Параллельное подключение блоков питания
Имеется два импульсных блока питания TOSHIBRA по 250вт, можно ли их включить параллельно, чтобы запитать схемку с требованием по питанию 350-400вт?
схема БП во вложении.
Если нельзя включить в параллель, то почему? и какие импульсные схемы вообще можно включать в параллель, а какие нельзя?
Добавляем к каждому БП по стабилизатору напряжения
_________________
А каму сейчас легко?
Последний раз редактировалось p911 Вс июл 04, 2010 10:02:01, всего редактировалось 1 раз.
Если я чего в чём понимаю, параллелить можно только одинаковые постоянные БП.
По переменке параллелить импульсники нельзя.
_________________
Я не хочу ни чего ни от кого.
Просто, за державу обидно.
_________________
А каму сейчас легко?
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Проблема параллельного соединения источников питания заключается в неодинаковости их выходных напряжений. Даже при разнице в несколько мВ тот, в котором выходное напряжение больше, будет пытаться питать, кроме нагрузки, ещё и тот, в котором оно меньше.
_________________
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Встраиваемые ИП LM(F) производства MORNSUN заслуженно ценятся производителями во всем мире, поскольку среди широчайшего ассортимента продукции компании можно найти источник питания для любых задач. Представители семейств LM и LMF различаются по мощности и выходному напряжению, их технические и эксплуатационные характеристики подходят для эксплуатации в любых электрических сетях и работают в широком диапазоне условий окружающей среды. Неизменными остаются высокое качество и демократичная цена.
Широкая линейка LED-драйверов включает в себя семейства HLG и HLG-C. Семейство HLG оптимально для наружной архитектурно-декоративной подсветки, светильников на основе мощных COB-матриц, семейство HLG-C для светильников широкого назначения, выполненных по классической схеме на светодиодных цепочках. Драйверы имеют возможность ручной подстройки выходных параметров либо возможность диммирования методом 3-в-1.
Проблема параллельного соединения источников питания заключается в неодинаковости их выходных напряжений. Даже при разнице в несколько мВ тот, в котором выходное напряжение больше, будет пытаться питать, кроме нагрузки, ещё и тот, в котором оно меньше.
так можно или нельзя?
пс. в таком случае дорабатываем схемку:
Добавляем к каждому БП по стабилизатору напряжения
_________________
А каму сейчас легко?
Если нагрузка допускает раздельное питание, нипример, стерео-УМЗЧ, то каждый его канал можно питать от отдельного БП.
Если нагрузка неразделяемая, то нужно на выходе каждого БП ставить токоуравнивающие резисторы в пределах 0,5. 1 Ом. Параметры питания от этого, конечно, несколько ухудшатся, но другого пути нет.
Это ничего не даст. Точно уравнять выходные напряжения стабилизаторов так же трудно, как и в самих импульсных БП.
_________________
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Так у него же нет стабилизации, а значит выходное напряжение зависит от нагрузки. С выпрямителем думаю можно попробовать, но лучше собрать сразу мощный.
_________________
"Привет!" - соврал он.
Если нагрузка неразделяемая, то нужно на выходе каждого БП ставить токоуравнивающие резисторы в пределах 0,5. 1 Ом. Параметры питания от этого, конечно, несколько ухудшатся, но другого пути нет.
можно еще про методику подбора этих резисторов?
немного в умные слова повникал..
по поводу раздельного питанияя УМЗЧ. т.е получается БП можно последовательно включить?(через выпрямители разумеется) ?
_________________
А каму сейчас легко?
Прошелся гуглом, но не нашел примера реализации
Есть два (потенциально три) acdc с выходом 48в 10а
Надо иметь возможность при росте нагрузки включать второй (третий) acdc с паралелльным включением чтобы на выходе иметь до 20а (30а)
Знаю, что в принципе нужно при наличии буферных резисторов делать схему выравнивания напряжений
Но как это практически сделать?
