Bộ chuyển đổi DC-DC Boost song song

Tôi đang cố gắng cấp nguồn cho thiết bị 12V 1A bằng pin 1 cell. Ở mức 12W, lipo sẽ cần cung cấp 3.24A (giả sử không mất điện) để tăng điện áp lên 12V và cung cấp 1A.

Tuy nhiên, nắp đậy DC-DC Boost (XL6009) được đánh giá ở đầu vào liên tục 2A. Vì vậy, tôi đã quyết định kết nối song song 3 bộ chuyển đổi DC-DC Boost, vì vậy mỗi bộ chia sẻ tải và giữ cho mọi thứ được làm mát. Có một số googling và tôi không chắc đây có phải là một ý tưởng tốt hay không, một số người nói rằng sự khác biệt nhỏ trong đầu ra sẽ khiến bộ chuyển đổi có đầu ra thấp hơn theo thời gian.

Câu hỏi của tôi là tôi có nên làm điều này không? Nếu vậy tôi có cần một diode để đối phó với sự khác nhau về điện áp đầu ra không? Và nếu vậy tôi nên sử dụng diode nào trong trường hợp của tôi?

Trong bài đăng của bạn, bạn đã nói rằng bạn muốn 1A ở mức 12 V và bạn đã tính rằng bạn cần 3,24A mà không bị lỗ. Bạn không nói rõ điện áp đầu vào bạn đang sử dụng, nhưng nó có thể được tính toán. 12V * 1 A / 3.24A = 3.7V. 3.7V thấp hơn nhiều so với điện áp đầu vào tối thiểu 5.0V được chỉ định trong biểu dữ liệu. Vì vậy, nguồn cung của bạn có thể sẽ không hoạt động đúng.

Đối với vấn đề thứ hai của các bộ điều chỉnh tăng song song. Có, nó có thể được thực hiện.

Đầu ra của bộ chuyển đổi tăng tốc XL6009, giống như hầu hết các bộ chuyển đổi tăng cường bao gồm một diode ở giai đoạn đầu ra. Nếu nhiều XL6009 được đặt song song, diode đó sẽ ngăn dòng điện đầu ra của một nguồn cung cấp chảy ngược vào nguồn khác. Bây giờ để đảm bảo rằng các nguồn cung cấp chia sẻ tải, bạn cần thêm một số loại phản hồi. Cách dễ nhất là thêm một điện trở nối tiếp nhỏ ở đầu ra của mỗi nguồn cung cấp và sau đó kết nối phía bên kia của mỗi điện trở với nhau để cung cấp cho tải của bạn.

XL6009 có dung sai điện áp tham chiếu chỉ dưới 3%, giả sử một bộ chia gồm hai điện trở 1% được sử dụng để đặt thông số ở mức 12 V, khi đó tổng dung sai ở đầu ra là ± 5%. Vì vậy, đầu ra của mỗi nguồn cung cấp sẽ là 12,5 ± 0,6V DC cộng với gợn.

Giả sử rằng bạn thực sự có đầu vào 5V và nguồn cung cấp hiệu quả 92% như được nêu trong biểu dữ liệu. Vì vậy, nếu bạn muốn 1A ở mức 12V out = 12W thì bạn sẽ cần đặt ở mức 12V * 1A / 92% / 5V = 2.6A. Trong trường hợp đó có lẽ bạn chỉ cần song song hai nguồn cung cấp.

Bạn muốn chia sẻ tải cân bằng sao cho không cung cấp nhiều hơn đầu vào 2A ở điện áp đầu ra trong trường hợp xấu nhất, là 12,6V trên nguồn cung cấp với dòng điện đầu ra cao và 11,4V trên nguồn cung cấp khác. Ở đầu vào 2A, nguồn cung cấp có thể xuất ra đầu ra 2A * 5V * 92% / 12.6V = 730mA. Trong trường hợp đó, nguồn cung khác sẽ cần cung cấp 1A - 730mA = 270mA.

Để đảm bảo rằng việc chia sẻ tải sao cho mỗi lần cung cấp không quá 270mA đến 730mA trên mỗi đầu ra, một điện trở nối tiếp nhỏ cần được thêm vào đầu ra. Sẽ có một số giảm điện áp tải thông qua các điện trở loạt. Cho phép gọi Vout điện áp tải, và đầu ra của mỗi nguồn cung cấp V1 và V2. Cho phép gọi dòng điện đầu ra của mỗi nguồn cung cấp I1 và I2.

