Lebih dari sekali atau dua kali saya menemukan kalimat seperti "mari kita nyalakan dua regulator tegangan secara paralel jika tidak ada cukup arus keluaran satu." Termasuk di sini:
Di sini - dalam teks penulis tentang Spesialis PC (Spectrum)
habr.com/en/post/247211 (pada akhirnya - penulis menggunakan catu daya switching dua saluran).
Di sini - di komentar
habr.com/en/post/400617/#comment_18002157Dan di sini - di komentar
habr.com/ru/post/400381/#comment_17983821Ya, ribuan dari mereka:
electronics.stackexchange.com/questions/261537/dc-dc-boost-converter-in-parallelforum.allaboutcircuits.com/threads/paralleling-lm317ts.16198forum.arduino.cc/index.php?topic=65327.0 (pembahasan ini agak indikatif dari sudut pandang mengabaikan sirkuit dan penghematan energi robot seluler).
Mengingat sedikit TOE dan menggunakan simulator TINA-TI, kami akan menunjukkan
ketidaksadaran dari rendahnya harapan untuk hasil yang baik dari cheat ini.
Tentang koneksi paralel dari sumber tegangan dari sudut pandang hukum Ohm, aturan Kirchhoff dan TOE yang bergabung dengan mereka
Dua sumber tegangan (E
1 , E
2 ) dengan resistansi internal (Rin
1 , Rin
2 ) beroperasi pada beban (R
n ). Setelah menyusun dan menyederhanakan 3 persamaan - kami mendapatkan:
U
n = R
n * (Rin
2 * E
1 + Rin
1 * E
2 ) / (Rin
1 * Rin
2 + R
n * [Rin
1 + Rin
2 ]);
I
1 = (E
1 - U
n ) / Rin
1 ;
I
2 = (E
2 - U
n ) / Rin
2 .
Mengambil nilai nominal 3,3 V dengan ketidakseimbangan EMF ± 0,1% (3,303 dan 3,297 V, masing-masing), resistansi internal 0,01 Ohm dan tahanan beban 3,3 Ohm, kami memperoleh arus masing-masing 0,8 dan 0,2 A (± 60% dari diharapkan 0,5 A) dengan tegangan pada beban 3,295 V. Perhatikan besarnya ketidakseimbangan awal - jika Anda tidak mengambil sumber tegangan referensi ultra-presisi dan ultra-stabil (biaya seperti sayap dari helikopter), sulit dicapai dalam mikroelektronika "vulgar". Dan semakin baik sumber tegangan kita (resistansi internalnya lebih sedikit) dan semakin tinggi resistansi beban, semakin besar ketidakseimbangan arus, semua hal lainnya dianggap sama.
Berbekal teori sederhana ini, mari kita perhatikan struktur internal stabilisator tegangan.
Pada koneksi paralel dari stabilisator tegangan dalam hal adanya umpan balik di dalamnya.
Seperti yang Anda ketahui, sedikit lebih banyak daripada semua penstabil tegangan modern dibangun sebagai kompensasi - umpan balik memonitor tegangan pada output stabilizer dan membuatnya konstan baik dengan mengubah resistansi internal antara input dan output, atau dengan mengubah rasio kondisi tertutup dan terbuka antara input dan output. Ini menyiratkan fakta bahwa jika tegangan melebihi outputnya diterapkan ke output stabilizer, OS harus mematikan elemen kontrol dan stabilizer ini akan keluar dari perjuangan untuk masa pakai beban.
Kami tidak akan mempertimbangkan kasus stabilisator linier dengan output dorong-tarik (digunakan sebagai sumber daya untuk terminal memori-DDR) dan stabilisator pulsa dengan perbaikan sinkron. Yang pertama harus, dan yang terakhir, secara teoritis, dapat mencoba untuk mengurangi tegangan pada output mereka.Dalam hal penggunaan penstabil denyut nadi, orang juga dapat mempertimbangkan hal-hal hipotetis seperti ketukan frekuensi konversi atau sinkronisasi-diri mereka ... Tetapi ini di luar ruang lingkup minat saya saat ini. Untuk menutup bagian teoretis, saya menambahkan bahwa jika seseorang menyarankan menggunakan clocking eksternal stabilisator pulsa dengan pergeseran fasa, maka Anda terlambat. Selama bertahun-tahun, mikroprosesor Intel dan AMD telah ditenagai oleh konverter multi-fase, dan jika ada dua atau lebih pengontrol fase siap pakai, maka tidak masuk akal untuk melakukan sinkronisasi eksternal untuk stabilisator individu.
Sekarang, mari kita beralih ke simulasi kenyataan.
Pada koneksi paralel stabilisator tegangan dalam simulator.