В идеале конечно перестроить обратную связь acdc так, чтобы отслеживалось напряжение в общей точке
Но это означает, что надо влезть во внутреннюю схему, сделать реинженеринг и подобрать способ управления. Потом если надо будет бп с другой схемой подключить то все заново
Не хотелось бы, хотя если есть пример рассмотрел бы
Второй вариант - внешний параметрический стабилизатор, по идее при хорошей настройке равных напряжений выравнивание будет давать не существенное рассеивание мощности
Вспомнив немного ТОЭ и воспользовавшись симулятором TINA-TI, покажем несбыточность малую обоснованность надежд на благоприятный исход этого чита.
Вывод.
Если максимальный выходной ток стабилизатора напряжения не обеспечивает потребности питаемой схемы, то есть только два выхода — заменить стабилизатор на модель с бóльшим выходным током или использовать схемотехническую балансировку выходных токов нескольких стабилизаторов.
P.S. «Всякое лыко — в строку». Во время подготовки статьи на глаза попалась широко растиражированная в документации на стабилизатор типа 1117 схема переключателя «батарея — сеть» с параллельным включением их выходов. К ней есть вопросы о практической применимости, но тему статьи она подтверждает чуть более, чем полностью. Привожу фрагмент из документации фирмы «ON semiconductor», который снабжён текстовыми пояснениями:
The 50 Ohm resistor that is in series with the ground pin of the upper regulator level shifts its output 300 mV higher than the lower regulator. This keeps the lower regulator off until the input source is removed.
P.P.S. Дописал вывод. Точнее — скопировал его из синопсиса.
Synopsis: You can't boost output current of weak voltage regulators by simple parallel connection. You must use tougest one or special schematic for properly current sharing.
Параллельные конфигурации источников бесперебойного питания (ИБП) уже более 35 лет используются в отрасли для защиты критической нагрузки. Применяются они и для обеспечения отказоустойчивой работы критических приложений дата-центра. Но какую схему резервирования выбрать при строительстве коммерческого дата-центра в условиях, когда, с одной стороны, бюджет ограничен, а с другой – защита клиентского оборудования и приложений является приоритетом номер один?
N+1: ПУСТЬ ОН В СВЯЗКЕ С ТОБОЙ ОДНОЙ…
В настоящее время наиболее широко распространены параллельные системы с резервированием N+1 (см. рис 1). При отказе одного источника система будет оставаться работоспособной за счет того, что нагрузку на себя берет резервный ИБП. Параллельная система теоретически может быть собрана из любого количества источников – главное, чтобы их общая мощность обеспечивала номинал мощности, которую потребляет нагрузка, плюс один резервный источник. У параллельной системы, спроектированной более дробно, превышение суммарной мощности над номиналом будет меньше. Например, если нагрузка составляет 400 кВА, то можно взять три ИБП по 200 кВА (200+200+200). Превышение мощности такой системы над мощностью нагрузки составит 200 кВА (50% по отношению к нагрузке). А вот если взять менее мощные ИБП, например, 4 ИБП по 100 кВА, то еще одна идентичная система в резерве даст перебор мощности всего на 100 кВА (25%).
Казалось бы, дробная схема более экономична… Но на практике, с учетом кабелей, ПНР, инсталляции, монтажа и даже просто стоимости ИБП, эти выгоды становятся неочевидны, да и места дробная система занимает больше… Поэтому при всем том, что на первый взгляд заманчиво предпочесть большую дробность, схема N+1 обычно сводятся к 2+1, 3+1 – и крайне редко к 4+1.
В дата-центрах с критической нагрузкой схему N+1 применяют крайне редко, да и то из-за ограниченности бюджета. Слабое место этой схемы – единая точка отказа: шина, по которой обеспечивается связь ИБП и нагрузки. При необходимости проведения регламентных работ (например, когда нужно затянуть болты на шине) нагрузку придется отключить от группы ИБП. Самой эффективной стратегией в этом случае будет подключить нагрузку ко второму фидеру от города.
