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來(lái)源：Digikey 作者： Ganmar Technologies 簡(jiǎn)介 在設計電源系統時(shí)，通常會(huì )根據負載在啟動(dòng)和穩態(tài)條件下所需的輸出功率、噪聲特征和穩定性來(lái)確定各種子功能。確保功率穩定至關(guān)重要，必須制定明確的規定和要求，以管理功率瞬變、輸入功率變化以及系統相應的適應或響應能力。尺寸、重量、成本和可靠性等其他因素也是重要的考慮因素。 在開(kāi)發(fā)符合這些規格的概念設計時(shí)，工程師通常會(huì )參考公司或行業(yè)內的現有產(chǎn)品進(jìn)行重復使用，以高效地實(shí)現必要的功能。推動(dòng)產(chǎn)品重復使用的主要原因是管理層希望降低成本、縮短開(kāi)發(fā)周期并將風(fēng)險降至最低。在這一過(guò)程中，設計人員可能會(huì )遇到現有 DC-DC 轉換器無(wú)法滿(mǎn)足所需功率輸出的情況，從而產(chǎn)生這樣的問(wèn)題：能否通過(guò)并聯(lián)多個(gè) DC-DC 轉換器來(lái)實(shí)現所需的功率水平？ 這篇博客將介紹并聯(lián) DC-DC 轉換器的注意事項和限制。 注意事項 將兩個(gè)或多個(gè) DC-DC 轉換器并聯(lián)起來(lái)實(shí)現兩倍或三倍的降額功率，這很有吸引力。但是，正如我們要討論的那樣，這種方法并不簡(jiǎn)單，而且會(huì )帶來(lái)很多挑戰。潛在問(wèn)題包括系統不穩定、紋波較高、印刷線(xiàn)路板 (PWB) 空間利用效率低等，這些問(wèn)題可能會(huì )使并聯(lián)多個(gè)轉換器的好處得不償失。 最簡(jiǎn)單的解決方案是評估負載是否可以分割。如果負載由多個(gè)設備組成，則可能就不需要并聯(lián)轉換器輸出。而是為每個(gè)子負載指定一個(gè)轉換器，如圖 1 所示。 
圖 1：使用多個(gè)轉換器為多個(gè)負載供電。（圖片來(lái)源：Ganmar Technologies） 確保您的負載回線(xiàn)采用常見(jiàn)的“開(kāi)爾文”單點(diǎn)星形配置。這樣可以最大限度地降低接地回路風(fēng)險，但關(guān)鍵是要咨詢(xún)系統接地設計團隊獲取具體建議。 如果負載無(wú)法分割，就必須采用較復雜的并聯(lián)方式了。大多數轉換器的反饋信號是從連接到負載的輸出直接采樣的。這個(gè)反饋節點(diǎn)會(huì )顯著(zhù)影響回路性能并可能導電路不穩定。為避免這個(gè)問(wèn)題，了解內部反饋回路的工作原理及其集成方式非常重要。為控制和確保電力在并聯(lián)轉換器間均勻分布，附加電路是必不可少的。盡管進(jìn)行這個(gè)設計可能錯綜復雜，好在許多廠(chǎng)家都為實(shí)現這種方式提供了說(shuō)明文檔和指導。但是，設計和測試仍然具有挑戰性，需要知識淵博、經(jīng)驗豐富的設計人員。由于這些設計涉及具體所使用的轉換器，因此本博客將不再詳述。 并聯(lián)電流源轉換器 圖 2 顯示了兩個(gè)轉換器并聯(lián)的簡(jiǎn)化模型。當轉換器起著(zhù)電流源功能時(shí)，并聯(lián)它們就會(huì )產(chǎn)生單個(gè)電流之和。
圖 2：并聯(lián)電流源轉換器的示意模型。（圖片來(lái)源：Ganmar Technologies） 并聯(lián)使用 GMR10DX 轉換器 Ganmar Technologies 的 GMR10Dx 系列電源轉換器采用的拓撲結構允許其輸出表現像電流源一樣。在圖 3 中，反饋回路連接到變壓器的初級側，與輸出負載電路完全隔離。
圖 3：GMR10Dx 拓撲。（圖片來(lái)源：Ganmar Technologies） 如圖 4 所示，并聯(lián)這些轉換器只需極少的額外電路，主要是加入降壓電阻器。降壓電阻器有助于適應每個(gè)轉換器輸出電壓的變化。在使用 GMR10DX 系列時(shí)，為其他輸出提供最小負載以確保良好的穩壓性能也是一種絕佳的做法。此外，還有一個(gè)集成電路供電標準做法，就是在負載點(diǎn)放置 22 uF/25 V MLCC 電容器（X7R 或 X5R）和 470 uF/35 V 鉭電容器，以緩沖本地脈沖電流。另外要注意熱管理，因為重負載可能會(huì )超出元件的額定值。如需幫助，Ganmar Technologies 的技術(shù)支持部門(mén)可以幫您解決設計難題。
圖 4：并聯(lián)轉換器為更大負載供電。（圖片來(lái)源：Ganmar Technologies） 其他建議 接地管理是系統設計的一個(gè)重要方面，但有時(shí)會(huì )被忽視。當使用經(jīng)整流的交流電源（單相或三相）為轉換器供電時(shí)，建議將初級側回線(xiàn)分開(kāi)。 結語(yǔ) 使用多個(gè) DC-DC 轉換器為負載提供更高的啟動(dòng)或偏置功率是可行的。如果負載由多個(gè)設備組成，則每個(gè)設備可由單獨的轉換器供電，所有轉換器都連接到一個(gè)公共回線(xiàn)上。對于不可分割的負載，轉換器必須并聯(lián)，同時(shí)注意反饋回路的穩定性。GMR10Dx 系列只需最少的附加元件即可并聯(lián)，而且 Ganmar Technologies 還提供技術(shù)支持，幫助您了解應用細節。 |
