Работа нескольких источников питания на общую нагрузку: возможные варианты и компромиссы
Arthur Russell, Vicor Corporation
Существует множество причин, которые могут побудить разработчика к параллельному включению источников питания постоянного тока. Некоторые из них обусловлены экономическими и логистическими аспектами, другие направлены на обеспечение требуемого тока системы, уровня характеристик и надежности.
Если рассматривать вопрос с непроектной стороны, возможность параллельного включения источников питания может позволить использовать одну модель блока питания во всей номенклатуре выпускаемых изделий, как отдельно, так и в различных комбинациях. Это может упростить поиск комплектующих, увеличить объем закупок однотипных устройств и оптимизировать управление запасами.
С технической точки зрения обосновать необходимость параллельного включения источников питания, конечно же, сложнее. Во-первых, это может быть своеобразной «страховкой» на случай, если выяснится, что реальный ток, требуемый продукту, превышает планируемый. Такое может произойти, например, из-за отсутствия компонентов с более низким потреблением мощности, или же после дополнительных маркетинговых исследований, показавших необходимость добавления новых функций. Во-вторых, параллельное соединение может обеспечить избыточность N+1, и даже N+2 для защиты от одиночных отказов, или возможность горячей замены отказавшего источника без воздействия на систему. В-третьих, можно использовать известные, проверенные источники питания с хорошо изученными характеристиками и типоразмерами, чтобы снизить неопределенность и проектные риски. Наконец, это позволяет «перераспределять тепло» за счет дополнительной гибкости в физическом размещении преобразователей энергии, если одно более мощное устройство в ограниченном объеме рассеивает слишком много тепла.
Из гибкости и потенциальных преимуществ соединения нескольких источников вытекает очевидный вопрос: всякий ли блок питания без изменений, «как есть» может быть использован в параллельной конфигурации? Ответом будет «нет». Это зависит от конструкции источников, технологии соединения, а также от причин, побуждающих включать их параллельно.
На первый взгляд, самым очевидным и легким способом параллельного объединения источников будет простое соединение их выходов. Но в большинстве случаев это работать не будет, так как каждый блок питания имеет свою схему стабилизации выходного напряжения, которая не только будет стремиться восстановить это напряжение при изменениях нагрузки, но и попытается противодействовать контурам регулирования других источников.
Простое параллельное соединение традиционных источников питания с внутренним опорным напряжением и усилителем ошибки, сравнивающим это напряжение с выходным, не приведет к повышению выходной мощности всего массива. Различия в параметрах блоков питания всегда будут приводить к тому, что только один из них, с наибольшим относительно выходного опорным напряжением, будет стремиться отдавать весь ток в нагрузку, в то время как остальные не будут нагружены вовсе.
В этом случае, как только нагрузка превысит возможности этого «ведущего» источника питания, он может либо войдет в режим ограничения тока (который может быть, а может и не быть предусмотрен его конструкцией), либо будет интерпретировать перегрузку как аварийный режим, и отключится. В зависимости от типа источника, эта ситуация может привести к дисбалансу системы питания, особенно, если она возникает во время обычной работы устройства. В дальнейшем, в случае отключения источника из-за перегрузки, всю нагрузку примет на себя следующий источник с наибольшим опорным напряжением, и он точно также отключится. Это быстро приведет к обрушению всей шины питания.
Связка соединенных напрямую источников питания может функционировать нормально лишь в том случае, когда один источник работает в режиме стабилизации напряжения (CV – constant-voltage mode), а остальные – в режиме стабилизации тока (СС – constant-current mode) с чуть бóльшим выходным напряжением. Отметим, что далеко не во всех источниках питания предусмотрена возможность выбора выходного режима. Источники питания, на выходах которых установлено более высокое выходное напряжение, обеспечат постоянство выходного тока, а напряжение на выходе каждого из них будет снижаться до тех пор, пока не сравняется с напряжением источника CV. Нагрузка должна потреблять ток, достаточный для того, чтобы гарантировать, что источники, которые должны работать в режиме CC, будут оставаться в этом режиме. Следует обратить внимание, что использование двух режимов означает, что источники уже не являются строго идентичными, и тем самым одно из преимуществ параллельной конфигурации сводится на нет.
