Können Sie die Leistung zwischen zwei Spannungsreglern aufteilen?

Um einen Stromkreis mit mehr Strom zu versorgen. Können Sie die Leistung parallel auf zwei Spannungsregler aufteilen?

Kann dies einen der Spannungsregler überwältigen?

Nur eine Ergänzung zu dem, was andere gesagt haben.

Was Sie sagen, wird sehr häufig mit Schaltkonvertern gemacht. Ich würde sagen, dass alle modernen Motherboards Mehrphasen-Schaltwandler enthalten (normalerweise Mehrphasen-Abwärtswandler mit 3 oder 4 Phasen), die genau das implizieren, wonach Sie fragen: Parallelschalten von Spannungsreglern.

Lassen Sie mich die Idee mit einer gegen drei Phasen erklären.

Erstens eine Phase . Stellen Sie sich einen (einphasigen) synchronen Tiefsetzsteller vor, wie den in der folgenden Abbildung.

Sie möchten Vo unabhängig von Io und Vi konstant machen (also Vo stabilisieren). Sie benötigen ein Feedback-System. Dieses System liest Vo, vergleicht es mit einer Zielspannung und verwendet die Fehlerspannung, um ein Steuersignal zu erhöhen oder zu verringern, das normalerweise das Tastverhältnis eines PWM-Signals ist. Das Signal PWM (t) wird zusammen mit seinem Komplementär (1-PWM (t)) zum Ansteuern der gesteuerten Schalter verwendet.

Angenommen, die Periode der PWM-Signale ist T. Jede Periode hat EIN Abtastwert des Korrektursignals (des Steuersignals), das das Tastverhältnis ist. Mit anderen Worten: Während jeder Periode T können wir Vo nur einmal korrigieren . Innerhalb dieses Zeitintervalls können Vo viele Dinge passieren. Wir können jedoch nur eine Korrektur pro Periode anwenden .

Nun drei Phasen . Stellen Sie sich vor, Sie haben den in der folgenden Abbildung gezeigten dreiphasigen synchronen Tiefsetzsteller.

Das Ziel ist das gleiche. Sie möchten Vo unabhängig von Io und Vi konstant machen. Auch hier benötigen Sie ein Feedback-System. Stellen Sie sich vor, dass ähnlich wie im einphasigen Fall jeder einzelne Tiefsetzsteller von einem PWM-Signal gesteuert wird. Die drei PWM-Signale sind jedoch nicht identisch. Sie haben unabhängige Arbeitszyklen und einige feste Phasendifferenzen zwischen ihnen. Für N Phasen beträgt die Phasendifferenz zwischen benachbarten Wandlern . Für drei Phasen beträgt die Phasendifferenz also 120º. Die einzelnen PWM-Signale "starten" zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Periode T, und jedes PWM-Signal hat seinen eigenen, unabhängigen Arbeitszyklus. Wenn wir Vo mit der dreifachen Rate der ursprünglichen Rate abtasten und jeden dieser drei Arbeitszyklen von einer entsprechenden Stichprobe von Vo abhängig machen, haben wir nicht eine, sondern drei Möglichkeiten$\dfrac{360º}{N}$, um Vo innerhalb jedes Zeitintervalls T zu korrigieren. Mit anderen Worten. Der dreiphasige synchrone Abwärtswandler kann dreimal schneller auf Änderungen in Vo, Io und Vi reagieren. Und das mit einzelnen Konvertern, die so "langsam" sind wie im einphasigen Fall! Ebenso langsame Transistoren und ebenso lange Zeitkonstanten. Gleiche Schaltfrequenzen und damit gleiche (Gesamt-) Schaltverluste. Das ist also ein entscheidender Vorteil. Die Reaktionszeit ist dreimal kürzer.

Ein weiterer entscheidender Vorteil ist die Welligkeit des Ausgangs (Spannung und Strom). Immer wenn die N Arbeitszyklen gleich (oder nahe) bei 1 / N sind, ist die Ausgangswelligkeit Null (oder nahe daran) !! Wenn diese Bedingung erfüllt ist, ist die Summe der drei Induktorströme eine flache Konstante, und daher hat der Ausgang keine Welligkeit. Wenn die Wandler so ausgelegt sind, dass sie die meiste Zeit in der Nähe dieser Betriebspunkte arbeiten, hat der Ausgang eine viel geringere Welligkeit als im einphasigen Fall. Eine geringe Welligkeit des Ausgangs bedeutet, dass weniger Rauschen an analoge Größen gekoppelt ist und im Allgemeinen die Anforderungen an enge Welligkeiten leichter erfüllt werden können.

