汽車、工業(yè)和FireWire外設(shè)都需要高效率、大電流(在高壓下)、節(jié)省空間的電源。問題是高壓、單片(包括功率開關(guān))大電流降壓變換器對于處理所需負(fù)載電流總是不夠的。
一種辦法是并聯(lián)兩個變換器,加倍最大負(fù)載電流。然而,需要少許改變標(biāo)準(zhǔn)降壓變換器配置以保持兩個變換器之間的負(fù)載共享和穩(wěn)定性以及降低輸入和輸出紋波。
圖1示出8_40V輸入、5V輸出(4A最大負(fù)載電流)的dc-dc變換器。它采用兩個并聯(lián)的LT3430 60V單片3A(峰值開關(guān)電流)降壓變換器。用帶擴(kuò)頻調(diào)制(SSFM)的LTC6902多相振蕩器在兩個變換器之間180°相移高達(dá)250KHz同步它們。圖2示出圖1所示電路的效率。
同步是重要的,因為固定200KHz開關(guān)頻率隨元件不同稍微有些變化。若允許兩個并聯(lián)變換器運作在不同頻率,則輸出紋波在整個時間內(nèi)可含有某些不希望的低頻紋波分量,這些分量等于兩個變換器之間的頻率差。
兩個變換器超出180°相位運行能降低輸入和輸出紋波。通常,1個變換器增加電流而另1個變換器減少電流,允許1個變換器的紋波電流低消另1個變換器的紋波電流。這使得加在輸入和輸出電容器上的能量最小。另外,若兩個變換器工作在同相位,則它們都需超出電容器的電流,并在每個周期的相同時間送電流到電容器。這今有效地加倍電路的紋波。
在235KHz和250KHz之間設(shè)置LTC6902同步信號的SSFM模式。這可降低在250KHz固定開關(guān)頻率所觀察到的隆值EMI。改變跳接線位置(接地LTC6902調(diào)制引腳)可消除SSFM模式并置頻率到250KHz。
用合適的布線,在40%_60%占空比,兩個變換器電路所需的電容是單個大電流IC(4A負(fù)載電流)所需電容的一半。在需要寬范圍占空比的應(yīng)用中,兩個IC的紋波比單IC紋波的1半小一點。
在寬負(fù)載范圍內(nèi),熱和效率考慮的最佳配置是在兩個變換器均勻地分享負(fù)載時。把兩個誤差放大器的輸出(VC引腳)連接在一起就可做到這點。去除兩個誤差放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)增益的差。另外,它們可在電感器和調(diào)制器增益的容差內(nèi)一起工作。本設(shè)計在整個負(fù)載電流范圍內(nèi)幾乎接近于電流分享。
兩個分立的2.5A、22_H功率電感器比單個比較大的5A、10_H電感器要好,因為它們的體積比單個電感器�。勘�。這使整個元件高度最小。
圖1 此電路利用SSR通過來自PC并行 圖2 變換器效率特性(輸入
口的PWM脈沖時序來控制到負(fù)載 電壓8_40V,負(fù)載電流高達(dá)4A)
的ac功率