Để giải quyết giá trị điện trở bây giờ chúng ta có hai phương trình và hai ẩn số.

Vout = V1 - I1 * R
Vout = V2 - I2 * R

Do đó

V1 - I1 * R = V2 - I2 * R

Giải cho R cho ...

R = (V1 - V2) / (I1 - I2)

Chúng ta đã biết rằng trong trường hợp xấu nhất chúng ta muốn V1 = 12.6V, I1 = 730mA, V2 = 11.4V, I2 = 270mA.

Do đó R = (12,6V - 11,4V) / (730mA - 270mA) = 2,6 ohms.

Công suất trong điện trở sẽ là 2,6 ohms * (730mA) ^ 2 = 1,38W trong trường hợp xấu nhất. Do đó, bạn có thể sẽ cần một điện trở 2W.

Trong trường hợp chia sẻ trường hợp xấu nhất đó, điện áp đầu ra bao gồm cả sự sụt giảm trên điện trở sẽ là 12,6V - 2,6 ohms * 730mA = 11,14V.

Với cả hai chia sẻ đều xuất ra 11,4V ở 500mA, đầu ra của bạn có thể thấp tới 11,4V - 500mA * 2,6 ohms = 10.1V.

Với cả hai nguồn cung cấp chia sẻ đều xuất ra 12,6V mà không tải, đầu ra của bạn có thể lên tới 12,6V.

Nếu bạn muốn sao lưu từ đầu vào trường hợp xấu nhất 2A đó một chút, bạn có thể tăng giá trị điện trở vượt quá 2,6 ohms để tạo chia sẻ đồng đều hơn với chi phí hiệu quả.

Vì vậy, tôi đã quyết định kết nối song song 3 bộ chuyển đổi DC-DC Boost, vì vậy mỗi bộ chia sẻ tải và giữ cho mọi thứ được làm mát

cảnh 1

Thiết bị tạo ra điện áp đầu ra cao nhất (phân số của một vài milli so với các thiết bị khác) là thiết bị chiến thắng trong cuộc đua cung cấp tất cả dòng điện và cuối cùng sẽ bị cháy hoặc tắt. Sau đó, thiết bị tạo ra điện áp đầu ra nhiều hơn một chút thì thiết bị thứ ba (nhưng ít hơn thiết bị thứ nhất) sẽ chiến thắng và nó sẽ tiếp tục cung cấp dòng điện cho đến khi nó cháy hoặc tắt để lại thiết bị thứ ba và cuối cùng sẽ cháy hoặc tắt.

Kịch bản 2

Tuy nhiên, khi thiết bị đầu tiên ấm lên, đầu ra của nó có thể giảm và bắt đầu chia sẻ nhiệm vụ tải với thiết bị thứ 2 một cách duyên dáng và điều này có thể kéo dài sang thiết bị thứ ba nhưng đây thường là một câu chuyện cổ tích và sẽ không xảy ra / không thể xảy ra dựa trên.

Kịch bản 3

Các nguồn cung cấp năng lượng đồng bộ tích cực sẽ chống lại nhau khi đổ nhiều dòng điện vào đầu ra của nhau để tăng điện áp và giành chiến thắng trong cuộc đua (theo kịch bản 1).

Có thể có các kịch bản khác nhưng các kịch bản liên quan đến điốt đầu ra rơi vào kịch bản 1 vì diode hoạt động để ngăn chặn việc bán phá giá hiện tại được đề cập trong kịch bản 3. Điốt cũng giảm bất cứ thứ gì lên đến 1 V và do đó năng lượng bị lãng phí và mất điện.

Đề nghị của tôi - mua một mô-đun duy nhất được thiết kế cho công việc.