2N – ДВОЙНАЯ БРОНЯ
Идеология стандарта TIA 942 для дата-центров требует, чтобы система продолжала оставаться работоспособной, даже если любой из ее элементов вышел из строя. Учитывая, что почти вся современная нагрузка имеет два независимых блока питания, совершенно естественно напрашивается иная схема подключения – «2N». Каждый из входов (блоков питания сервера) питается от отдельной группы ИБП (См. Рис. 2). В настоящее время обозначилось стремление производителей оборудования увеличить количество блоков питания до трех и выше. Так что если через пять лет будет широко практиковаться три или четыре блока питания, схема резервирования может соответственно измениться с 2N до 3N или даже 4N.
Сравнение показывает, что количество устройств во второй схеме больше, и соответственно она дороже. Но с точки зрения надежности выход из строя любого источника или всей группы не приводит к потере нагрузки, которая плавно уходит на резервный ввод.
3/2 N – ЗВЕЗДНОЕ РЕШЕНИЕ
Искусство проектирования систем защиты электропитания позволяет максимально сохранить надежность системы, но при этом существенно снизить капитальные затраты. Таким решением является схема, приведенная на Рисунке 3. Конечно, эта схема не является инновационным открытием. В мире DRUPS – дизельных роторных ИБП-систем – эта схема называется IP-Star.
На рисунке 4 эта же схема представлена в виде звезды. Ее применение в новом дата-центре компании DataPro в Твери позволяет сохранить уровень надежности практически тот же, что и в схеме 2N, но при этом существенно снизить капитальные затраты.
В новом дата-центре будут введены в строй три серверных зала. Общая мощность потребления нагрузки каждого помещения составляет 400 кВА. Каждая нагрузка в такой схеме подключена к двум активным входам. Каждая группа ИБП включает три источника мощностью 200 кВА каждый – два основных и один резервный. Общая установленная мощность при этом составляет 1800 кВА. Из схемы видно, что при отказе одного из источников с высокой вероятностью нагрузка не теряется. И даже если произойдет авария на централизованной шине одной из групп ИБП, нагрузку подхватит соседняя группа ИБП от другого ввода. Очевидно, что если бы в ЦОДе было не три, а четыре зала, то схема называлась бы не 3/2 N, а 4/3 N.
В нормальном рабочем режиме каждая из нагрузок защищена источниками бесперебойного питания с обоих вводов. При пропадании одного из лучей работоспособность сохраняется. Количество ИБП в этой схеме меньше, в сравнении со схемой 2N (3x200x4)=2400) система дешевле – преимущества третьей схемы (3x200x3=1800 кВА) очевидны.
В целом в третьей схеме все достоинства схемы 2N сохраняются. При этом ИБП загружены на 2/3 от номинала, а не на 50% как в схеме 2N. Поэтому и КПД выше – соответственно счета за электричество меньше. Правда, у качественных источников КПД в зависимости от степени загруженности деградирует не очень сильно. Но в целом и по капитальным затратам, и по операционным расходам схема 3 получается дешевле, чем схема 2N, хотя и несколько дороже, чем N+1. И это при практически том же уровне надежности как у 2N.
В дата-центре компании DataPro в Твери схема резервирования 3/2 N впервые перемена в России и сертифицирована Uptime Institute.
Коротко о главном:
• Дата-центр DataPro в Твери
• Общая площадь ЦОД 2650 м.кв.
• Максимальная мощность 4,5 МВт
• 4 машинных зала с возможностью размещения до 100 стоек в каждом
• Проектная мощность ИТ-оборудования от 3 кВт до 20 кВт на стойку
• Сертификация на соответствие Tier III Uptime Institute Design и Facility*
• Ввод в эксплуатацию в октябре 2013 г.
Комментарий экспертов:
Сергей Ермаков — технический директор компании Inelt.
Проблемы, которые возникают во второй схеме подключения, в основном лежат в плоскости взаимодействия со службами ИТ. На деле при эксплуатации подобных систем отсутствие одного ввода для эксплуатационной команды ИТ-подразделения означает тревогу (alarm): сигнал поступает от системы мониторинга и фиксируется в журнале событий. И не важно, что переключение было предусмотрено схемным решением и при этом процесс не остановился – для ИТ это уже повод писать рапорты о том, что энергетики не обеспечили один из вводов, и начать внутренне расследование.