Прямое соединение становится практичным, если источники питания специально разработаны для поддержки такой топологии, или если имеется единый усилитель ошибки петли обратной связи, вырабатывающий сигнал рассогласования для всех остальных источников питания, чтобы позволить им распределить между собой отдаваемую в нагрузку мощность. Однако такой метод требует наличия «общей шины» для передачи сигналов управления от ведущего источника питания к ведомым.
Другой подход заключается в добавлении небольших балластных резисторов последовательно с выходом каждого источника питания (Рисунок 1), которые выравнивают распределение токов нагрузки между источниками в группе даже тогда, когда их схемы управления отслеживают разные выходные напряжения. Балластные резисторы несколько ухудшают качество стабилизации нагрузки, причем степень этого ухудшения зависит от величины разброса ошибок уставок, для компенсации которых используются резисторы. Однако эти балластные резисторы также рассеивают тепло, что ухудшает КПД системы.
 | ||
| Рисунок 1. | Один из подходов заключается в использовании относительно низкоомных балластных резисторов на выходе каждого источника питания, однако это приводит к повышенному тепловыделению и снижению общего КПД. | |
Этот «ИЛИ» тот?
Казалось бы, «простое» решение дилеммы прямого подключения состоит в том, чтобы всего лишь использовать диод между каждым источником питания и общей точкой, объединяющей все источники. Такой метод (Рисунок 2) обычно называют диодным «ИЛИ». Диодное «ИЛИ» очень эффективно тогда, когда нужно исключить возможность протекания тока вне общей нагрузки, но, как правило, недостаточно для устранения ошибок распределения между источниками питания с независимыми усилителями ошибки, поскольку излом характеристики проводимости диода достаточно резок для того, чтобы параметрические различия в уставках по-прежнему оставались причиной значительного дисбаланса источников.
 | ||
| Рисунок 2. | В принципе, выходы нескольких источников питания могут быть объединены с помощью диодов, изолирующих источники друг от друга, но при такой конфигурации возникает множество проблем, связанных с балансировкой и распределением токов. | |
Как правило, диодное «ИЛИ» требуется для работающих независимо источников питания, выходные токи которых могут быть как вытекающими, так и втекающими (работа в двух квадрантах). Эффект прямого параллельного соединения таких источников питания без использования диодов будет намного хуже, чем в случае одноквадрантных источников. В то время как одноквадрантные источники питания лишь теряют точность при подключении к общей нагрузке, двухквадрантные источники будут активно бороться за контроль над общим выходным напряжением. Это приведет к превышению токов, циркулирующих в группе источников питания, над током в нагрузке, и, возможно, станет причиной немедленной перегрузки одного или нескольких источников.
Кроме того, если диоды имеют отрицательный температурный коэффициент порога проводимости, они даже будут способствовать нарушению распределения токов в группе источников. Один из способов смягчения этой проблемы заключается в использовании выпрямителей с положительным температурным коэффициентом – на диодах Шоттки, или на полевых транзисторах, выполняющих функции диодов в схеме активного «ИЛИ», однако диоды могут снизить общий КПД за счет прямого падения напряжения, а активное «ИЛИ» может увеличить стоимость и сложность схемы.
В некоторых случаях диодное «ИЛИ» может способствовать повышению надежность на системном уровне. Особенно интересен случай, когда в одном из блоков питания происходит короткое замыкание выходного полевого транзистора или конденсатора, что может поставить под угрозу работу общей шины выходного напряжения. Диоды схемы «ИЛИ» быстро отсекут короткое замыкание от общей выходной шины и обеспечат устойчивость и надежность системы.
Кто здесь главный?
Чтобы надежно и предсказуемо функционировать в общей группе, источники питания, как правило, должны специально проектироваться для параллельной работы. Необходимы синхронизация при запуске, координация цепей защиты от неисправностей и стабильность контура обратной связи.
