Последовательное подключение источников питания

Обновлено: 30.06.2024

Для приложений, подключенных к источнику переменного тока, в большинстве случаев достаточно одного блока питания. Однако иногда устанавливаются дополнительные ограничения для удовлетворения более высоких потребностей в мощности, надежности системы или даже механических ограничений. В следующей статье мы попытаемся объяснить типичные сценарии подключения более одного источника питания в одной системе и причины этого.

Избыточность

Подключение двух или более источников питания для обеспечения резервирования важно в критически важных приложениях, когда отказ источника питания недопустим. Схема распределения тока или схема распределения нагрузки — это возможность равномерного управления выходным током по всем активным источникам питания, что значительно снижает нагрузку на каждый источник питания и позволяет им работать с меньшим нагревом, что приводит к повышению надежности активных источников питания.< /p>

Резервное совместное использование — это внутреннее или внешнее управление источниками питания путем одновременного включения только нужного количества источников питания. В случае сбоя питания схема управления автоматически переключится на другой резервный источник питания для непрерывной подачи питания. Конфигурация с активным резервированием позволяет не нагружать некоторые из параллельно подключенных источников питания и, таким образом, не нагружать критически важные компоненты. Такой системный подход продлевает срок службы запасных блоков питания.

Обычный выбор источников питания для резервирования требует выбора источников питания одного и того же типа, подключенных параллельно, чтобы обеспечить идентичную работу независимо от того, какой блок будет подключен к нагрузке.

Несмотря на то, что может быть более одного способа распределения нагрузки с параллельными источниками питания, наиболее рекомендуемым является метод подключения звездой. На приведенных ниже рисунках показаны три типичные схемы подключения звездой, которые обеспечивают варианты для любого желаемого уровня резервирования:

Этот метод выше на рис. 1 демонстрирует базовую схему соединения звездой, которая обеспечивает базовый уровень резервирования без включения дополнительных компонентов, которые не являются строго необходимыми для функции распределения нагрузки.

Однако для многих систем, критически важных для безопасности, требуется надежность, которая развивает расширенное резервирование, требующее дополнительных компонентов для этой схемы подключения с распределением нагрузки, как показано на рис. 2.

Несмотря на то, что ИЛИ-диоды являются успешным и избыточным методом из-за своей простоты, ими можно пренебречь из-за их влияния на потери мощности. Этот уровень резервирования по-прежнему достижим без влияния таких потерь мощности, как показано на рисунке 3. Эта сложная схема состоит из того же базового метода соединения звездой ИЛИ, однако она значительно более эффективна. Он демонстрирует введение соответствующей системы ИЛИ с использованием полевых МОП-транзисторов, управляемых совместимым контроллером интегральной схемы.

Высший ток (параллельная работа)

Существуют конструкции с параллельными конфигурациями источников питания для нагрузок с более высоким током. Причинами параллельного подключения нескольких источников питания вместо использования блоков большей мощности могут быть, например, модульные конфигурации или разнообразие приложений в конструкторском бюро с расширенным диапазоном мощности, механические ограничения или даже отсутствие продуктов на рынке. с желаемой спецификацией. Распространенным примером модульных приложений является то, что разработчик системы добавляет все больше и больше источников питания параллельно по мере добавления строительных блоков системы. В самых разных сценариях команда по закупкам может предпочесть иметь один блок питания в своей спецификации в простых проектах и параллельно сложенные блоки питания одного типа в более мощных.

Требования к выбору источников питания при параллельной работе аналогичны требованиям для резервирования, но функция управления отличается. Очевидно, что в этом типе приложений одного блока недостаточно для обеспечения желаемых потребностей в мощности, поэтому ожидается, что два или более источника питания, подключенных параллельно, всегда будут загружены. Ответственность за схему управления здесь смещается на балансировку распределения нагрузки между подключенными источниками питания в равной степени, насколько это возможно.

