多個電源模塊并聯(lián)應(yīng)用的方法

工程師在設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時，當(dāng)一個電源模塊無法滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，通常會采用多個電源模塊并聯(lián)應(yīng)用。電源并聯(lián)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)大容量、大功率電源系統(tǒng)的關(guān)鍵，不過若是并聯(lián)太多模塊，將會影響均流和可靠性，并聯(lián)設(shè)計(jì)方案不當(dāng)，嚴(yán)重的還會燒毀模塊和后級電路。

目前常用的電源并聯(lián)電路設(shè)計(jì)方案有電阻并聯(lián)法、電流均流并聯(lián)法和二極管并聯(lián)法三種。電阻并聯(lián)法是指在模塊輸出端外分別串接電阻再并聯(lián)，原理是利用電阻的線性電壓實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，適用于輸出功率不大、準(zhǔn)確度要求不高的場合。

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X電容和Y電容在開關(guān)電源模塊的作用

X電容和Y電容同屬于安規(guī)電容。當(dāng)安規(guī)電容器失效后，不會產(chǎn)生電，不會危及人身安全。安規(guī)電容通常用于抗干擾電路中，起濾波的作用安規(guī)電容的放電和普通電容不一樣，普通電容在外部電源斷開后電荷會保留很長時間。如果用手觸摸就會被電到，而安規(guī)電容則沒這個問題。直流DC/DC轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。

很多開關(guān)電源的高壓測試和低壓測試都會選用安規(guī)電容，目的是為了濾除高次諧波，防止干擾，提高輸出電壓質(zhì)量。一般為隔離式電源，在初級和次級上加Y電容是為了給次級的共模電流提供一個回路到初級，減少共模電流對輸出的影響。Y電容串接在高壓地和低壓地之間，有時會采用兩個Y電容串聯(lián)，作用是為了提高高壓地和低壓地之間之間的耐壓。圖2所示的電流波形(Q和Q2on)不是很規(guī)則的梯形，但是我們的操作自由度也就更大，因?yàn)閷?dǎo)體電流的過渡相對較慢，所以可以應(yīng)用HenryOtt經(jīng)典著作《電子系統(tǒng)中的噪聲降低技術(shù)》中的公式1。

從公式2可以看出，減小開關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積會有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原來的3倍，電磁干擾會降低9.5dB，如果減小為原來的10倍，則會降低20 dB。設(shè)計(jì)時，從化圖4和圖5所示的兩個回路節(jié)點(diǎn)的回路面積著手，細(xì)致考慮器件的布局問題，同時注意銅線連接問題。盡量避免同時使用PCB的兩面，因?yàn)橥讜闺姼酗@著，進(jìn)而帶來其他問題。恰當(dāng)放置高頻輸入和輸出電容器的重要性常被忽略。若干年以前，我所在的公司曾把我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)讓給國外制造商。結(jié)果，我的工作職責(zé)也發(fā)生了很大變化，我成了一名顧問，幫助電源設(shè)計(jì)新手解決文中提到的一系列需要權(quán)衡的事宜及其他眾多問題。這里有一個含有集成鎮(zhèn)流器的離線式開關(guān)的設(shè)計(jì)例子：設(shè)計(jì)人員希望降低終功率級中的電磁干擾?，F(xiàn)階段國家在大力推廣智能電網(wǎng)建設(shè)，對電能表的要求大幅提高，開關(guān)電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應(yīng)用。我只是簡單地將高頻輸出電容器移動到更靠近輸出級的位置，其回路面積就大約只剩原來的一半，而電磁干擾就降低了約 6dB。而這位設(shè)計(jì)者顯然不太懂得其中的道理，他稱那個電容為“魔法帽子”，而事實(shí)上我們只是減小了開關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積。