Для группы источников питания, соединенных параллельно с целью увеличения полезного тока нагрузки, требуется использование таких методов управления петлей обратной связи, которые учитывают совместную работу источников. Распространенной стратегией является включение источников питания без внутренних усилителей сигналов ошибки, когда вместо этого все источники объединяются в группу с общим входом управления, подключенным к одному усилителю ошибки. Этот усилитель регулирует выходное напряжение системы, а затем его сигнал обратной связи распределяется между всеми источниками питания в системе.
Основным преимуществом этой популярной стратегии управления является отличная стабилизация выходного напряжения. Кроме того, ошибки распределения уходят на второй план перед производственным разбросом коэффициентов усиления широтно-импульсных модуляторов преобразователей. С другой стороны, использование одного усилителя ошибки и однопроводной шины управления создает уязвимую для неисправностей точку, которая может стать источником проблем в некоторых высоконадежных системах. Кроме того, параметрические отклонения в модуляторе трудно контролировать, что вынуждает производителя к компромиссному решению в пользу управления распределением токов нагрузки.
В варианте с общей петлей регулирования ошибки распределения токов можно сделать минимальными, если жестко ограничить разброс параметров цепей управления источников. Во избежание перегрузки какого-либо источника в группе из-за больших ошибок распределения необходимо либо снизить расчетную нагрузку группы, либо использовать определенные меры противодействия. Для выравнивания ошибок распределения токов, обусловленных разбросом параметров цепей управления, может использоваться заводская регулировка для калибровки выходных ошибок (дорогостоящий метод), или добавление в каждый источник массива локального контура стабилизации тока (что увеличит сложность схемы и количество компонентов). Для измерения тока этих локальных петель, как правило, к источнику питания добавляют резистивный шунт.
Еще один проблемой, возникающей в случае группирования изолированных источников питания, имеющих собственные узлы управления с опорными уровнями на первичной стороне DC/DC преобразователя, является передача сигнала усилителя ошибки через изолирующий барьер между первичной и вторичной частями схемы. Использование изоляции часто увеличивает стоимость решения, отбирает существенную часть ценной площади печатной платы и, в зависимости от используемых для изоляции компонентов, может неблагоприятно влиять на надежность.
Вторая стратегия организации контура управления, позволяющая объединять источники в параллельные группы, основана на использовании сопротивлений силовых проводников в качестве балластных резисторов для метода, изображенного на Рисунке 1. При реализации технологии, называемой «droop-share» (распределенное снижение напряжения), каждый источник питания имеет свое опорное напряжение и интегрированный усилитель ошибки, но вслед за увеличением тока нагрузки опорное напряжение намеренно и линейно снижается на некоторую определенную величину.
Запараллеливание источников питания может оказывать негативное влияние на переходную характеристику и качество стабилизации выходного напряжения. В методе droop-share для распределения мощности между модулями в группе намеренно используется обратная характеристика регулирования. Из-за этого стабильность выходного напряжения группы droop-share, как правило, бывает хуже, чем у группы, созданной с одним традиционным усилителем ошибки. Если это нежелательно, для эффективной компенсации отрицательного наклона характеристики управления можно использовать внешний контур регулирования. Получающаяся погрешность статического регулирования идентична погрешности для случая традиционного усилителя ошибки, так как внешний контур сам по себе является интегратором ошибки.
Конструкцию системы питания можно упростить
Поставщики источников питания могут предпринять определенные шаги, облегчающие их параллельное соединение. Например, в свои модульные DC/DC преобразователи (DC/DC Converter Module – DCM) компания Vicor встроила цепи регулирования выходного напряжения с отрицательным наклоном нагрузочной кривой, благодаря которым при увеличении тока нагрузки внутренний стабилизатор может слегка уменьшать выходное напряжение. Это эффективно действует как небольшой балластный резистор, однако, без каких-либо реальных резисторов, и с несколькими дополнительными существенными отличиями (Рисунок 3).
