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11 基础篇-电源串联与并联使用(9)

时间:2024-09-18 21:58来源:小尹讲电子 作者:ictest8_edit 点击:

 

本文主要来探讨一下电源模块的串并与并联设计,不知道各位朋友在实际应用中有没有电源的串并联?在设计过程中又遇到过什么问题?今天这篇主要来讲述这个问题的解决方案。
目录
o 概述
o 电源串联
o 电源并联

概述
为了解决上述的这个问题,电源并联可成倍提高电源模块的电流输出能力。与电源模块相对应的还有电源模块的串联,这两种电源模块的使用方式,各有其特点。

 

电源串联
直流输出的隔离模块允许多个模块将其中一个模块的“正输出”与另一模块的“负输出”串 联起来使用,这样可以获得一些非常规或较高的电压值。

大电压低电流应用

原理:
将一个电源模块的输出作为另一个C电源模块的“GND”,以此来提高输出电压。

案例:
第一个电源模块输出12V电源,作为第二个电源模块的参考电压,当第二个电源模块输出电压5V(相对参考平面)时,实际输出电压为17V(12V+5V)。每个电源模块输出需要并联一个肖特基二极管,以免各个电源模块之间相互干扰。

特征:
o 电源总电流不能超过输出额定电流最小电源模块的标称值。
o 两个电源模块的噪声不同步,会提高噪声的纹波。

 

说明:
o 输入端LC滤波电感L1的取值范围:2.2-6.8uH。
o 输入端LC滤波电容C1/C2的取值范围:1.0-4.7uF。

双电压输出应用
 
原理:
将两组电源模块的GND连接在一起,两组电源模块分别输出+5V和-5V。由于二者的参考平面相同,输出电压差为10V。

 

电源并联
电源模块并联的优点具体见下:

提高输出电流,以此提高电源系统的输出功率。
将多个相同模块并联,降低失效不良路。

但是这里不推荐使用并联电源模块来提升功率。具体原因:
电源模块输出电压有差异,电源模块输出电压比较高者,承担全部电流。
电源模块输出阻抗不同,会造成电源模块的负载电流不平衡。

下面我们来介绍几种电源模块的应用案例:

对于高压、低电流输出的模块

将两个电源模块的输入信号(电压输入、GND)和两个电源模块输出信号(输出电压、GND)一一连接在一起,具体见下:

 

注意:
o 两个电源模块需要连接二极管,防止电流倒灌,二极管的耐压值需要高于输出电压。
o 这种连接方式会导致输出的纹波增加,需要额外添加滤波电路。
o 适用于高电压、电流输出的使用场景。

对于低压、大电流输出的模块

为了降低损耗,我们使用MOS管替代二极管,提高电源系统的稳定性,具体的设计见下图。使用MOS管的主要优点:
o 降低导通的压降。
o 在输入电流较大时,能有效降低损耗。

 
 
对于单路输出模块并联得到正负双输出的应用

在实际应用中有时需要同时使用正电压、负电压,且电压值相差很大时,那么以下电路可能会对你有指导作用。直接使用双路输出电源模块,坑你会导致电源精度超标,一般不推荐使用。我们可以按照下面的方式,选用两个相同的电源模块,按照下图方式进行设计,能有效规避上述问题。

 
 
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