Именно поэтому там, где требуется высоконадежное решение, предусматривают резервные ИБП на два плеча, но тогда схема из 2N грозит трансформироваться в 2(N+1), что соответствует Tier 4 и еще более удорожает решение. Есть и промежуточные решения – N+ (N+1), когда резервируется только одна из ветвей. Компромисс в том, что в этом случае сокращается количество сигналов тревоги, но они не ликвидируются вообще.
Чтобы сократить длительности алармов, можно ввести большое количество кросс-сочленений, которые в ручном, автоматическом или полуавтоматическом режиме в случае аварии позволят запустить резервный ИБП. Но традиционно к взаимным перехлестным соединениям специалисты относятся настороженно, потому что при эксплуатации таких систем высока вероятность ошибки по неосторожности. С этим тоже можно бороться, но в целом все ухищрения лишь усложняют схему, что, в конечном счете, снижает общий уровень надежности.
Юрий Копылов — технический директор компании Eaton
В настоящее время в дата-центрах стоит актуальная задача – резервирование питания виртуализованных серверов в среде облачных вычислений. В зависимости от производителя эта проблема уже решается средствами ИБП и соответствующего программного обеспечения и систем мониторинга, которые позволяют не дожидаться, когда полностью исчезнет питание на вводе, а перенести критически важные приложения на другие виртуальные серверы, функционирующие в другой зоне. Такие решения уже предложены компанией Eaton: ИБП и система виртуализации уже научились перемещать наиболее критичные приложения на те виртуальные серверы, где проблемы питания физической ИТ-инфраструктуры отсутствуют.
Интересные решения могут получиться, если в любой из рассмотренных схем применить современные «модульные» ИБП, где каждый из ИБП не является единым устройством на 200 кВА (как в примерах), а сам состоит из интеллектуальных модулей, работающих в параллельном режиме. Они не только обеспечивают внутреннее резервирование и некоторую избыточность самого ИБП, повышая его надежность, но и в связке с другими ИБП параллельной системы образуют некую «матричную структуру», автоматически перераспределяющую общую нагрузку среди работающих модулей.
Источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA с индексом LT предназначены для обеспечения длительного времени автономной работы критичного оборудования. Для этого к ним подключаются комплекты внешних батарей. Напряжение цепи постоянного тока (а значит, и количество последовательно соединенных подключаемых батарей) определяется характеристиками ИБП и указывается в спецификации. Мощные ИБП (UPS) обычно имеют более высокое напряжение цепи постоянного тока в целях повышения КПД бесперебойника, и для снижения потерь, возникающих там, где протекают высокие токи. Для обеспечения требуемого напряжения, как правило, используются стандартные необслуживаемые аккумуляторные батареи (АКБ) напряжением 12 Вольт. Чтобы получить более высокое напряжение или увеличить ёмкость, необходимо соединить батареи в цепь.
При подключении аккумуляторных батарей к источникам бесперебойного питания, особенно при использовании ИБП с внешними АКБ, возникают вопросы и проблемы их объединения в линейки, последовательного/параллельного соединения аккумуляторов, определения емкости и общего напряжения получившегося соединения.
Используются 3 способа соединения аккумуляторов:
— последовательное, при котором суммируется напряжение;
— параллельное, суммируется емкость;
— комбинированное, при котором параллельно соединяются линейки последовательно соединенных аккумуляторных батарей.
Таким образом, появляется возможность строить батарейные комплекты, напряжение и электрическая емкость которых ограничиваются только занимаемым ими рабочим пространством и количеством параллельно соединяемых линеек (не рекомендуется соединять в параллель более 4-5 линеек).
Также стоит отметить, что для более компактного размещения аккумуляторов ELTENA предлагает батарейные шкафы различного размера и вместительности.