 | ||
| Рисунок 3. | Выпускаемые Vicor преобразователи серии DCM сконструированы таким образом, чтобы для параллельного включения было достаточно просто соединить их выходы. Не нужны ни диоды, ни балластные резисторы, ни какие-либо другие элементы балансировки нагрузки. | |
Во-первых, это иной способ реализации балластного резистора, не связанный с потерями энергии, поскольку при отсутствии физического резистора, соответственно, нет выделения тепла. Второе отличие касается динамической реакции, так как реальный резистор для частот до сотен килогерц может считаться бесконечно «широкополосным» элементом, вольтамперная характеристика которого остается неизменной благодаря отсутствию высокочастотных паразитных реактивных составляющих. Вследствие этого любое мгновенное изменение напряжения на резисторе приводит к немедленному соответствующему изменению тока.
В преобразователях DCM требуемая форма нагрузочной характеристики реализуется через дискретную модуляцию цифро-аналогового преобразователя, вырабатывающего опорное напряжение для усилителя ошибки. Расчет подходящего значения опорного напряжения основан, в первую очередь, на оценке величины выходного тока DCM и включает некоторое усреднение для снижения уровня шумов. Поэтому резистор, который эмулируется нагрузочной характеристикой DCM, ведет себя так, как если бы к нему был подключен параллельный конденсатор значительной емкости, и при взгляде на рисунки из технических описаний, иллюстрирующие отклик источника на скачок нагрузки, отчетливо просматривается результирующая RC-постоянная времени.
Тем не менее, такие выходные нагрузочные характеристики позволяют непосредственно соединять выходы нескольких DCM в параллель, несмотря на то, что каждый из них по-прежнему имеет свой собственный активный усилитель ошибки петли регулирования. Если активные сопротивления проводников между выходами источников и нагрузкой идентичны, регулировки выходных напряжений одинаковы, и все источники имеют одну и ту же температуру, то распределение токов нагрузки внутри группы DCM будет идеально ровным. Таким образом, соединенные параллельно DCM ведут себя как один DCM, но с бóльшим выходным током (Рисунок 4).
 | ||
| Рисунок 4. | При параллельном соединении источников DCM компании Vicor вся группа работает как один преобразователь. Кроме того, как видно из нагрузочной характеристики, в случае избыточного резервирования уровня N+1 относительно максимальной нагрузки группа продолжает нормально функционировать даже при отказе одного из преобразователей. | |
Благодаря отрицательному температурному коэффициенту выходного напряжения, изменения температуры отдельных устройств в группе преобразователей семейства DCM не становятся источником проблем. Если один источник нагружен больше, чем другие, его температура повысится относительно остальных устройств группы, что, в свою очередь, приведет к уменьшению его выходного напряжения. Поскольку выходные напряжения остальных источников группы параллельных DCM согласованы с напряжением нагруженного DCM, их выходы, в соответствии с их нагрузочными характеристиками, будут увеличивать свои доли токов и возвращать систему обратно к равновесию.
Аналогичные подходы к решению проблем параллельного соединения DC/DC источников питания применимы как к преобразователям, существенно более мощным, чем выпускаемые Vicor устройства серии DCM, так и к интегральным источникам питания, предназначенным для намного меньших нагрузок. Например, выпускаемый Linear Technology трехамперный LDO регулятор LT3083 поддерживает параллельную работу с использованием балластных резисторов сопротивлением 10 мОм, включенных между выходом каждого регулятора и общей выходной шиной.
Параллельное соединение источников питания является привлекательной и жизнеспособной технологией, дающей такие преимущества, как сокращение объема складских запасов, унификация продуктов, дополнительный выходной ток и избыточное резервирование по схеме N+1. Однако это должно делаться с пониманием особенностей тех или иных технологий параллельного соединения, а также с четким представлением о структуре и работе контура обратной связи, который будет обеспечивать управление группой источников питания.