Bạn có thể sử dụng gương hiện tại để phân chia chính xác và chính xác tải điện giữa ba tên lửa đẩy DC-DC của bạn. Tất cả bạn cần chỉ là một bóng bán dẫn NPN cho mỗi booster. Tôi đã sử dụng ba TIP31 giá rẻ, nhưng bất kỳ loại công suất trung bình nào cũng được, miễn là chúng đều là cùng một mô hình. Điều này là do gương hiện tại phụ thuộc vào tất cả các bóng bán dẫn có các đặc tính rất giống nhau về beta, hành vi nhiệt, v.v ... Xây dựng gương hiện tại rất dễ dàng: kết nối bộ thu od Q1 với bộ tăng áp đầu ra 1, bộ thu od Q2 với đầu ra của bộ tăng áp 2 và bộ thu của Q3 đến đầu ra của booster 3. Các bộ phát của Q1, Q2, Q3 được gắn với nhau. Đây là đầu ra năng lượng kết hợp mới của bạn, đi đến đầu vào của tải của bạn. Tiếp theo, kết nối tất cả các cơ sở lại với nhau, và sau đó - điều này rất quan trọng - cũng kết nối cơ sở của Q1 với người thu thập Q1. Làm bước cuối cùng này chỉ với Q1. Do đó, quý 2 và quý 3 (là cùng một mô hình và chia sẻ một cơ sở chung với Q1, do đó sẽ hoạt động gần như giống hệt nhau và sao chép dòng phát cực đại của Q1, bất kể điện áp 1 và booster 2 cao hơn bao nhiêu. để điều chỉnh điện áp đầu ra tăng áp của bạn để bù cho một lần giảm diode (vì các bóng bán dẫn của bạn hiện đang theo dõi bộ phát). Đối với đầu ra 12 v, hãy đặt booster 1 đến 12.6v và booster 2 và 3 đến 13v (chúng cần bằng hoặc cao hơn booster 1 để có thể sao chép dòng điện của Q1, nhưng điều này hoàn toàn không ảnh hưởng đến đầu ra của bạn, bởi vì nó hiện đang được kiểm soát một cách tích cực.) Vậy, chúng ta đã đạt được gì từ cách tiếp cận này? Cùng một dòng điện tăng áp song song với cùng một điện áp đầu ra (bộ phát được gắn cùng nhau) bằng chính xác công suất được cung cấp bởi mỗi bộ tăng áp, bất kể tải là gì, và không có vấn đề gì với điện áp (cao hơn) của booster 2 và 3. định luật Ohms. Và không giống như chỉ sử dụng điện trở, điện áp đầu ra sẽ duy trì ổn định theo quy định của Booster 1, bất kể mức tải hiện tại của tải của bạn là gì. Tôi hy vọng điều này là hữu ích. Mike3301

Tôi đang đọc rằng một chiếc gương hiện tại được làm từ các mosfet rời rạc không thể được sử dụng bởi vì bạn sẽ không tìm thấy hơn 2 trong hộp 500 mosfet đủ tương tự về điện áp và mức tăng - vì vậy, chi phí, khi mua 500 vật phẩm, và sau đó thời gian để tìm cặp phù hợp, lớn .. Sau đó, Mosfet phù hợp có thể chỉ được sử dụng cho dòng điện thấp. Trong thực tế, mosfet có thể được sử dụng trong ứng dụng dòng điện thấp trong thiết kế vi mạch, bởi vì có sự gần gũi trong IC đảm bảo chúng khớp đủ tốt .. nhưng sự thay đổi nhiệt độ ngăn chặn việc sử dụng dòng điện cao ngay cả như vậy.

Đối với nguồn điện (tín hiệu không nhỏ), hãy sử dụng gương hiện tại mở rộng / cải tiến (4 bóng bán dẫn) wilson.

Có, tùy chọn tốt nhất là mua một mô-đun mạnh hơn, nhưng hầu như luôn luôn ít nhất gấp đôi giá của nhiều mô-đun song song với cùng một tổng hoặc nhiều hơn hiện tại. Hiện tại tôi đang sử dụng song song 6 mô-đun để tăng cho tôi 28V 30amp từ 13V 80amp, mỗi mô-đun có một diode đầu ra. Những gì Andy nói về một mô-đun được đặt thành một vài milivol sẽ mang lại nhiều dòng điện hơn, là sự thật, nhưng chỉ trong một vài miliamp nên thực sự không phải là vấn đề. Hơn nữa, mỗi mô-đun có một bảo vệ quá dòng nên một cách tự nhiên nếu có thêm dòng điện, bảo vệ sẽ tự động giảm điện áp do đó hệ thống đang hoạt động hoàn hảo.