您可以在两个稳压器之间分配功率吗?

电器工程 力量 电压调节器 平行线
2022-02-02 22:38:18

为了给电路提供更多的电力。你能在 2 个稳压器之间并联电源吗?

这可以压倒其中一个稳压器吗?

4个回答

并联稳压器不是一个好主意。别。监管机构有公差。LM7812输出电压可以介于 11.5V 和 12.5V 之间。而且稳压器的输出电阻低,越低越好。对于 18m\$\Omega\$ 的 LM7812(这甚至不是那么好)。如果一个稳压器输出 11.5V 而另一个稳压器输出 12.5V,则将流过 27A(!)的电流。显然该设备无法处理这个问题,它将激活其过流保护。

然而,一些监管机构更适合于此。LM317有一个调整输入,可让您更精确地控制输出电压。

在此处输入图像描述

该电路中的输出电压将比 LM7812 上的容差更接近。不过,请注意,由于电压差,串联电阻器用于限制电流。

您可能可以做的是通过不同的电压调节器为电路的不同部分供电。只要电源之间没有低电阻路径,就不会出现问题。

只是对其他人所说的话的补充。

你说的很常见,用开关转换器。我想说所有现代主板都包括多相开关转换器(通常是多相降压转换器,具有 3 或 4 相),这正是您要问的:并联稳压器。

让我用一个对三个阶段来解释这个想法。

第一,一个阶段想象一个(单相)同步降压转换器,如下图所示。

1 相同步降压转换器

无论 Io 和 Vi 如何,您都想让 Vo 保持不变(因此,稳定 Vo)。你需要一个反馈系统。该系统读取 Vo,将其与目标电压进行比较,并使用误差电压来增加或减少控制信号,这通常是 PWM 信号的占空比。信号 PWM(t) 及其互补信号 (1-PWM(t)) 用于驱动受控开关。

假设PWM信号的周期为T。每个周期都有一个校正信号(控制信号)的样本,即占空比。换句话说:在每个时间段 T 内,我们只能对 Vo进行一次修正。在那个时间间隔内,Vo 可能会发生很多事情。但是,每个时期我们只能对其进行一次更正。

现在,三个阶段假设您有下图所示的三相同步降压转换器。

三相同步降压转换器

目标是一样的。无论 Io 和 Vi 如何,您都想让 Vo 保持不变。同样,您需要一个反馈系统。想象一下,与单相情况类似,每个单独的降压转换器都由一个 PWM 信号控制。但是,三个 PWM 信号并不相同。它们具有独立的占空比,并且它们之间有一些固定的相位差。对于 N 相,相邻转换器之间的相位差为 \$\dfrac{360º}{N}\$。因此,对于三相,相位差为 120º。各个 PWM 信号在不同的时刻“开始”,在周期 T 内,每个 PWM 信号都有自己独立的占空比。如果我们以原始速率的 3 倍对 Vo 进行采样,并使这三个占空比中的每一个都依赖于相应的 Vo 样本,那么我们就不是一个,而是三个机会, 修正 Vo,在每个时间间隔 T 内。换句话说。三相同步降压转换器可以对 Vo、Io 和 Vi 的变化做出三倍的反应。它可以使用与单相情况一样“慢”的单个转换器来做到这一点!同样慢的晶体管,同样长的时间常数。相同的开关频率,因此相同的(总)开关损耗。所以,这是一个关键优势。反应时间缩短三倍。

另一个关键优势涉及输出(电压和电流)纹波。当 N 个占空比等于(或接近)1/N 时,输出纹波为零(或接近)!!如果满足该条件,则三个电感器电流之和为平坦常数,因此输出纹波为零。如果转换器被设计成可以在这些工作点附近工作,那么大多数时候,输出的纹波将比单相情况下的低得多。具有低输出纹波意味着与模拟幅度耦合的噪声更少,并且通常更容易满足严格的纹波要求。

出于同样的原因,通过输入电容器的电流纹波也大大降低。接近这些工作点时,输入电流将接近于常数,而不是宽度为 T/N 的脉冲。

当然,另一个优点是每个单独的转换器只需承载输出平均电流的 1/3,但这并不是因为它是多相的,而仅仅是因为它是“3 并联”。

综上所述,N相多相开关转换器的优势:

  • 反应时间缩短 N 倍(更快),而无需将开关频率提高 N 倍(这会导致开关损耗增加)。

  • 输出纹波可能接近于零。

  • 输入电容上的电流纹波也大大降低。

  • (加上有 N 个并联开关转换器的好处)。

并联 N 个开关转换器的好处:

  • 每个单独的转换器中的部件需要在一个转换器的情况下承载 1/N 的电流。

  • 热量损失分布在更大的区域。

因此,回答您的问题:是的,某些类型的稳压器确实是并联连接的(而且非常常见),因此我们拥有所有这些好处。

另请参阅本页中的“多相降压”部分。

一般来说,特别是如果它们是线性稳压器,这不是一个好主意。不可避免地,每个稳压器对输出电压应该是多少都有稍微不同的想法。具有较高价值的人最终将获得大部分电流。它还可能导致两个监管机构出现振荡。

为了获得更好的电流共享,您可以将一个电阻器与每个稳压器的输出串联,但这会增加整个电源输出的阻抗。

一些开关稳压器可以并联,如果它们是为此设计的,但如果你没有为此指定,你必须假设它不会工作。如果这些稳压器包含电流限制,那么它也可以工作。最坏的情况是,一个接所有电流,直到达到极限,然后另一个接起剩余的电流。但是,当其中一个稳压器在电流和电压模式之间切换时,可能会出现故障,并且两个稳压器都可能发生振荡。大多数裸“监管机构”无论如何都没有电流限制。

通常不会(这行不通),没有专门设计一种机制来确保它们共享电流。线性稳压器不能很好地共享。如果您有一个真正的电流模式开关稳压器,那么一个设备可能会将大部分/所有电流传导至其额定值,而另一个设备将开始提供超过这一点,但我不建议故意将稳压器置于其电流限制除非它是为此而制作的。简而言之,您确实需要设计/购买更大的调节器。