Источник
IvanD › Блог › Подключаем несколько усилителей
Все знают о достоинствах использования нескольких усилителей в системе, но практическое их подключение имеет ряд нюансов для тех, кто делает это впервые. Как организовать подачу питания и сигнала, как добиться наилучшего качества и снизить помехи, как получить наиболее работоспособную систему без риска повредить ее компоненты? Давайте рассмотрим наиболее важные аспекты этой темы.
Система на нескольких усилителях потребует либо нескольких силовых кабелей для подачи питания, либо одного, но увеличенного сечения. Если система строится не «с нуля», а проводится апгрейд путем добавления усилителя к уже имеющемуся, то наиболее оптимальным может показаться вариант прокладки дополнительного силового кабеля нужного сечения, поскольку прежний, скорее всего, не справится с повышенной нагрузкой. На самом деле, целесообразнее заменить его кабелем большего калибра. Разница в цене между силовыми кабелями соседних калибров будет меньше, чем затраты на дополнительный кабель меньшего сечения, а кроме того, толстый кабель — это всегда лучше. Более того, этот аспект всегда стоит иметь в виду, строя систему, для которой в будущем может потребоваться апгрейд, т.е. желательно изначально использовать кабель максимально большого сечения, насколько позволяет бюджет, даже если на первое время предполагается лишь один усилитель в системе.
Помимо финансовой стороны вопроса, нелишне учесть, что проще проложить от аккумулятора к багажнику один толстый кабель, чем два меньшей толщины, особенно для автомобилей, где проводка идет сквозь плотно «заселенные» электроникой и механизмами места. Кроме того, с одним кабелем упрощается подключение к аккумуляторной батарее и отпадает необходимость в нескольких предохранителях силовой цепи со стороны АКБ.
Для того чтобы подать питание через один силовой кабель на несколько усилителей, потребуется дистрибьютор питания, с которого короткими кабелями меньшего сечения питание пойдет непосредственно на отдельные аппараты. Существует много разновидностей дистрибьюторов, и, на мой взгляд, предпочтительнее самые простые — без встроенного предохранителя и всяких индикаторов напряжения. Единственно требование — хорошая конструкция клемм для надежного контакта. Простые дистрибьюторы более доступны, к тому же при наличии предохранителя в усилителе (он есть у подавляющего большинства аппаратов) и основного предохранителя силовой цепи, расположенного рядом с АКБ, дополнительная защита системы не требуется.
Вопрос о том, сколько предохранителей нужно в силовой цепи, вызывает ожесточенные споры, и в данной статье выражен американский подход, при котором принято считать, что предохранитель у АКБ при наличии встроенного в усилитель — более чем достаточное решение. В европейской школе инсталляции такие меры считаются недостаточными, и применение предохранителей в дистрибьюторе питания (либо между ним и усилителем) всячески приветствуется. При этом число предохранителей в дистрибьюторе должно быть равно числу его выходных разъемов — например, для дистрибьютора 1х4 требуются 4 отдельных предохранителя. Стоит учесть, что для участников автозвуковых соревнований в Европе и России отсутствие защиты дополнительными предохранителями наказывается штрафными баллами.
Существует два подхода к заземлению нескольких усилителей: либо сделать это в одной точке, либо в разных, для каждого по отдельности. Мой практический опыт показывает, что второй способ предпочтительнее, и его главный плюс — лучшая защищенность от помех. (Этот вопрос уже затрагивался в одной из недавних публикаций — см. CM №11 2004.) Нельзя сказать, что заземление каждого усилителя по отдельности способно дать стопроцентную гарантию отсутствия помех, но чаще всего оно все же дает больше шансов справиться с этой задачей, при этом экспериментально найденное расстояние между точками заземления усилителей составляет не менее 15 см. В том случае, если подобным способом не удастся защититься от помех, можно попробовать использовать заземление в одной точке, но такое случается крайне редко.
При использовании заземления в одной точке лучше всего свести короткие кабели меньшего сечения в силовой дистрибьютор, а с помощью толстого кабеля (того же калибра, что и у цепи «+») соединить его с корпусом автомобиля. Если дистрибьютор при заземлении не используется и клеммы различных кабелей соединяются на одном болте, то поможет следующее правило: клемма самого мощного усилителя должна быть ниже (ближе к корпусу автомобиля), а менее мощного — выше (ближе к головке болта).