В некоторых приложениях, где допустимо падение выходного напряжения, можно использовать метод распределения падения напряжения. Основное понимание такой конфигурации - это когда блоки питания предназначены для уменьшения выходного напряжения при увеличении тока нагрузки. Это позволяет двум или более источникам питания «встречаться» с повышенным током нагрузки при одном и том же уровне напряжения и обеспечивать питание параллельно, как показано на рис. 6. Источники питания V1 и V2 идентичны, но из-за производственных допусков часто немного отличаются по выходной мощности. Напряжение. V1 имеет более высокое выходное напряжение и первым будет поддерживать нагрузку.При увеличении тока и, следовательно, уменьшении напряжения V1 в какой-то момент встретится с уровнем V2 и начнет распределять нагрузку между двумя (или более) источниками питания.

Подключенные параллельно источники питания должны иметь одинаковое выходное напряжение.
Этот тип конфигурации предназначен для увеличения общего выходного тока.
Рекомендуется балансировка выходных блоков питания для максимально равномерного распределения нагрузки между блоками питания.
Следует рассмотреть компромисс между внутренним или внешним контролем над текущей долей.
Следует также рассмотреть альтернативу использованию метода распределения спада без обратной связи, но с падением напряжения при более высоких токах.

Высшее напряжение (последовательная работа)

Несколько более простой метод увеличения общей мощности — последовательное подключение блоков питания. Предполагается, что существуют источники питания с более низким напряжением для достижения желаемого выходного напряжения путем последовательного соединения нескольких источников питания. Выходное напряжение подавляющего большинства имеющихся на рынке блоков питания ниже 60 В постоянного тока. Конструкции систем с требованиями к напряжению выше 60 В постоянного тока могут захотеть использовать этот тип решения.

Основные аспекты последовательного подключения источников питания перечислены ниже:

Возможно объединение блоков питания с различным напряжением. Однако пользователь должен ознакомиться со стандартами безопасности, особенно если общее выходное напряжение может превысить 60 В постоянного тока.
Максимально возможный общий ток определяется наименьшей единицей, которая будет работать с защитой от перегрузки по току в случае перегрузки. Разработчик должен спланировать точные сценарии восстановления.
Дополнительные функции, такие как блокировка или сигналы DC_OK, очень часто используют один и тот же обратный выход (заземление постоянного тока) соответствующего источника питания. Как показано на рис. 8, выходное обратное соединение сложенного источника питания B при последовательном соединении повышается до выходного напряжения источника питания A. Соединение управляющих сигналов обоих источников питания замыкает выход одного из источников питания.

Если, тем не менее, требуются функции управления последовательно включенными источниками питания, этого можно добиться с помощью плат изоляции сигналов, таких как ADuM6422A.

В случае аварийного короткого замыкания нагрузки или неисправного состояния последовательно подключенные источники питания будут подключены в обратном порядке. Если блок питания не имеет защиты от обратной полярности, рекомендуется установить дополнительные внешние диоды обратного смещения. (рис. 9).

Вопросы подключения

При использовании любого из этих дополнительных методов распределения нагрузки считается хорошей практикой располагать проводку от каждого параллельного источника питания к системе/нагрузке такой длины, которая соответствует друг другу. Кроме того, помимо сравнимой длины провода, важно учитывать его сечение в зависимости от тока нагрузки, который он должен выдерживать, поскольку это является определяющим фактором при контроле потерь в проводнике. Такие кондуктивные потери могут накапливаться и вызывать падение напряжения, которое может выйти за пределы диапазона дистанционного управления, указанного для используемого источника питания.

В качестве доступного инструмента в следующей таблице (Таблица 01) ниже представлены калибры проводов разной длины в зависимости от собственных падений напряжения, возникающих из-за потерь в меди при максимальной силе тока 250 мил на ампер.

Замыкания проводов и потери в их контактных соединениях не учитываются на рисунках в таблице (Таблица 01) выше, поскольку они могут создавать дополнительные падения напряжения, которые необходимо учитывать. Учет всех понесенных потерь в любой конфигурации распределения нагрузки впоследствии будет способствовать успешной конфигурации для достойного распределения нагрузки.

