“您不能只采用并并联电压源”

我不止一次或两次遇到这样的句子:“如果没有足够的输出电流,那么让我们并联两个稳压器。” 在这里包括:
在这里-有关PC专家(Spectrum)的作者文字, habr.com / en / post / 247211 (最后,作者使用了两通道开关电源)。
此处-评论habr.com/en/post/400617/#comment_18002157
在这里-评论habr.com/ru/post/400381/#comment_17983821
是的,成千上万个:
electronics.stackexchange.com/questions/261537/dc-dc-boost-converter-in-parallel
forum.allaboutcircuits.com/threads/paralleling-lm317ts.16198
forum.arduino.cc/index.php?topic=65327.0 (从忽略移动机器人的电路和节能的角度出发,该讨论具有指示意义。)

回顾一下TOE并使用TINA-TI模拟器,我们将显示出难以实现的低实证希望对于这种作弊的有利结果。




从欧姆定律的角度来看,关于电压源的并联,基尔霍夫定律和连接它们的TOE。


具有内部电阻(Rin 1 ,Rin 2 )的两个电压源(E 1 ,E 2 )在负载(R n )上运行。 编译并简化了3个等式-我们得到:
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
以3.3 V的标称值和±0.1%的EMF不平衡度(分别为3.303和3.297 V),0.01 Ohms的内电阻和3.3 Ohms的负载电阻,我们分别获得0.8和0.2 A的电流(±60%的电流)。负载为3.295 V时的预期电压为0.5 A)。请注意初始不平衡的程度-如果您不使用参考电压的超精确和超稳定源(像直升机的机翼一样花费成本),则在“庸俗”的微电子产品中很难做到这一点。 而且我们的电压源越好(它们的内部电阻越小),负载电阻越高,在所有其他条件相同的情况下,电流不平衡将越大。
有了这个简单的理论,让我们仔细研究一下稳压器的内部结构。

关于稳压器的并联连接,因为它们中存在反馈。


如您所知,与所有现代稳压器相比,补偿器要多得多-反馈监视稳压器输出端的电压,并通过更改输入和输出之间的内部电阻或通过更改输入和输出之间的闭合和断开状态的比率来使其保持恒定。 这意味着以下事实:如果将超过其输出电压的电压施加到稳定器的输出,则OS将必须关闭控制元件,并且该稳定器将在负载的寿命内退出斗争。
在此我们不考虑带有推挽输出的线性稳定器(用作DDR存储器终结器的电源)和带有同步整流的脉冲稳定器的情况。 从理论上讲,前者应该,而后者则可以尝试降低其输出端的电压。
在使用脉冲稳定器的情况下,您还可以考虑一些假想的事情,例如转换频率的跳动或它们的自同步。但是,这超出了我目前的兴趣。 在理论上,我补充说,如果有人建议使用带有相移的外部脉冲稳定器时钟,那您来晚了。 多年以来,英特尔和AMD微处理器一直由多相转换器供电,如果有现成的两相或更多相控制器,那么对单个稳定器进行外部同步就没有意义。
现在,让我们继续模拟现实。

在仿真器中并联稳压器。


第一个示例是来自app的简单线性稳定器的变形。 431型可调参考电压的注意事项。
例如,它被用于某些早期的ATX电源中,以稳定3.3 V的电压。向控制晶体管的漏极施加了5 V电压,栅极电路中的电阻由12 V电压供电。
由于我们不在乎仿真效率,为简单起见,输入端只有一个电源。 另外,在移动过程中,除了向控制电极电路添加电压发生器G1之外,我没有找到在基准电压TL431中引入误差的方法。 这是计算结果(菜单“ DC分析”,“瞬态特性”部分):



如您所见,3 mV的参考电压不平衡足以使其中一个稳定器变成南瓜。 而且这仅是标称值的0.12%,甚至不是每个431的精度都优于0.5%。
我建议“我们在反馈电路中放置一个微调器,并调整负载电流的正确分配”,我的建议是,典型的调谐电阻器(Bourns和muRata,杯形,单匝和多匝)具有高达1%的抗振性(在之后改变固定的电压或电阻比)加速度为20..30 G的振动)。
在稳定器输出端带有串联电阻的国外资源链接中提到的舞步-我什至不会考虑。 仅仅因为这扼杀了稳压器的实际安装用途-当负载的电流消耗发生变化时,负载上会保持恒定电压。
然后我想起了通常在输出端使用电容器的情况……在输出中添加1000 µF ESR为100 mOhm的电容器对模拟这些稳定器的并联操作的结果没有任何根本性的区别(菜单“瞬态分析”)。

也许有人会说:“第一个稳定器的限流将起作用,第二个稳定器也将接通。” 但是很明显,即使发生这种情况,第一个仍然会继续处理过载,这不会增加系统的可靠性。 这是LP2951对的操作示例(最大负载电流为100 mA,模型中的电流限制为大约160 mA),总负载电流为180 mA。
为什么这么垃圾? 因为我将它们放在一个DIP中,所以很容易陷入“疯狂的局面”,并且,如果其中一位读者希望遵循Thomas的道路,那么我可以衡量所有IRL。
仿真结果(瞬态分析菜单):



如您所见,第二个不认为积极参与减轻饥饿的负担。 而且由于收益更高-退出游戏时失衡较少。

仅此而已。 吃得对!

结论


如果稳压器的最大输出电流不能满足馈电电路的需求,则只有两个输出-用具有更高输出电流的型号替换稳压器,或者使用电路平衡多个稳压器的输出电流。

附言:“所有野兽都排成一排。” 在准备本文的过程中,我遇到了在电池网络开关的1117型稳定器电路图文档中广为流传,并并行包含其输出。 她对实际的适用性有疑问,但她对本文的主题肯定不止于此。 我引用了安森美半导体文档中的一个片段,其中提供了文字说明:
与上层稳压器电平的接地引脚串联的50 Ohm电阻器将其输出比下层稳压器的输出高300 mV。 这将使下调节器保持关闭状态,直到移除输入源。



PPS我完成了结论。 更准确地说-从摘要中复制了它。

简介:您不能通过简单的并联连接来提高弱电压调节器的输出电流。 您必须使用tougest一种或特殊的原理图才能正确共享电流。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN440548/


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