Подключение к головному устройству
Разобравшись с силовой проводкой, пора приступать к подаче музыкального сигнала от головного устройства на усилители. Для этого используются межблочные кабели с RCA-разъемами, которые принято называть RCA-кабелями. По ним передается так называемый сигнал линейного уровня. Лучше всего, когда число линейных выходов на головном устройстве (автомагнитоле или CD-ресивере) совпадает с общим числом линейных входов на усилителях. Если же это число меньше либо линейных выходов на головном устройстве нет вообще, то можно попробовать применить некоторые хитрости.
В сложной системе, где реализовано многополосное усиление (т.е. для каждого излучателя в составе АС предназначены отдельные каналы усилителя), лучшим решением может стать использование отдельного активного кроссовера. Этот прибор способен получить от головного устройства лишь одну пару сигналов, а на выходе дать сразу несколько отфильтрованных: для ВЧ-, СЧ-, НЧ/СЧ-головок и сабвуфера. Таким образом, активный кроссовер фильтрует сигнал, позволяет увеличить число линейных выходов, а кроме того, в большинстве случаев увеличивает уровень линейного сигнала, позволяя лучше справиться с помехами.
Другой способ получить недостающие линейные выходы — воспользоваться линейным выходами на усилителях, что сейчас можно встретить в подавляющем большинстве моделей. Суть в том, что усилитель А может предоставить для усилителя В тот же сигнал, который сам получает от головного устройства. Иногда линейные выходы усилителей дают возможность получить даже отфильтрованный сигнал, так что отпадает надобность в затратах на внешний активный кроссовер. Более того, при использовании усилителей одной серии того же производителя подключение через линейные выходы усилителей позволяет производить некоторые регулировки всех усилителей системы одновременно — с того аппарата, который назначен «главным», или «ведущим». Стоит только учесть, что если с линейного выхода одного усилителя снимается отфильтрованный сигнал для другого усилителя, также способного проводить фильтрацию, то включать фильтры одного типа (ФНЧ или ФВЧ) при одной и той же частоте среза для обоих усилителей не только бессмысленно, но и вредно. Например, если усилитель А работает с основными АС и с него через линейный выход подается сигнал на усилитель В, работающий с сабвуфером, включать фильтр НЧ для сабвуфера нужно либо на линейном выходе усилителя А, либо в усилителе В, но не одновременно.
Наконец, наихудшим методом будет использование пассивных разветвителей сигнала линейного уровня (так называемых Y-адаптеров, или сплиттеров). Это самый простой способ получить из одного RCA-разъема два, но следует иметь в виду, что после такого разделения уровень сигнала падает.
Если на головном устройстве нет линейных выходов, то остается поступить так же, как и в системе с одним усилителем: либо использовать преобразователи сигнала с повышенного уровня в линейный (для усилителей без высокоуровневых входов), либо — и это гораздо лучше — попробовать обратиться в специализированный сервис и оснастить головное устройство линейными выходами — это очень простая и недорогая операция.
Дистанционное включение усилителей
Помимо подачи питания, любой усилитель требует специального сигнала напряжением 12 В для того чтобы он включился. Эта цепь называется «Remote» (дистанционное управление) или «Rem». Специальный разъем для подачи сигнала дистанционного включения усилителей есть на подавляющем большинстве головных устройств (если его нет, то с этим вполне справится цепь активации наружной выдвижной антенны). Однако необходимо учесть, что в цепь дистанционного включения не рекомендуется ставить более двух усилителей. Дело в том, что в головном устройстве цепь «Remote» организована так, что потребляемый от нее предельный ток не превышает 500 мА, тогда как каждый активный элемент системы (усилитель, активный кроссовер, эквалайзер и т.п.) потребляет по цепи «Remote» в среднем по 125 мА. Причем чем старее усилитель, тем эта цифра больше. Если суммарный ток потребления в цепи «Remote» превысит возможности головного устройства, то не избежать выхода компонентов из строя.
