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產品電源設計在系統設計中是一重要環節,它對整個系統是否能夠正常工作起到決定性作用。采用電源模塊可以靈活便捷地完成系統開發,縮短產品設計時間,節省人力物力。但在實際應用中,因為板載面積、成本、特殊應用等需求,單一模塊并不能滿足要求,往往需要串聯或并聯多個模塊一起使用。下面,淺談下電源模塊串聯和并聯。
一般常見的串聯應用為了獲得較高的電壓輸出,可將倆個電源模塊的輸出串聯起來,然后直接與負載連接,可得到倆組輸出相加之后的輸出電壓。用戶可在各組輸出并上二極管(需要注意的是二極管應選擇正向導通壓降低的二極管,反向耐壓應大于對應的電源輸出電壓,順向電流額定值應大于串聯負載電流),防止倆組輸出因啟動時間差,在輸出端產生不正常的電流路徑所造成的影響。串聯后的輸出電壓,還可再加上輸出電容,降低因倆個模塊電源差頻所造成的紋波噪音。
電源模塊除了可以串聯,還可以倆組或多組并聯,從而達到多倍的輸出功率供系統使用。但是一般電源模塊多數為固定電壓輸出,除非其本身具有可并聯的功能,否則不應該并聯使用。主要因為是倆個模塊的輸出電壓調整不可能完全相同,而輸出電壓較高的模塊將會提供全部的負載電流。而且就算是倆個模塊的輸出電壓調整完全相同,也會由于倆者不同的輸出阻抗及其隨時間和溫度不同產生的變化,造成倆個模塊電源的負載電流不平衡。與串聯相比,其并聯會相對困難很多。
常見的電源模塊并聯應用方式有:在倆組模塊電源的輸出端,分別串接電阻再并聯使用,利用輸出電流對倆電阻形成的線性電壓降,使倆組電源盡量達到平衡供應負載,避免輸出電壓較高的電源來提供大部分的負載需求。還有就是在倆組模塊的輸出端分別串接二極管,再并聯使用,可防止不同模塊輸出電壓逆流到另一個模塊。倆種方式成本低,適用于精度要求不高的場合。使用專用IC進行并聯使用的電源模塊,其本身需具備remote sense或trim功能才能進行均流控制。這種方式成本高,適用于精度要求高的場所。
在電源系統中,如果使用多組電源模塊,且輸入端使用同一電源時,一般為了防止多組模塊之間的交互干擾形成EMI問題,需要在電源前端外接多個外圍防護元件。