Последовательное соединение аккумуляторных батарей
Последовательное соединение АКБ Источники тока последовательно
При последовательном подключении аккумуляторов суммируется напряжение (U), при подключении нагрузки с каждой АКБ идет ток, равный общему току в цепи. Емкость (E) системы остается такая же, как у одной из батарей этой цепи. Например: Вы подключили в цепь последовательно 3 аккумуляторные батареи 12 В и 100 Ач. В итоге на клеммах источника бесперебойного питания Вы получите U=3*12=36 В, E=100 Ач.
При последовательном соединении не допустимо использование АКБ различной ёмкости, разных типов, с разным напряжением зарядки. Мы рекомендуем Вам подключать по данной схеме только батареи одного производителя, с одинаковыми характеристиками и желательно из одной партии. Также, длина и сопротивление соединительных проводов, должны быть одинаковыми. Если не соблюдать это условие, на клеммах аккумуляторов может возникнуть различное напряжение. АКБ с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться, а аккумуляторы с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме (напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу аккумуляторов, или выходу их из строя).
Параллельное соединение аккумуляторных батарей
Параллельное соединение АКБ Источники тока параллельно
Параллельное соединение АКБ позволит Вам увеличить ёмкость аккумуляторных батарей (а следовательно и время автономной работы вашего оборудования), не изменяя напряжение цепи постоянного тока. Это будет полезно, если вы хотите подключить несколько аккумуляторов к источнику бесперебойного питания, который работает от 12 В. Например, у Вас есть источник бесперебойного питания с цепью 12 В, и у вас есть 3 аккумулятора, каждый по 100 Ач. При параллельном подключении на клеммах ИБП получим U=12 В, E=3*100=300 Ач.
Комбинированное соединение на примере ИБП ELTENA Monolith E1000LT
ИБП с батареями
Время автономной работы источника бесперебойного питания (время работы от аккумуляторов) с конкретной нагрузкой зависит только от емкости подключенных к ИБП аккумуляторных батарей. Увеличение времени автономной работы, при неизменной нагрузке, возможно только путем увеличения емкости АКБ, т.е. параллельным подключением к уже существующему комплекту дополнительных линеек (сборок) у которых U=24 В (две последовательно соединенные АКБ) и при этом, очень важно, чтобы общая емкость получившегося комплекта не должна превысить максимальную, рекомендованную для этого ИБП.
Необходимо помнить:
— при последовательном соединении сумма напряжений всех АКБ равна общему (в данном случае, две АКБ, соответственно, 24 В), а общая емкость линейки из двух последовательно соединенных АКБ равна емкости одной, каждой, АКБ (в данном случае — 45 Ач).
— при параллельном соединении линеек (сборок) напряжение одной линейки и общее равны (в рассматриваемом примере — 24 В), а сумма емкостей всех линеек равна общей (в рассматриваемом случае — E=45*3=135 Ач).
Для ИБП Monolith E1000LT рекомендованная емкость комплекта аккумуляторных батарей — до 150 Ач. Соответственно, для увеличения времени автономии можно к уже работающим аккумуляторам 45 Ач дополнительно присоединить параллельно две линейки по две последовательно соединенные АКБ 45 Ач. Получим батарейный комплект U=24 В, E=135 Ач.
Источник бесперебойного питания с АКБ
Для правильного подбора источников бесперебойного питания или аккумуляторных батарей для конкретного ИБП, выбора их типа, ёмкости и способа объединения в цепь, рекомендуем Вам проконсультироваться с нашими инженерами. Мы подберем оптимальную для Вас конфигурацию ИБП + батареи, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим оптимальную цену на источники бесперебойного питания!