Наилучшим решением в данных обстоятельствах будет использование реле. Оно получает от головного устройства слаботочный сигнал для того, чтобы замкнуть собственную цепь +12 В, сигнал с которой подается на цепь «Remote» усилителей, и в таком случае ограничения по току уже не будет.
Конденсаторы в системе с несколькими усилителями
Силовые конденсаторы являются непременным атрибутом хорошей автомобильной аудиосистемы, и при использования нескольких усилителей правила остаются теми же. Можно использовать один конденсатор увеличенной емкости для 2-3 усилителей, а можно выделить каждому усилителю по отдельному конденсатору нужного номинала. В любом случае, следует придерживаться базовых правил:
– длина силового кабеля между конденсатором и любым из усилителей не должна превышать 30 см;
– между конденсатором и усилителем не должно быть предохранителей, поэтому использовать единый конденсатор в цепи питания перед дистрибьютором, оснащенным предохранителями, не рекомендуется. Дело в том, что предохранитель имеет собственное сопротивление, а это существенно снижает эффективность конденсатора;
– наиболее актуальны конденсаторы для усилителей, работающих с сабвуфером и/или НЧ/СЧ-головками, а для усилителей СЧ- и ВЧ-звена их важность гораздо меньше.
Источник
Параллельное соединение блоков питания
Бывает что нужно увеличить мощность соединив два блока питания параллельно.
Например, длина ленты RGB мощностью 14,4 Вт на метр 16 метров.Общая мощность ленты получается равна около 230 ватт. Мы имеем контроллер RGB 288 ватт. Этого нам вполне достаточно. А вот блока питания 250 ватт будет маловато, так как у него нужен запас по мощности процентов 15.
. Поэтому, чтобы запитать ленту RGB, о которой я говорил выше, нужен блок питания 300 ватт. Но блоки питания от 300 ватт снабжены вентиляторами охлаждения, которые производят своеобразный шум. Что нежелательно.
Поэтому было решено взять два блока питания по 150 ватт и включить их параллельно, тем самым увеличив общую мощность вдвое.
Как это сделать правильно рассмотрим в этой статье.
У нас два одинаковых блока питания с одинаковыми параметрами. Но если один блок питания выдает напряжение больше второго даже незначительно, то на второй потечет обратный ток, что может быть губительно для него. Поэтому в выходную цепь нужно ставить развязывающие диоды.
А схема подключения двух блоков питания параллельно вот такая.
Первое что мы делаем это запараллеливаем питание 220 V. Ноль с нолем, фазу с фазой и землю с землей. Сюда будет подключаться питающий кабель 220 вольт.
Далее соединяем между собой минусовые клеммы выходного напряжения 12 вольт
Берем диодную сборку или два мощных диода. Анод одного диода подключаем к плюсу выходного напряжения 12 вольт одного блока питания, а анод второго диода к плюсу выходного напряжения второго блока питания. Катоды же диодов соединяем между собой. От катодов пойдет провод на плюс контроллера RGB. На минус контроллера пойдет провод с минусов блоков питания, которые мы соединили перемычкой. Как подключить светодиодную ленту RGB самостоятельно можете прочитать здесь.
Диоды работают как ключи и обратный ток не пойдет на второй блок питания даже если напряжения на выходах блоков будут различаться.
Мы получили 12 вольт 300 ватт в идеале. На самом деле из-за внутреннего сопротивления диодов на выходе будет меньше. Но всё равно будет вполне достаточно.
Минус параллельного соединения блоков питания в том, что при выходе из строя, по какой либо причине, одного блока, вся нагрузка ляжет на второй. И его мощности не хватит для нормальной работы всей схемы, и он тоже выйдет из строя. Поэтому, конечно, целесообразней использовать один мощный блок питания.
Тем не менее параллельное соединение блоков питания имеет право на жизнь.
Источник
