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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

汽车设备、机械设备和FireWire外部设备都需要效率高、节约室内空间、可以在高电压下輸出大电流的开关电源。但难题是高电压、大电流的soc芯片降压型转换器并不可以操纵需要的负载电流。


一个解决方法是将2个转换器串联,使较大负载电流扩大一倍。可是需要对标准配备的压型转换器开展改善,以保持2个转换器中间的负载共享资源(分摊)和可靠性,减少键入/输出电压的纹波。


得出了一个键入工作电压为8~40V、较大负载电流4a下输出电压为9V的DC-DC转换器。它应用2个串联的 60V 2A(高值电源开关电流)单芯个压型转换器。


电路选用具备扩频通信调配作用(SSFM)的多组分震荡器,使2个转换器能在达到255kHz的频率上维持同歩(180°相移)。

因为200kHz的固定不动电源开关频率在2个转换器中间会出现细微的差别,因此同歩是很重要的。假如容许2个转换器工作中在不一样的电源开关频率,伴随着时间的流逝,輸出纹波很有可能会带上一些不期待的低頻纹波,其频率恰好相当于2个转换器频率之差。


维持2个转换器中间有180°的相位角,就可以减少键入/輸出纹波。一般状况下,一个IC电流扩大时,另一个IC的电流已经减少,那样使他们的纹波电流相互之间相抵,进而缓解了对I/O储能技术电容器的工作压力。反过来,假如2个IC同相工作中,2个IC需要在每一个周期时间中另外从电力电容器提取电流或向电力电容器运输电流,这会使电路纹波比单独IC扩大一倍。


同歩数据信号的SSFM方式设置在235kHz和255kHz中间,这可降低EMI高值。在电源开关频率固定不动在255kHz的状况下可见到这一实际效果。根据更改漏线器部位(将ic的部件导线接地装置)就可以消除SSFM方式,将频率设定到255kHz。

假定电路合理布局而且pwm占空比在40%到60%中间,在4a负载电流的标准下,双转换器电路需要的电容器容积仅有单独IC电路的一半。在需要大范畴pwm占空比的运用中,双IC电路的纹波比单独IC电路纹波的一半多一点。

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在负载范畴较为宽的状况下,兼具排热和高效率的最好设定是使2个IC匀称分摊负载。这能够根据将2个误差放大器的輸出端(VC脚)接在一起来完成,以清除2个误差放大器中间的工作电压差和意见反馈增益值。此外,在电感器和控制器增益值输出精度范畴内,2个IC能够一起工作中。在全部负载电流范畴内,该设计方案中的2个元器件所分摊的电流类似相同。选用2个单独的2.5A、22μH功率电感比选用单独5A、10μH电感器好些,这是由于2个电感器的总容积比单独大电感器的容积小2倍,这能够将元器件高宽比降至少。

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