可以并联降压调节器的输出吗?


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我正在使用MCP16322降压稳压器,该稳压器由12V供电,并输出5V和2A。可以并行连接其中两个的输出吗?并联连接输出是否会破坏调节器输出上的最大电容值?通过二极管并联输出更好吗?二极管将导致0.7v的压降,但我宁愿避免这种压降。

是应用电路。


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简短的版本是您最好只找到一个可以满足您当前要求的调节器。我很忙,要稍事休息,但很快就会有人来解释原因。
马特·杨

非常感谢Matt的回答。我应该提到的不是我需要更多的电流。原因是目标电路可以由12v的两个电源之一供电,有时也可以由两个电源供电。
lyassa 2013年

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在这种情况下,如Anindo所建议的那样,将两个12V电源和二极管合并到单个稳压器中。稳压器将自动补偿二极管压降。
Brian Drummond 2013年

Answers:


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直接连接多个调节器的输出,切换或线性的,是不可取的,原因如下:

  • 输出电压的边际差异会导致高电流在稳压器输出引脚之间流动,从而可能损坏稳压器之一。

    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,另一个稳压器为5.1伏。0.2 V的间隙会导致输出之间的电流流过,仅受稳压器的干线阻抗限制。

  • 任何一个稳压器加电或断电的任何延迟都将导致从有源稳压器向非有源稳压器的反馈。

    通过设计,问题中所述的方法将使一个稳压器工作,而另一个稳压器可能无法工作-如果电源之一在给定的时间关闭。这是一种故障模式,很可能会损坏设备

    即使两个稳压器由公共电源供电,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,并且此排序有一些专用部分。

  • 由于两者的(非同步)纹波电压的相加作用,调节器的输出级电容器将需要更高的峰值电压/峰值电流。

    需要一个支持同步和排序的降压控制器,而不是所选择的设备。如果按原样使用问题中提出的设计,即使没有立即发生故障,由于反复承受未设计的应力,部件退化也会降低设备的预期寿命。


解决方案

代替两个降压稳压器输出的二极管或,使用二极管合并12 V的输入源。然后,设计可以使用单个降压调节器,而不是多个。数据表表明,使用11.3 V输入而不是12 V稳压器不会产生任何麻烦,可以根据需要产生5 V稳压输出。


这篇有关多个电压轨排序的文章可能很有用,它讨论了排序和组件退化的问题。


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将两个电源的输出并联通常不是一个好主意。两个电源不太可能具有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时空转。根据两个电源上的反馈网络中使用的滤波特性,可能还会发生振荡。

现在,所有这些都说明了电源经过专门设计以能够并联。它们通常具有连接在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。这种类型的设计较为昂贵,并且确实在电路板上增加了其他组件。电流共享电源还必须增加故障检测的附加级别,以确保在公共电流共享方案失败或特定电源中的某些组件发生故障的情况下安全运行/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罕见,在服务器计算机中,以模块化的方式向服务器添加了电源,因为向服务器添加了额外的CPU,内存和I / O板。这些电源中的许多电源都包含内部微控制器,这些微控制器运行复杂的故障检测算法,以使其在故障模式下安全。


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为了克服由于并行连接引起的问题(在前面的回答中提到),您可以进行一些电路修改,如本文在《电子设计》或《德州仪器(TI)的应用笔记》中列出的。

当然,这完全取决于具体情况,但是此建议可以帮助您扩大当前设计的能力。


请仅避免链接答案,从长远来看,链接往往会消失。将链接视为最终附录,并在此处提供完整(几乎完整)的答案。
弗拉基米尔·克拉韦罗2014年

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可以共享带有归属地的信息
占位符

尽管链接可能会腐烂,但多页文档比stackexchange答案能更好地解释某些事情。非常感谢您提供该TI应用笔记的指针!
user60561

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不,不建议这样做。正如已经指出的那样,电路中会存在公差,导致输出电压略有不均。输出电压最高的降压器将“获胜”并首先提供所有负载电流。当达到其电流极限时,其输出电压将崩溃。此时,具有较低输出电压的DC-DC将开始起作用。

在工业上,使用称为电压降的技术的并行DC-DC转换器非常普遍。这基本上是在与DC-DC转换器的输出串联一个人造电阻,以帮助电流共享。您可以在本文中阅读更多内容


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是的,这是可能的,但是使用基于变压器的解决方案(例如管理电流共享)会带来很多麻烦。

也有基于电容器的解决方案,尽管人们可能还存在其他问题,但最近发明了这种解决方案,它们不必过多担心电流共享,并且不受工作频率的影响。

许多行业使用POL在CPU或负载点直接管理转换,但是有些公司正在寻找替代方法。尽管我认为多相解决了某些应用的问题。尽管就板面积和冷却解决方案而言,它相当昂贵。对于可靠性和持久解决方案,Cuk转换器可能也是不错的选择。

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