Va bene collegare in parallelo l'uscita del regolatore buck?

Sto usando il regolatore buck MCP16322 alimentato da 12V e uscite 5V e 2A. Va bene collegare in parallelo l'uscita di due di questi? Il collegamento delle uscite in parallelo confonde i valori di capacità massima sull'uscita dei regolatori? È meglio collegare le uscite in parallelo tramite diodi? I diodi causeranno una caduta di .7v, ma che preferisco evitare.

Ecco il circuito dell'applicazione.

Il collegamento diretto delle uscite di più regolatori, commutati o lineari, non è consigliabile per i seguenti motivi:

• Una differenza marginale nella tensione di uscita provocherebbe il flusso di correnti elevate tra i pin di uscita del regolatore, danneggiando potenzialmente uno dei regolatori.

  L'MCP16322 ha una precisione del 2%, quindi per un'uscita nominale di 5 Volt, un regolatore potrebbe essere a 4,9 Volt, l'altro a 5,1 Volt. Il gap di 0,2 Volt causerebbe un flusso di corrente tra le uscite limitato solo dall'impedenza della rotaia dei regolatori.

• Qualsiasi ritardo all'accensione o allo spegnimento di uno dei due regolatori provocherebbe un back feed dal regolatore alimentato a quello non alimentato.

  In base alla progettazione, l'approccio indicato nella domanda farà funzionare uno dei regolatori mentre l'altro potrebbe non esserlo - se una delle fonti di alimentazione è spenta in un determinato momento. Questa è una modalità di errore con forte probabilità di danni al dispositivo

  Anche se i due regolatori fossero alimentati da una fonte comune, ci saranno disallineamenti nei tempi di accensione mentre i due oscillatori si stanno avviando. Questo è il motivo per cui è necessario il sequenziamento degli alimentatori e ci sono parti speciali per questo sequenziamento.

• Ci saranno requisiti di tensione di picco / corrente di picco più elevati sui condensatori dello stadio di uscita dei regolatori, a causa degli effetti additivi delle tensioni di ondulazione (non sincronizzate) dei due.

  Sarebbe necessario un controller buck che supporti la sincronizzazione e il sequenziamento, anziché il dispositivo selezionato. Se il design proposto nella domanda viene utilizzato così com'è, anche se non si verificano guasti immediati, il deterioramento dei componenti ridurrebbe la longevità prevista del dispositivo a causa della ripetuta esposizione a sollecitazioni non progettate per.

La soluzione :

Invece di un diodo-OR delle uscite dei due regolatori buck, utilizzare i diodi per unire le fonti di ingresso a 12 Volt . Il design può quindi utilizzare un singolo regolatore buck anziché multiplo. Il foglio dati indica che il regolatore non avrà alcun problema utilizzando un ingresso da 11,3 Volt invece di 12 Volt, per produrre un'uscita regolata da 5 Volt come desiderato.

Questo articolo sul sequenziamento di più rail di tensione potrebbe essere utile per la lettura, in cui vengono illustrati i problemi di sequenziamento e degenerazione dei componenti.

In genere non è una buona idea mettere in parallelo l'uscita di due alimentatori. È improbabile che entrambi gli alimentatori abbiano la stessa tensione di uscita esatta. Di conseguenza uno tenderà a cercare di fornire tutto il carico mentre l'altro tenderà a girare al minimo a basso carico. A seconda delle caratteristiche di filtraggio utilizzate nelle reti di feedback sui due alimentatori, è possibile che si verifichino anche oscillazioni.

Ora tutto ciò che ha detto ci sono alimentatori progettati specificamente per poter essere collegati in parallelo. Questi hanno spesso una linea di rilevamento speciale che si collega tra tutte le uscite dell'alimentatore utilizzata per supportare una condivisione di corrente bilanciata tra gli alimentatori. I progetti di questo tipo sono più costosi e aggiungono componenti aggiuntivi al circuito. Gli alimentatori per la condivisione corrente devono inoltre aggiungere ulteriori livelli di rilevamento degli errori per garantire un funzionamento / arresto sicuro nel caso in cui lo schema comune di condivisione corrente non funzioni o alcuni componenti di un particolare alimentatore non funzionino.

Non è raro vedere questo tipo di alimentatore ad uso parallelo utilizzato nei computer server in cui l'alimentazione viene aggiunta in modo modulare al server quando CPU aggiuntive, schede di memoria e I / O vengono aggiunte al server. Molti di questi alimentatori contengono microcontrollori interni che eseguono sofisticati algoritmi di rilevamento guasti per renderli sicuri in modalità di guasto.

Per ovviare ai problemi dovuti alla connessione parallela (menzionata nelle risposte precedenti) è possibile apportare alcune modifiche ai circuiti, come elencato in questo articolo su Electronic Design o in questa nota di applicazione di Texas Instruments .

Naturalmente tutto dipende dalle circostanze, ma questa raccomandazione può aiutarti ad ampliare le attuali capacità del tuo progetto.

No non è raccomandato. Come già sottolineato ci saranno tolleranze nei circuiti, portando a tensioni di uscita leggermente disuguali. Il buck con la tensione di uscita più alta "vincerà" e fornirà inizialmente tutta la corrente di carico. Quando raggiunge il limite di corrente, la sua tensione di uscita crollerà. A questo punto, il DC-DC con la tensione di uscita inferiore inizierà a contribuire.

È abbastanza comune nell'industria convertire in parallelo convertitori CC-CC usando una tecnica chiamata caduta di tensione. Questo sta fondamentalmente creando un resistore artificiale in serie con l'uscita del convertitore DC-DC per favorire la condivisione della corrente. Puoi leggere di più in questo articolo .

Sì, questo è possibile ma con molte complicazioni legate all'utilizzo di soluzioni basate su trasformatori come la gestione della condivisione corrente.

Esistono anche soluzioni basate su condensatori, che sono state recentemente inventate che non devono preoccuparsi troppo della condivisione corrente e sono distaccate dalla frequenza di funzionamento, sebbene probabilmente ci siano altri problemi.

Gran parte del settore utilizza POL per gestire la conversione direttamente dalla CPU o dal punto di carico, ma ci sono alcune aziende alla ricerca di alternative. Anche se immagino che la multifase risolva questo problema per alcune applicazioni. Anche se è un po 'costoso in termini di area della scheda e soluzioni di raffreddamento. Il convertitore Cuk può essere una buona alternativa anche per affidabilità e soluzioni di lunga durata.