Vot și maxim Ești la fel
  • Tensiunea de sarcină este egală cu tensiunea de alimentare
  • Sarcina de curent maximă este egală cu puterea de curent maximă a unei surse
  • Comutatorul electronic conectează una dintre ieșirile de alimentare la sarcină

Surse de alimentare cu ieșiri conectate în paralel

O topologie obișnuită folosită pentru creșterea puterii de ieșire este conectarea în paralel a ieșirilor a două sau mai multe surse. În această configurație, fiecare sursă de alimentare furnizează tensiunea de sarcină necesară în timp ce conectarea surselor în paralel crește curentul de sarcină disponibil și, astfel, puterea de încărcare disponibilă.

Această topologie poate fi implementată cu succes, dar există multe considerații pentru a asigura eficiența configurației. Pentru configurații paralele, sursele de alimentare cu circuite interne sunt preferate, deoarece circuitele interne vor îmbunătăți eficiența partajării curentului. Dacă sursele de alimentare utilizate într-o aplicație de partajare curentă nu au circuite de partajare interne, atunci trebuie utilizate metode externe, care pot fi mai puțin eficiente.

Principala preocupare este modul în care curentul de sarcină este împărțit între sursele de alimentare. Distribuția curentului de sarcină depinde atât de proiectarea surselor de alimentare, cât și de proiectarea circuitului extern și a conductoarelor utilizate pentru conectarea ieșirilor surselor în paralel. Aproape întotdeauna se utilizează surse identice la conectarea lor în paralel din cauza provocărilor de a configura eficient sursele de alimentare. Cu toate acestea, este posibil să configurați consumabilele în paralel cu tensiunile de ieșire și curenții de ieșire maximi care nu se potrivesc.

O discuție mai detaliată cu privire la conectarea în paralel a surselor de alimentare poate fi găsită în documentul nostru tehnic Partajare curentă cu surse de alimentare.

  • Sursele de alimentare A și B trebuie să aibă același Vout; Maximul dvs. poate fi diferit
  • Tensiunea de sarcină este egală cu tensiunea de alimentare
  • Sarcina de curent maximă este egală cu suma curentului maxim de ieșire a ambelor consumabile
  • Circuitele de monitorizare a curentului echilibrează curentul de încărcare între surse

Surse de alimentare cu ieșiri conectate în serie

O altă opțiune pentru a obține o putere mai mare livrată unei sarcini este conectarea ieșirilor mai multor surse de alimentare în serie, mai degrabă decât în ​​paralel. Unele dintre avantajele utilizării unei topologii de serie includ: utilizarea aproape perfectă a furnizării de energie între surse, nu este nevoie de circuite de configurare sau partajare și o toleranță la o mare varietate de modele de aplicații. Așa cum s-a menționat anterior, la conectarea în paralel a ieșirilor de alimentare, fiecare alimentare furnizează tensiunea necesară, iar curentul de sarcină este împărțit între surse. În comparație, când ieșirile surselor de alimentare sunt conectate în serie, fiecare sursă furnizează curentul de sarcină necesar, iar tensiunea de ieșire furnizată sarcinii va fi combinația de surse în serie.

Trebuie remarcat faptul că atunci când sursele de alimentare sunt configurate cu ieșirile conectate în serie, sursele nu trebuie să aibă caracteristici de ieșire similare. Curentul de sarcină va fi limitat la cea mai mică capacitate de curent de sarcină a oricăreia dintre sursele din configurație și tensiunea de sarcină va fi suma tensiunilor de ieșire ale tuturor surselor din șir.

Există câteva limitări impuse surselor de alimentare atunci când acestea sunt utilizate într-o configurație de ieșire în serie. Una dintre limitări este că ieșirea surselor trebuie să fie proiectată astfel încât să tolereze decalajul de tensiune datorită configurației de serie. Această tensiune offset nu va fi în mod normal o problemă, dar tensiunile de ieșire ale surselor de alimentare la care se face referire la pământ nu pot fi stivuite pe ieșirile altor surse. O a doua limitare constă în faptul că ieșirea unei surse poate fi supusă unei tensiuni inverse dacă ieșirea nu este activă atunci când sunt active ieșirile rămase în șir. Problema de tensiune inversă poate fi rezolvată cu ușurință prin plasarea unei diode polarizate invers pe ieșirea fiecărei surse. Valoarea nominală a tensiunii de rupere a diodei trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire individuală și curentul nominal al diodei trebuie să fie mai mare decât cea mai mare valoare nominală a curentului de ieșire al oricărei surse de alimentare din șirul de serie.

  • Sursele de alimentare A și B pot avea maximum Vout și Iout diferite
  • Tensiunea de sarcină este egală cu suma tensiunilor de ieșire de alimentare
  • Curentul maxim de încărcare este egal cu cel mai mic dintre curentul maxim de ieșire al oricărei surse
  • Diodele de polarizare inversă protejează ieșirile consumabilelor

rezumat

Surse de alimentare conectate în paralel:

  • Utilizare slabă a energiei datorită toleranței controlului partajării curente între surse
  • Circuit special necesar pentru controlul partajării curentului între consumabile
  • Sensibil la proiectarea și construcția conductoarelor care conectează consumabilele în paralel
  • Cel mai ușor proiectat cu surse de alimentare similare

Surse de alimentare conectate în serie:

  • Utilizarea eficientă a energiei este limitată doar de precizia tensiunii de ieșire a fiecărei surse
  • Nu sunt necesare circuite pentru controlul partajării tensiunii sau curentului între surse
  • Nu există sensibilitate la proiectarea sau construcția conductoarelor care conectează consumabilele în serie
  • Proiectat cu ușurință cu orice combinație de surse de alimentare

Deși metoda obișnuită utilizată pentru a crește puterea de încărcare livrată de sursele de alimentare este de a conecta ieșirile în paralel, o altă soluție poate fi conectarea ieșirilor mai multor surse de alimentare. Furnizorii de surse de energie, cum ar fi CUI, au personal tehnic care poate ajuta la configurarea unei soluții acceptabile pentru aceste provocări și pentru alte aplicații de alimentare cu energie.