Contoh pertama adalah variasi stabilizer linier sederhana dari aplikasi. perhatikan pada
tipe 431 referensi tegangan yang dapat diatur.
Itu digunakan, misalnya, dalam beberapa catu daya ATX awal untuk menstabilkan tegangan 3,3 V. 5 V dipasok ke saluran transistor kontrol, dan resistor di sirkuit gerbang didukung dari 12 V.Karena kami tidak peduli dengan efisiensi dalam simulasi, untuk kesederhanaan, ada satu sumber daya tunggal pada input. Juga - saat bepergian saya tidak menemukan cara untuk memperkenalkan kesalahan pada tegangan referensi TL431, kecuali untuk menambahkan generator tegangan G1 ke sirkuit elektroda kontrol. Berikut adalah hasil perhitungan (menu "Analisis DC", bagian "Karakteristik sementara"):
Seperti yang Anda lihat, ketidakseimbangan tegangan referensi 3 mV sudah cukup untuk salah satu stabilisator berubah menjadi labu. Dan ini hanya 0,12% dari nominal, dan bahkan tidak setiap 431 memiliki akurasi lebih baik dari 0,5%.
Proposal “kami menempatkan pemangkas di sirkuit umpan balik dan menyesuaikan pembagian arus beban yang benar” Saya menolak dengan dasar bahwa resistor penyetelan tipikal (Bourn dan muRata, cupped, single dan multi-turn) memiliki ketahanan getaran hingga 1% (mengubah rasio tegangan atau tahanan tetap setelah getaran dengan akselerasi 20..30 G).
Tarian yang disebutkan dalam tautan ke sumber daya asing dengan resistor seri pada output stabilisator - saya bahkan tidak akan mempertimbangkannya. Hanya karena ini membunuh untuk apa sebenarnya penstabil tegangan dipasang - tegangan konstan pada beban saat konsumsi saat ini berubah.
Kemudian saya ingat bahwa biasanya ada kapasitor di output ... Menambahkan kapasitor 1000 μF ke output dengan ESR 100 mOhm tidak membuat perbedaan mendasar dalam hasil simulasi operasi paralel stabilisator ini (menu "Analisis Sementara").
Mungkin seseorang akan berkata: "Batas stabilizer pertama saat ini akan berfungsi dan yang kedua juga akan terhubung." Tetapi jelas bahwa bahkan jika ini terjadi, yang pertama akan tetap bekerja dengan kelebihan beban, yang tidak akan menambah keandalan sistem kami. Berikut adalah contoh operasi pasangan LP2951 (arus beban maksimum adalah 100 mA, batas arus dalam model adalah sekitar 160 mA) dengan arus beban total sekitar 180 mA.
Kenapa sampah seperti itu? Karena saya memilikinya di DIP yang nyaman untuk dimasukkan ke "papan gila" dan, jika salah satu pembaca ingin mengikuti jalan Thomas, maka saya dapat mengukur semua IRL.Hasil simulasi (menu Analisis Sementara):
Seperti yang Anda lihat, yang kedua tidak berpikir untuk berpartisipasi aktif dalam menyelamatkan beban dari kelaparan. Dan berkat keuntungan yang lebih besar - jalan keluar dari permainan terjadi dengan ketidakseimbangan yang lebih sedikit.
Itu saja. Makan dengan benar!
Kesimpulan
Jika arus keluaran maksimum dari stabilisator tegangan tidak memenuhi kebutuhan rangkaian pengumpanan, maka hanya ada dua keluaran - ganti stabilisator dengan model dengan arus keluaran yang lebih tinggi atau gunakan penyeimbangan sirkuit dari arus keluaran beberapa stabilisator.
PS "Setiap kulit pohon berturut-turut." Selama persiapan artikel, saya menemukan banyak beredar di dokumentasi untuk diagram sirkuit penstabil tipe 1117 dari saklar jaringan baterai dengan pemasukan paralel dari output mereka. Dia memiliki pertanyaan tentang penerapan praktis, tetapi dia mengkonfirmasi topik artikel sedikit lebih dari sepenuhnya. Saya mengutip sebagian dari dokumentasi ON semiconductor, yang dilengkapi dengan penjelasan tekstual:
Resistor 50 Ohm yang secara seri dengan pin ground dari level regulator atas menggeser outputnya 300 mV lebih tinggi dari regulator yang lebih rendah. Ini membuat regulator rendah mati sampai sumber input dilepas.
PPS I menyelesaikan kesimpulan. Lebih tepatnya - disalin dari sinopsis.
Sinopsis: Anda tidak dapat meningkatkan arus keluaran dari regulator tegangan lemah dengan koneksi paralel sederhana. Anda harus menggunakan salah satu yang paling sulit atau skema khusus untuk berbagi saat ini dengan benar.