Обзор

Существует множество различных вариантов увеличения общей мощности системы или добавления резервного источника питания из соображений надежности. Независимо от того, должно ли подключение источников питания быть параллельным или последовательным, всегда рекомендуется учитывать наихудшие сценарии, такие как короткое замыкание нагрузки или отказ источника питания. Не стесняйтесь обращаться к нам за дополнительной информацией или просто для обмена знаниями.

Два или более источника питания могут быть подключены для подачи более высокого напряжения или силы тока. Самый простой способ создать более высокое напряжение — это последовательно соединить источники питания, настроить каждый источник на выходное одинаковое напряжение, и каждый источник должен иметь одинаковый предел тока. Сумма выходных напряжений источников питания будет приложена к тестируемому устройству. Некоторые блоки питания оснащены аналоговыми управляющими сигналами, которые обеспечивают автоматическое последовательное или автоматическое отслеживание, что является более элегантным способом управления несколькими блоками питания.Источники питания серии Auto можно контролировать с помощью одного основного источника питания; второе преимущество заключается в том, что можно использовать все функции основного источника питания. например дистанционное управление, режим CV или CC и даже аналоговое программирование. Автоматическое отслеживание позволяет нескольким источникам отслеживать ведущий, а ведомые устройства могут иметь одинаковые выходные характеристики или могут быть настроены так, чтобы они были пропорциональны главному.

1) Последовательное подключение источников питания для получения более высокого напряжения

Последовательная работа двух или более источников питания может быть выполнена до номинальной выходной изоляции любого одного источника для получения более высокого напряжения, чем напряжение, доступное от одного источника. Некоторые источники питания, такие как серия E363x, имеют диод обратной полярности, подключенный к выходным клеммам, поэтому при последовательной работе с другими источниками не произойдет повреждения в случае короткого замыкания нагрузки или включения одного источника отдельно от его серии. партнеры.

Никогда не превышайте номинальное выходное напряжение изоляции любого из источников питания.
Никогда не подвергайте источник отрицательному напряжению.

Рис. 1. Три последовательно соединенных источника питания для получения дополнительного напряжения.

Настройка напряжения и тока. При последовательном соединении выходное напряжение представляет собой сумму напряжений отдельных источников питания. Каждый из отдельных источников питания необходимо отрегулировать, чтобы получить общее выходное напряжение

2) Автоматическая серия

Автоматическая последовательная работа обеспечивает равное или пропорциональное распределение напряжения и позволяет управлять выходным напряжением с одного главного устройства. Напряжение ведомых устройств определяется настройкой регулятора VOLTAGE на передней панели главного устройства и резистора делителя напряжения. Главный блок должен быть самым положительным источником питания в серии. Регуляторы выходного ТОКА всех серийных блоков работают, а предельный ток равен самой низкой настройке. Если какие-либо регуляторы выходного ТОКА установлены на слишком низкое значение, произойдет автоматическое переключение на работу с постоянным током, и выходное напряжение упадет.

Рисунок 2. Настройки переключателей на задней панели и клеммные соединения для автоматического последовательного подключения

Смешанные номера моделей могут использоваться в автопоследовательной комбинации при условии, что каждое ведомое устройство указано как способное к автопоследовательной работе. Если главный источник настроен на работу с постоянным током, то комбинация ведущий-ведомый будет действовать как комбинированный источник постоянного тока.

Определение резисторов. Внешние резисторы контролируют часть (или кратность) настройки напряжения ведущего устройства, которое подается от ведомого устройства. Обратите внимание, что процентная доля общего выходного напряжения, вносимая каждым источником питания, не зависит от величины общего напряжения. Для двух устройств в автопоследовательном соединении отношение R1 к R2 равно

Где Vo = напряжение автоматической серии = Vs + Vm
Vm = выходное напряжение ведущего устройства
Vs = выходное напряжение ведомого устройства

Например, если использовать E3617A в качестве ведомого устройства и установить R2=50 кОм (1/4 Вт), то из приведенных выше уравнений
R1 = R2(Вм/Вс) = 50(Вм/Вс) кОм

Для поддержания температурного коэффициента и стабильной работы источника питания выбирайте стабильные резисторы с низким уровнем шума. Конденсатор емкостью 0,1 мкФ, включенный параллельно R2 и R4 в режиме трех источников питания, поможет обеспечить стабильную работу.

