模塊電源的選用及串并聯(lián)應(yīng)用

一 、前言
電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于電子設(shè)計(jì)人員來說是極大的挑戰(zhàn)，他們要利用有限的資源與空間，在最短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出靈活、高效、可靠且具有競爭力的電源系統(tǒng)。而電源模塊是目前設(shè)計(jì)人員的最佳選擇，以模塊式電源取代分立式組件的設(shè)計(jì)方案，好比使用微處理器來替代集成電路，它可以更靈活、更快捷地完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)，縮短產(chǎn)品開發(fā)或更改設(shè)計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間，節(jié)省人力及技術(shù)投資。
系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)極重要的工作，它對整個(gè)系統(tǒng)是否能正常工作起著至關(guān)重要的作用。因此，在開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，如果最后才設(shè)計(jì)電源的話，往往很容易導(dǎo)致成本增加及可靠度下降，一開始就將電源在系統(tǒng)中進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，就能節(jié)省開支、縮短開發(fā)時(shí)程并提高產(chǎn)品的可靠度。在此，國內(nèi)最大的電源模塊產(chǎn)品代理商深圳中電華星電子技術(shù)有限公司特請博大模塊電源專業(yè)工程師向大家分享模塊電源選用及串并聯(lián)應(yīng)用。
二、電源模塊選用方法
據(jù)博大模塊電源工程師介紹。電源模塊的選用，首先必須確定電源規(guī)格，主要為電源功率、電源輸出電壓、輸出端口數(shù)及電源尺寸。而在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，則盡可能選用市場上通用的電源模塊，例如博大電源就擁有多達(dá)千款的標(biāo)準(zhǔn)模塊，其中多款可與其他品牌模塊電源接口通用。如此可縮短設(shè)計(jì)及開發(fā)時(shí)程、降低成本并提高產(chǎn)品可靠度。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可將電源模塊搭配不同的組合方式來達(dá)到提高輸出電壓、輸出電流或備份應(yīng)用，有效的減少系統(tǒng)電源的種類，提高電源模塊的共享性及可靠度。
三 、博大電源模塊串聯(lián)應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)用中，由于板載面積、成本要求、特殊應(yīng)用等需求，電源模塊產(chǎn)品常常需要串聯(lián)工作以獲得較高的輸出電壓，其組合應(yīng)用方式分述如下。
1. 雙路輸出電源模塊：

圖2-1

圖2-1為一般常見的串聯(lián)工作應(yīng)用，為了獲得較高的電壓輸出，可將兩個(gè)電源模塊的輸出串聯(lián)起來，然后直接與負(fù)載連接，可得到兩組輸出相加之后的輸出電壓(Vo1 + Vo2)。
博大電源工程師一般會(huì)建議用戶在各組輸出并上二極管，用來防止兩組輸出因啟動(dòng)時(shí)間差，在輸出端產(chǎn)生不正常的電流路徑所造成的不良影響，串聯(lián)后的輸出電壓，可再加上輸出電容，用以降低因兩電源模塊差頻所造成的Ripple Noise。
2. 雙路輸出電源模塊：

圖2-2

圖2-2為兩個(gè)雙路輸出電源模塊串聯(lián)接線方式，因此，可得到四組Vout相加后的輸出電壓。單一個(gè)雙路輸出電源模塊，其兩組輸出之啟動(dòng)時(shí)間是一致的，故僅需在+/-Vo1及+/-Vo2各并上二極管即可，如圖左所示。在右圖中，輸出端共并上4顆二極管，此方式亦可行，但較浪費(fèi)成本。串聯(lián)后的輸出電壓，可再加上輸出電容，用以降低因兩電源模塊差頻所造成的Ripple Noise。
二極管的選用，應(yīng)選擇正向?qū)▔航档偷亩O管，如蕭特基二極管，且其反向耐壓應(yīng)大于對應(yīng)的電源輸出電壓，順向電流額定值應(yīng)大于串聯(lián)負(fù)載電流。
四 、博大電源模塊并聯(lián)應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)用各種，博大電源模塊可透過兩組或多組并聯(lián)，來達(dá)到多倍的輸出功率，供系統(tǒng)使用。一般的電源模塊大多為固定電壓輸出，除非電源模塊本身具有可并聯(lián)操作功能，否則不應(yīng)該并聯(lián)使用。主要的考慮點(diǎn)在于兩個(gè)電源模塊的輸出電壓調(diào)整不可能完全相等，那么輸出電壓較高的模塊將會(huì)提供全部的負(fù)載電流。其次，即使兩個(gè)電源模塊的輸出電壓調(diào)整為完全相等，也會(huì)由于兩者不同的輸出阻抗及其隨時(shí)間和溫度不同產(chǎn)生的變化，將會(huì)造成兩個(gè)電源模塊的負(fù)載電流不平衡，因此，與串聯(lián)應(yīng)用相比，電源模塊輸出的并聯(lián)就相對困難許多。下面就博大電源模塊工程師就幾個(gè)常見的電源模塊并聯(lián)應(yīng)用方式說明如下。
1. Drop Resistor：