【导读】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。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,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。
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?。
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模块发出指令,可以满足他们的需要,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??椋ū对銎鳎?。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
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?,令数组内所有??槎际涑鱿嗤牡缌?。这个方案可支持备份,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,模块与??榧渫ǖ?,牵一发而动全身。
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??橥焦ぷ?。由于模块是在零电流瞬间开关,每个开关周期传送相等的能量,同步工作的??楸阕远?。碰到瞬变或其中一只??槭?,另一只??榈氖涑龅缪贡湮罡哒撸远〈鞯嘉恢梅⒊鐾铰龀?,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。模块的脉冲信号同时容许设计师在并联脚间使用电容或变压器,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???,加强容错效能。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(每只模块都有的双向接口,用来输出及接收??榧涞男藕牛?。进一步改善系统的可靠性,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?;ㄒ蛭ジ瞿?槭Ф跋煺鍪?,甚至损坏其他模块)。如在每个模块到总线间加上电容,也可避免上述问题。

图2:外加把引脚电容耦合的保护措施
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??槔词迪志鳎捎诰鞯男藕攀歉咂德实穆龀逍藕?,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:使用变压器耦合