Настройка напряжения и тока. Используйте органы управления основного блока, чтобы установить желаемое выходное напряжение и ток. Регулятор VOLTAGE ведомого устройства отключен. Вращение регулятора напряжения ведущего блока приведет к непрерывному изменению выходного сигнала последовательной комбинации, при этом вклад выходного напряжения ведущего в вклад напряжения ведомого всегда останется пропорциональным внешним резисторам. Установите регулятор CURRENT ведомого устройства выше текущей настройки ведущего устройства, чтобы избежать переключения ведомого устройства в режим CC. При работе в режиме CC комбинированный выходной ток такой же, как уставка тока ведущего устройства, а при работе в режиме CV комбинированное выходное напряжение представляет собой сумму выходных напряжений ведущего и ведомого устройств.

Защита от перенапряжения. Установите напряжение отключения OVP в каждом блоке таким образом, чтобы оно отключалось при напряжении, превышающем его выходное напряжение во время автоматической последовательной работы. Когда ведущий блок отключается, он программирует все подчиненные блоки на нулевой выход. Когда ведомое устройство выключается, оно выключается только само (и все ведомые устройства ниже него в стеке). Ведущее устройство
(и все подчиненные устройства, расположенные выше выключенного подчиненного устройства) продолжают подавать выходное напряжение.

Дистанционное зондирование. Для удаленного распознавания с автоматической последовательной операцией установите переключатель SENSE ведущего устройства и установите переключатель SENSE подчиненного устройства в дистанционное положение.

Дистанционное аналоговое программирование напряжения. Для удаленной аналоговой программы с автопоследовательной работой подключите программные (внешние) напряжения к клемме "CV" или "CC"" ведущего блока и установите переключатель "CV" или "CC" ведущего блока в дистанционное положение.

3) Автоматическое отслеживание

Автоматическое отслеживание источников питания похоже на автоматическое последовательное подключение, за исключением того, что главный и подчиненный источники питания имеют одинаковую выходную полярность по отношению к общей шине или земле. Эта операция полезна, когда требуется одновременное включение, выключение или пропорциональное управление всеми источниками питания. На рис. 3 показаны три источника питания, подключенные в режиме автоматического отслеживания, с отрицательными выходными клеммами, соединенными вместе как общая точка или точка заземления. Для двух блоков в режиме автоматического слежения часть R2/(R1+R2) выхода ведущего источника предоставляется как один из входов усилителя сравнения ведомого источника, таким образом управляя выходом ведомого. Главный источник питания в режиме автоматического отслеживания должен быть положительным источником с наибольшим выходным напряжением. Включение и выключение источников питания контролируется главным источником питания. Чтобы поддерживать температурный коэффициент и характеристики стабильности источника питания, внешний резистор должен быть стабильным, с низким уровнем шума и низкой температурой.

Определение резисторов. Внешние резисторы контролируют часть напряжения ведущего устройства, которое подается от ведомого устройства. Для двух единиц в автосопровождении соотношение R1 и R2 равно

R2/(R1+R2) = (Vs/Vm)
Где Vm = выходное напряжение главного устройства
Vs = выходное напряжение подчиненного устройства

Конденсатор на 0,1 мкФ, включенный параллельно R2 и R4, поможет обеспечить стабильную работу.

Настройка напряжения и тока. Используйте регулятор VOLTAGE ведущего устройства для установки выходного напряжения обоих устройств. Когда ведущий работает в режиме CV, выходное напряжение ведущего (Vm) такое же, как его уставка напряжения, а выходное напряжение ведомого для работы двух блоков равно Vm(R2/(R1+R2)). Регулятор VOLTAGE ведомого устройства отключен. Установите регуляторы CURRENT ведущих и ведомых блоков выше требуемого значения тока, чтобы обеспечить работу CV ведущих и ведомых блоков.

Дистанционное зондирование. Чтобы независимо включать дистанционное зондирование с операцией автоматического отслеживания, настройте каждое устройство для дистанционного зондирования в соответствии с инструкциями по дистанционному зондированию, приведенными в предыдущем абзаце.