Aus dem gleichen Grund wird auch die Stromwelligkeit durch den Eingangskondensator stark reduziert. In der Nähe dieser Betriebspunkte ist der Eingangsstrom nicht ein Impuls mit der Breite T / N, sondern eine Konstante.

Ein weiterer Vorteil ist natürlich, dass jeder einzelne Wandler nur 1/3 des durchschnittlichen Ausgangsstroms führen muss, aber das liegt nicht daran, dass er mehrphasig ist, sondern einfach daran, dass er "3 parallel" ist.

Zusammenfassend die Vorteile von N-Phasen-Mehrphasen-Schaltwandlern:

• Die Reaktionszeit ist N-mal kürzer (schneller), ohne dass eine N-mal höhere Schaltfrequenz erforderlich ist (mit der Zunahme der Schaltverluste, die dies verursachen würde).

• Die Ausgangswelligkeit kann nahe Null sein.

• Die Stromwelligkeit am Eingangskondensator wird ebenfalls stark reduziert.

• (Plus die Vorteile von N parallel geschalteten Wandlern).

Vorteile von N parallel geschalteten Wandlern:

• Teile in jedem einzelnen Wandler müssen 1 / N des Stroms im Fall eines Wandlers führen.

• Wärmeverluste verteilen sich auf eine größere Fläche.

Um Ihre Frage zu beantworten: Ja, einige Arten von Spannungsreglern sind tatsächlich parallel (und sehr häufig) geschaltet, sodass wir all diese Vorteile haben.

Siehe auch Abschnitt "Mehrphasen-Buck" auf dieser Seite .

$\Omega$

Einige Regulierungsbehörden sind dafür jedoch besser geeignet. Der LM317 verfügt über einen Einstellungseingang , mit dem Sie die Ausgangsspannung genauer steuern können.

Die Ausgangsspannungen in dieser Schaltung liegen näher beieinander als die Toleranz des LM7812. Beachten Sie jedoch, dass Vorwiderstände verwendet werden, um den Strom aufgrund von Spannungsunterschieden zu begrenzen.

Was Sie wahrscheinlich tun könnten, ist, verschiedene Teile der Schaltung mit verschiedenen Spannungsreglern zu versorgen. Solange es keinen niederohmigen Pfad zwischen den Netzteilen gibt, sollte dies keine Probleme verursachen.

Im Allgemeinen, insbesondere wenn es sich um Linearregler handelt, ist dies keine gute Idee. Jeder Regler hat unweigerlich eine etwas andere Vorstellung davon, wie die Ausgangsspannung sein soll. Derjenige mit dem höheren Wert wird am Ende den größten Teil des Stroms beziehen. Es könnte auch dazu führen, dass die beiden Regler schwingen.

Um eine bessere Stromverteilung zu erzielen, können Sie einen Widerstand in Reihe mit dem Ausgang jedes Reglers schalten. Dies erhöht jedoch die Impedanz des gesamten Versorgungsausgangs.

Einige Schaltregler können parallel geschaltet werden, wenn sie dafür ausgelegt sind. Wenn das, was Sie haben, nicht dafür angegeben ist, müssen Sie davon ausgehen, dass es nicht funktioniert. Wenn diese Regler eine Strombegrenzung enthalten, kann dies auch funktionieren. Im schlimmsten Fall nimmt einer den gesamten Strom, bis er sein Limit erreicht, und der andere nimmt den Rest des Stroms auf. Es kann jedoch zu einer Störung kommen und beide Regler schwingen möglicherweise, wenn einer von ihnen zwischen Strom- und Spannungsmodus umschaltet. Die meisten nackten "Regler" haben sowieso keine Strombegrenzung.

Im Allgemeinen nein (dies funktioniert nicht), ohne speziell einen Mechanismus zu entwerfen, der sicherstellt, dass sie den Strom teilen. Linearregler teilen sich nicht gut. Wenn Sie einen echten Stromregler haben, leitet ein Gerät wahrscheinlich den größten Teil des Stroms bis zu seiner Nennleistung, und das andere liefert ab diesem Punkt die Versorgung. Ich würde jedoch nicht empfehlen, einen Regler absichtlich an seiner Strombegrenzung zu belassen es sei denn, es wurde dafür gemacht. Kurz gesagt, Sie müssen wirklich einen größeren Regler entwerfen / kaufen.