Об авторе
С 2002 года наши ИБП представлены на российском рынке, и за это время десятки тысяч российских потребителей отдали свое предпочтение оборудованию ELTENA (до 2018 года ИБП поставлялись под брендом INELT). С первого дня работы мы ориентировались как на корпоративных клиентов, так и на малый бизнес, частных потребителей, уделяя максимум внимания техническим характеристикам, инвестируя в качество и технологии. При создании источников бесперебойного питания (ИБП) особое внимание уделяется наиболее важным, по мнению потребителей, характеристикам, таким как исключительная надежность, оптимальное соотношение цена-качество, многофункциональность ИБП и управляющего ПО, способность работать в аварийных условиях в широком диапазоне входного напряжения, обеспечение высокого качества выходного напряжения.Политика компании, направленная на максимальное удовлетворение потребностей различных клиентов, продуманная стратегия развития и маркетинговый подход к организации производства, высокий уровень сервиса, хорошо отлаженная логистика позволяют источникам бесперебойного питания ELTENA занимать на сегодняшний день одно из ведущих мест на российском рынке ИБП.Сегодня в нашем арсенале есть решения, позволяющие поддерживать и защищать объекты разных масштабов, от небольшого сетевого узла до дата-центра, от локальной инженерной системы до крупного офиса. ИБП со встроенными батареями обеспечат нагрузку качественным электропитанием в течение небольшого времени, необходимого, например, для запуска генератора, а системы с внешними батареями большой емкости гарантируют длительную автономную работу Вашей техники во время серьезных перебоев с электроснабжением, которые могут длиться до нескольких часов или даже суток.ИБП ELTENA работают по всей России: от Калининграда до Петропавловска-Камчатского.Мы гордимся тем, что это география не только наших продаж, но и нашего авторизованного сервисного обслуживания. Более 50 сервисных центров по всей России готовы прийти Вам на помощь как в течение гарантийного срока, так и в течение многих лет после его окончания. Постоянно совершенствуя технический уровень оборудования, работая над повышением отказоустойчивости, мы прилагаем максимум усилий, чтобы источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA оставались доступными самому широкому кругу потребителей, ценящих прежде всего высокое качество и надежность.Мы благодарим всех, кто уже сделал свой выбор в пользу нашего оборудования, и выражаем уверенность, что источники бесперебойного питания ELTENA помогут Вам предотвратить разрушительные последствия аварий электроснабжения, все чаще вторгающихся в нашу жизнь. Мы всегда стараемся делать все от нас зависящее, чтобы оправдать надежды своих потребителей. Нам очень важно знать мнение каждого пользователя ИБП ELTENA, и мы с благодарностью примем все Ваши отзывы, пожелания, предложения и вопросы.
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.
О параллельном соединении стабилизаторов напряжения с точки зрения наличия в них обратной связи.
Как известно, чуть более чем все современные стабилизаторы напряжения строятся как компенсационные — обратная связь отслеживает напряжение на выходе стабилизатора и поддерживает его постоянным либо меняя внутреннее сопротивление между входом и выходом, либо меняя соотношение замкнутого и разомкнутого состояний между входом и выходом. Из этого вытекает тот факт, что если подать на выход стабилизатора напряжение превышающее его выходное, то ОС должна будет отключить регулирующие элементы и данный стабилизатор выйдет из борьбы за жизнь нагрузки.
Не будем рассматривать здесь случаи линейного стабилизатора с push-pull выходом (используются как источники питания терминаторов DDR-памяти) и импульсных стабилизаторов с синхронным выпрямлением. Первые — должны, а вторые, теоретически, — могут пытаться снижать напряжение на своём выходе.
В случае применения импульсных стабилизаторов — можно рассмотреть и такие гипотетические вещи, как биение частот преобразования или их самосинхронизация… Но это выходит за рамки моих текущих интересов. Для закрытия теоретической части добавлю, что если кто-то предложит использовать внешнее тактирование импульсных стабилизаторов со сдвигом фаз, то Вы опоздали. Микропроцессоры Intel и AMD уже многие годы питаются от многофазных конвертеров, а если есть готовый двух- и более фазный контроллер, то городить внешнюю синхронизацию для отдельных стабилизаторов — бессмысленно.
А теперь — перейдём к симуляции реальности.
О параллельном соединении источников напряжения с точки зрения закона Ома, правил Кирхгофа и примкнувших к ним ТОЭ.
