怎樣實現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換器架構(gòu)提升并聯(lián)操作

為了提升功率水平或提供冗余備份，設(shè)計師都會并聯(lián)多個供電器或DC/DC轉(zhuǎn)換器。無論他們選用的是哪一種并聯(lián)模式，均流是十分重要的考慮因素。因為備有均流的架構(gòu)，可以減輕熱處理要求，改善瞬態(tài)反應(yīng)，同時可以延長同一數(shù)組內(nèi)的模塊壽命。

目前兩種最常采用的并聯(lián)方法是驅(qū)動器/倍增器（主/從）數(shù)組及DC耦合單線并聯(lián)，但兩者各有缺點，設(shè)計師需要一種可以兼?zhèn)鋫鹘y(tǒng)并聯(lián)方法的優(yōu)點，同時避免它的缺點的方法。

有一種由具有智能的模塊組成的數(shù)組，利用單線AC連接模塊，在同一時間內(nèi)只有一個模塊發(fā)出指令，可以滿足他們的需要，只需要用極簡單的單線并聯(lián)架構(gòu)，無論在正常或特殊的環(huán)境下操作，整個數(shù)組便能提供極佳的瞬態(tài)反應(yīng)及免噪聲干擾能力。

傳統(tǒng)并聯(lián)方法

大部分轉(zhuǎn)換器采取驅(qū)動器/倍增器數(shù)組來提高功率，這種數(shù)組內(nèi)通常有一個智能模塊（驅(qū)動器）及一個或多個功率模塊（倍增器）。驅(qū)動器用來設(shè)定及控制輸出電壓，而倍增器用來倍數(shù)級增大輸出功率。這只是一個單線控制循環(huán)，避免環(huán)內(nèi)有環(huán)的復(fù)雜控制形成不穩(wěn)的問題，瞬態(tài)反應(yīng)極佳。但這種方法不支持冗余備份或容錯，如驅(qū)動器失效，整個數(shù)組便會停止工作。

DC耦合單線并聯(lián)：并聯(lián)兩只或以上模塊。每只模塊都有智能，能自動調(diào)節(jié)輸出電壓，令數(shù)組內(nèi)所有模塊都輸出相同的電流。這個方案可支持備份，但若其中一點出現(xiàn)失誤，輕的會失去均流功能；嚴(yán)重的可能損毀所有模塊。原因是，以單線并聯(lián)，模塊與模塊間通電，牽一發(fā)而動全身。

新的單線線并聯(lián)方案

零電流開關(guān)的DC-DC轉(zhuǎn)換器利用獨創(chuàng)的負(fù)載均分方法，克服了傳統(tǒng)方案的缺點。這種架構(gòu)容許設(shè)計師利用AC耦合單線并聯(lián)提供更多功能。

采用零電流開關(guān)架構(gòu)，每只模塊都有能力在數(shù)組內(nèi)作主導(dǎo)。輸出電壓最高的模塊，會傳送一個脈沖信號，指揮其他模塊同步工作。由于模塊是在零電流瞬間開關(guān)，每個開關(guān)周期傳送相等的能量，同步工作的模塊便自動均流。碰到瞬變或其中一只模塊失效，另一只模塊的輸出電壓變?yōu)樽罡哒?，自動取代主?dǎo)位置發(fā)出同步脈沖，不會影響總線輸出。

這種民主的同步均流數(shù)組實現(xiàn)了簡單和無功耗的均流控制。它提供一個簡便的方案，無須感應(yīng)每個模塊的電流，然后個別調(diào)節(jié)電壓。模塊的脈沖信號同時容許設(shè)計師在并聯(lián)腳間使用電容或變壓器，做成DC絕緣耦合。這可避免導(dǎo)至供電失效的內(nèi)部或外部因素影響其他模塊，加強容錯效能。這個架構(gòu)的其他優(yōu)點包括優(yōu)良的瞬變反應(yīng)和避免多層環(huán)路控制問題。

利用這個AC信號（每只模塊都有的雙向接口，用來輸出及接收模塊間的信號）。進(jìn)一步改善系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計師亦可以外加一些保護(hù)措施，即除了簡單地把所有PR腳連上外，還可以把引腳電容耦合（圖2），避免DC耦合或單線并聯(lián)等架構(gòu)產(chǎn)生的潛在危機（因為單個模塊失效而影響整個數(shù)組，甚至損壞其他模塊）。如在每個模塊到總線間加上電容，也可避免上述問題。

若數(shù)組內(nèi)模塊距離很遠(yuǎn)，或利用獨立電源工作，可以采用變壓器耦合變頻模塊來實現(xiàn)均流，見圖3.由于均流的信號是高頻率的脈沖信號，所以可用變壓器耦合。變壓器耦合的脈沖信號可以提供較強的共模噪聲免擾性，同時與主電源隔離，保持電壓在安全的低水平。這在需要機板對機板均分負(fù)載及備份的應(yīng)用中特別有效。由于PR脈沖頻寬很窄，一個細(xì)小、低電容值的變壓器就足夠了。