Технический вопрос недели: можно ли подключить блоки питания MEAN WELL последовательно?

Ответ: да.

Любой блок питания MEAN WELL можно подключить последовательно. Они изолируют выходы, чтобы их можно было соединить последовательно, чтобы получить более высокое напряжение.

Это особенно полезно, если вам нужно необычное напряжение. Различные блоки питания с разным напряжением можно соединить последовательно, чтобы получить необходимое конечное напряжение.

Однако необходимо убедиться, что все блоки питания, которые вы подключаете последовательно, имеют одинаковый номинальный ток.

Например, если вам нужно 60 В при 5 А, вы можете соединить MEAN WELL NDR-240-48 и MEAN WELL NDR-120-24 последовательно и отрегулировать напряжение, чтобы получить 60 В.

ЗНАЧИТ ХОРОШО NDR-120-24

ХОРОШО NDR-240-48

Оба этих блока питания рассчитаны на ток 5 А, поэтому они будут работать без перегрузки одного другого.

Обычно рекомендуется устанавливать диод на выходе каждого источника питания.

Это необходимо для предотвращения обратного напряжения на блоках питания, если один из них запустится раньше другого. См. приведенную ниже диаграмму в качестве примера.

Большинство источников питания MEAN WELL имеют схемы, в которых эти диоды встроены внутрь.

Исключение составляют блоки питания Mean Well серии SDR, устанавливаемые на DIN-рейку. Диоды определенно необходимы на выходе, чтобы предотвратить повреждение выходных каскадов обратным напряжением, как показано на приведенной выше схеме.

У вас есть вопросы об использовании блоков питания MEAN WELL? Тогда, пожалуйста, свяжитесь с нами и поговорите с одним из наших экспертов уже сегодня.

Power Supplies Australia – главный поставщик источников питания Mean Well в Австралии, поэтому у нас обязательно найдется подходящий блок питания для вашего приложения, и мы будем рады помочь с любым вопросом, который у вас может возникнуть.

Насколько исправен последовательный порт Блок питания стабилен, но его расположение вызывает сомнения, когда речь идет о блоках питания ПК, соединенных последовательно, и он работает (при ATX) 10 В …. Умеет поднимать напряжение от 48v. Проекты в области электроники, Последовательное подключение к источнику питания Повышение напряжения " интересные проекты в электронике, " Дата 18.06.2014

Насколько исправен последовательный порт. Блок питания стабилен, но расположение под вопросом, когда дело доходит до блоков питания ПК, соединенных последовательно, и он просто работает (при, ATX) 10 В …. Возможность поднять напряжение от 48в с одинаковыми характеристиками в разных ИИП или ресурсах, которые будет питать трансформатор.

Особенно любительские проекты с ЧПУ Блоки питания для ПК. Часто используется в последовательной сетке, если авторская серия блоков питания ATX подключена, но выход 5 В и 3,3 В для подключения нагрузки или большей мощности не может быть, SMPS отключает всю используемую мощность. питание 5В и – между 4.7ом 10вт 3.3в и – 10вт 3ом сопротивление необходимое для подключения между камнем и напряжение можно увеличить после последовательного бакланта

Включается, когда старый блок питания AT работает напрямую от блока питания ATX, происходит короткое замыкание, если начинает работать ЧЕРНЫЙ и ЗЕЛЕНЫЙ кабель

Увеличение напряжения питания 2 ATX до 10 В 17 В 24 В

3 Напряжение питания серии ATX увеличено на 15 В 22 В 29 В 36 В

4 Последовательное напряжение питания ATX до 20 В 27 В 34 В 41 В 48 В

Заземление корпуса источника питания и внешнего корпуса

Упоминается исходная статья, но я не обратил внимания на наших читателей @FuRKaN, я подумал, что должен дать уведомление, чтобы объяснить

Блоки питания ПК dc на выходе 230v грунт выберите Disconnect для отключения шасси, которое подключается к шасси требуемого dc выхода также зависит от внешних источников питания kasaya сейф не соприкасаются друг с другом