Два источника напряжения (E1, E2) с внутренними сопротивлениями (Rвн1, Rвн2) работают на нагрузку (Rн). Составив и упростив 3 уравнения — получим:
Uн = Rн * (Rвн2*E1 + Rвн1*E2) / (Rвн1*Rвн2 + Rн*[Rвн1+Rвн2]);
I1 = (E1 — Uн) / Rвн1;
I2 = (E2 — Uн) / Rвн2.
Беря номинал 3.3 В с разбалансом ЭДС в ± 0.1% (3,303 и 3,297 В, соответственно), внутренние сопротивления 0,01 Ом и сопротивление нагрузки 3,3 Ом — получим токи 0,8 и 0,2 А соответственно (± 60% от ожидаемых 0.5 А) при напряжении на нагрузке 3,295 В. Обратите внимание на величину исходного разбаланса — если не брать сверхточные и сверхстабильные источники опорного напряжения (стоимостью как крыло от вертолёта), она мало достижима в «вульгарной» микроэлектронике. А чем качественнее наши источники напряжения (меньше их внутреннее сопротивление) и чем выше сопротивление нагрузки — тем больше будет разбаланс токов при прочих равных.
Вооружась этой простой теорией — посмотрим пристальнее на внутреннюю структуру стабилизаторов напряжения.
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
Берём 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.
О параллельном соединении стабилизаторов напряжения в симуляторе.
Первый пример — вариация простенького линейного стабилизатора из app. note на регулируемый источник опорного напряжения типа 431.
Он применялся, например, в некоторых ранних блоках питания ATX для стабилизации напряжения 3.3 В. На сток регулирующего транзистора подавалось 5 В, а резистор в цепи затвора питался от 12 В.
Поскольку в симуляции нас не волнует КПД, то для простоты на входе один единственный источник питания. Также — с ходу я не нашёл средства внести погрешность в опорное напряжение TL431, кроме как добавить генератор напряжения G1 в цепь управляющего электрода. Вот результат расчёта (меню «Анализ постоянного тока», раздел «Переходные характеристики»):
Как видим — достаточно разбаланса опорных напряжений в 3 мВ, чтобы один из стабилизаторов превратился в тыкву. А это всего 0,12% от номинального, да ещё отнюдь не каждая 431 имеет точность лучше 0.5%.
Предложение «поставим в цепь обратной связи триммер и подгоним правильное деление тока нагрузки» я отметаю на том основании, что типичные подстроечные резисторы (Bourns и muRata, керметные, одно и многооборотные) — имеют вибростойкость до 1% (изменение зафиксированного отношения напряжений или сопротивлений после воздействия вибрации с ускорением 20..30 G).
Упомянутые в ссылках на зарубежные ресурсы пляски с последовательными резисторами на выходах стабилизаторов — я даже рассматривать не буду. Просто потому, что этим убивается то, для чего собственно и ставится стабилизатор напряжения — постоянство напряжения на нагрузке при изменении её тока потребления.
Потом я вспомнил, что на выходе обычно есть конденсаторы… Добавление на выходы конденсаторов по 1000 мкФ с ESR 100 мОм не внесло кардинальных отличий в результаты симуляции параллельной работы этих стабилизаторов (меню «Анализ переходных процессов»).
Возможно, кто-то скажет: «Сработает ограничение по току у первого стабилизатора и второй тоже подключится». Но очевидно, что даже если это произойдёт, то первый всё равно продолжит работать с перегрузкой, что не прибавит надёжности нашей системе. Вот пример работы пары LP2951 (максимальный ток нагрузки — 100 мА, ограничение тока в модели — около 160 мА) с общим током нагрузки около 180 мА.
Почему такое старье? Потому, что они есть у меня в удобном для втыкания в «бредовую борду» DIP'е и, если кто-то из читателей пожелает пойти путём Фомы, то я смогу измерить всё IRL.
Результаты симуляции (меню «Анализ переходных процессов»):
Как видите — второй и не думает деятельно участвовать в спасении нагрузки от голода. А благодаря бóльшему коэффициенту усиления — выход из игры происходит при меньшем разбалансе.
На этом — всё. Питайтесь правильно!
Читайте также: