我正在使用由 12V 供电并输出 5V 和 2A 的MCP16322 降压稳压器。可以将其中两个的输出并联吗?并联输出是否会扰乱稳压器输出的最大电容值?通过二极管并联输出会更好吗?二极管会导致 0.7v 下降,但我宁愿避免。
这是应用电路。
我正在使用由 12V 供电并输出 5V 和 2A 的MCP16322 降压稳压器。可以将其中两个的输出并联吗?并联输出是否会扰乱稳压器输出的最大电容值?通过二极管并联输出会更好吗?二极管会导致 0.7v 下降,但我宁愿避免。
这是应用电路。
直接连接多个开关或线性稳压器的输出是不可取的,原因如下:
输出电压的微小差异会导致大电流在稳压器输出引脚之间流动,从而可能损坏其中一个稳压器。
MCP16322 的额定精度为 2%,因此对于 5 伏的标称输出,一个稳压器可能为 4.9 伏,另一个为 5.1 伏。0.2 伏的间隙将导致输出之间的电流仅受稳压器的轨阻抗限制。
任一稳压器上电或断电的任何延迟都将导致从通电调节器到未通电调节器的反馈。
根据设计,如果其中一个电源在给定时间关闭,则问题中所述的方法将使其中一个稳压器运行,而另一个稳压器可能不运行。这是一种极有可能损坏设备的故障模式
即使两个稳压器由一个公共电源供电,两个振荡器启动时上电时序也会不匹配。这就是为什么需要对电源进行排序的原因,并且有用于此排序的专用部件。
由于两者的(非同步)纹波电压的叠加效应,稳压器的输出级电容器将有更高的峰值电压/峰值电流需求。
需要一个支持同步和排序的降压控制器,而不是选定的设备。如果按原样使用问题中提出的设计,即使没有立即出现故障,由于反复暴露于非设计应力下,组件劣化也会降低设备的预期寿命。
解决方案:
使用二极管合并 12 伏输入源,而不是两个降压稳压器输出的二极管或。然后,该设计可以使用单个降压稳压器而不是多个。数据表表明,稳压器使用 11.3 伏输入而不是 12 伏输入不会有任何问题,可以根据需要产生 5 伏稳压输出。
这篇关于多个电压轨排序的文章可能是有用的阅读,它讨论了排序和组件退化问题。
将两个电源的输出并联通常不是一个好主意。两个电源不太可能处于相同的精确输出电压。结果,一个将倾向于尝试提供所有负载,而另一个将倾向于在低负载下闲置。根据两个电源的反馈网络中使用的滤波特性,振荡也可能发生。
现在所有这些都说有专门设计为能够并联的电源。这些通常具有连接所有电源输出之间的特殊检测线,用于支持电源之间的平衡电流共享。这种类型的设计更昂贵,并且确实向电路板添加了额外的组件。电流共享电源还必须增加额外的故障检测级别,以确保在通用电流共享方案发生故障或特定电源中的某些组件发生故障时安全操作/关闭。
在服务器计算机中使用这种类型的并行使用电源并不少见,其中电力传输以模块化方式添加到服务器,因为额外的 CPU、内存和 I/O 板被添加到服务器。其中许多电源包含内部微控制器,这些微控制器运行复杂的故障检测算法,以确保它们在故障模式下安全。
为了克服由并联连接引起的问题(在前面的答案中提到),您可以进行一些电路修改,如电子设计中的这篇文章或德州仪器的本应用笔记中列出的。
当然,这一切都取决于具体情况,但此建议可能会帮助您扩大当前设计的能力。
不,不推荐。正如已经指出的那样,电路中存在公差,导致输出电压略有不同。具有最高输出电压的降压器将“获胜”并首先提供所有负载电流。当它达到其电流限制时,其输出电压将崩溃。此时,输出电压较低的 DC-DC 将开始起作用。
在工业中使用称为电压下降的技术并联 DC-DC 转换器是很常见的。这基本上是创建一个与 DC-DC 转换器的输出串联的人造电阻器,以帮助电流共享。您可以在本文中阅读更多内容。