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单线线并联方案可以更好的提升功率水平

发布时间:2013-01-06 责任编辑:easonxu

【导读】新的单线线并联方案可以提升功率水平,零电流开关的DC-DC转换器利用独创的负载均分方法,克服了传统方案的缺点。这种架构容许设计师利用AC耦合单线并联提供更多功能。


为了提升功率水平或提供冗余备份,设计师都会并联多个供电器或DC/DC转换器。无论他们选用的是哪一种并联模式,均流是十分重要的考虑因素。因为备有均流的架构,可以减轻热处理要求,改善瞬态反应,同时可以延长同一数组内的??槭倜?br />
目前两种最常采用的并联方法是驱动器/倍增器(主/从)数组及DC耦合单线并联,但两者各有缺点,设计师需要一种可以兼备传统并联方法的优点,同时避免它的缺点的方法。

有一种由具有智能的??樽槌傻氖?,利用单线AC连接模块,在同一时间内只有一个??榉⒊鲋噶睿梢月闼堑男枰?,只需要用极简单的单线并联架构,无论在正常或特殊的环境下操作,整个数组便能提供极佳的瞬态反应及免噪声干扰能力。

传统并联方法

大部分转换器采取驱动器/倍增器数组来提高功率,这种数组内通常有一个智能模块(驱动器)及一个或多个功率模块(倍增器)。驱动器用来设定及控制输出电压,而倍增器用来倍数级增大输出功率。这只是一个单线控制循环,避免环内有环的复杂控制形成不稳的问题,瞬态反应极佳。但这种方法不支持冗余备份或容错,如驱动器失效,整个数组便会停止工作。

图1:传统并联方法
图1:传统并联方法

DC耦合单线并联:并联两只或以上??椤C恐荒?槎加兄悄埽茏远鹘谑涑龅缪梗钍槟谒心?槎际涑鱿嗤牡缌鳌U飧龇桨缚芍С直阜?,但若其中一点出现失误,轻的会失去均流功能;严重的可能损毁所有???。原因是,以单线并联,??橛肽?榧渫ǖ?,牵一发而动全身。
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新的单线线并联方案

零电流开关的DC-DC转换器利用独创的负载均分方法,克服了传统方案的缺点。这种架构容许设计师利用AC耦合单线并联提供更多功能。

采用零电流开关架构,每只??槎加心芰υ谑槟谧髦鞯肌J涑龅缪棺罡叩哪??,会传送一个脉冲信号,指挥其他模块同步工作。由于??槭窃诹愕缌魉布淇?,每个开关周期传送相等的能量,同步工作的模块便自动均流。碰到瞬变或其中一只模块失效,另一只??榈氖涑龅缪贡湮罡哒?,自动取代主导位置发出同步脉冲,不会影响总线输出。

这种民主的同步均流数组实现了简单和无功耗的均流控制。它提供一个简便的方案,无须感应每个??榈牡缌?,然后个别调节电压。??榈穆龀逍藕磐比菪砩杓剖υ诓⒘偶涫褂玫缛莼?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >变压器
,做成DC绝缘耦合。这可避免导至供电失效的内部或外部因素影响其他??椋忧咳荽硇?。这个架构的其他优点包括优良的瞬变反应和避免多层环路控制问题。

利用这个AC信号(每只??槎加械乃蚪涌冢美词涑黾敖邮漳?榧涞男藕牛=徊礁纳葡低车目煽啃?,设计师亦可以外加一些?;ご胧?,即除了简单地把所有PR脚连上外,还可以把引脚电容耦合(图2),避免DC耦合或单线并联等架构产生的潜在危机(因为单个??槭Ф跋煺鍪?,甚至损坏其他??椋?。如在每个??榈阶芟呒浼由系缛?,也可避免上述问题。

图2:引脚电容耦合
图2:引脚电容耦合

若数组内??榫嗬牒茉?,或利用独立电源工作,可以采用变压器耦合变频??槔词迪志?,见图3.由于均流的信号是高频率的脉冲信号,所以可用变压器耦合。变压器耦合的脉冲信号可以提供较强的共模噪声免扰性,同时与主电源隔离,保持电压在安全的低水平。这在需要机板对机板均分负载及备份的应用中特别有效。由于PR脉冲频宽很窄,一个细小、低电容值的变压器就足够了。

图3:变压器耦合
图3:变压器耦合

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