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如何将两个转换器并联使得DC-DC转换器的负载电流倍增

如何将两个转换器并联使得DC-DC转换器的负载电流倍增-保持两个转换器之间有180°的相位差,就可以减小输入/输出纹波。一般情况下,一个IC电流增大时,另一个IC的电流正在减小,这样使它们的纹波电流互相抵消,从而减轻了对输入输出储能电容的压力。相反,如果两个IC同相工作,两个IC需要在每个周期中同时从电容器抽取电流或向电容器输送电流,这会使电路纹波比单个IC增大一倍。

轿车设备、工业设备和FireWire外围设备都需求高功率、节约空间、能够在高电压下输出大电流的电源。但问题是高电压、大电流的单芯片降压型转换器并不能操控所需的负载电流。

一个解决方案是将两个转换器并联,使最大负载电流增大一倍。可是需求对规范装备的降压型转换器进行改善,以坚持两个转换器之间的负载同享(分管)和稳定性,减小输入/输出电压的纹波。

图1中给出了一个输入电压为8~40V、最大负载电流4A下输出电压为5V的DC-DC转换器。它运用两个并联的LT3430 60V 3A(峰值开关电流)单芯个降压型转换器。电路选用具有扩频调制功用(SSFM)的多相振荡器,使两个转换器能在高达250kHz的频率上坚持同步(180°相移)。图2给出了图1电路的功率。

如何将两个转换器并联使得DC-DC转换器的负载电流倍增

由于200kHz的固定开关频率在两个转换器之间会有细小的差异,所以同步是很重要的。假如答应两个转换器作业在不同的开关频率,跟着时刻的消逝,输出纹波可能会带着某些不期望的低频纹波,其频率正好等于两个转换器频率之差。

坚持两个转换器之间有180°的相位差,就能够减小输入/输出纹波。一般情况下,一个IC电流增大时,另一个IC的电流正在减小,这样使它们的纹波电流相互抵消,然后减轻了对输入输出储能电容的压力。相反,假如两个IC同相作业,两个IC需求在每个周期中一同从电容器抽取电流或向电容器运送电流,这会使电路纹波比单个IC增大一倍。

来自LTC6902的同步信号的SSFM形式设定在235kHz和250kHz之间,这可削减EMI峰值。在开关频率固定在250kHz的情况下可看到这个作用。经过改动跳线器方位(将LTC6902的组件引线接地)就能够铲除SSFM形式,将频率设置到250kHz。

假定电路布局合理而且占空比在40%到60%之间,在4A负载电流的条件下,双转换器电路需求的电容容量只要单个IC电路的一半。在需求大规模占空比的使用中,双IC电路的纹波比单个IC电路纹波的一半多一点。

在负载规模比较宽的情况下,统筹散热和功率的最佳设置是使两个IC均匀分管负载。这能够经过将两个差错放大器的输出端(VC脚)接在一同来完成,以消除两个差错放大器之间的电压差和反应增益。别的,在电感和调节器增益容差规模内,两个IC能够一同作业。在整个负载电流规模内,该规划中的两个器材所分管的电流近似持平。选用两个独立的2.5A、22μH功率电感比选用单个5A、10μH电感要好,这是由于两个电感的总体积比单个大电感的体积小2倍,这能够将元件高度降到最低。

责任编辑:gt

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