모듈 전원 공급 장치 병렬의 기본 지식
August 6, 2021
모듈 전원 공급 장치 병렬에 대한 기본 지식
모듈 간의 전류 스트레스 및 열 스트레스의 이온 및 하나 이상의 모듈이 전류 제한 상태로 유지됩니다.병렬로 실행되는 모듈의 특성이 일관되지 않기 때문에 양호한 외부 특성은 더 많은 전류 또는 과부하를 견딜 수 있습니다.열악한 외부 특성을 가진 것들은 경부하 또는 심지어 무부하에서 작동합니다.이 불균일한 전류는 열 응력을 크게 만들고 신뢰성을 감소시킵니다.테스트 결과 전자 부품의 온도 상승이 25도에서 50도까지 상승하면 수명이 25도에서 1/6에 불과하다는 것이 입증되었습니다.
따라서 여러 스위칭 컨버터 모듈이 병렬로 있는 전원 시스템의 경우 요구 사항은 다음과 같습니다.
1) 각 모듈에 의해 전달되는 전류는 전류 공유를 달성하기 위해 자동으로 균형을 맞출 수 있습니다.
2) 시스템의 조정성을 향상시키기 위해 외부 전류 공유 제어 수단을 최대한 추가하지 않고 전류 공유와 이중화 기술을 결합합니다.
3) 입력 전압 및/또는 부하 전류가 변경될 때 출력 전압은 안정적으로 유지되어야 하며 전류 공유의 과도 상태가 조정되어야 합니다.
일반적인 전류 공유 방법은 다음과 같습니다.
1. 출력 임피던스 방식(sag 방식, 전압 조정율 방식)
병렬로 연결된 각 모듈의 외부 특성은 droop 특성을 나타내며 부하가 클수록 출력 전압이 낮아집니다.병렬로 연결하면 외부 특성이 강한 모듈(내부 저항이 작음)은 출력 전류가 큽니다.부드러운 외부 특성을 가진 모듈은 출력 전류가 작습니다.출력 임피던스 방식의 아이디어는 단단한 외부 특성(작은 내부 저항과 낮은 기울기)을 가진 외부 특성의 기울기를 부드러운 외부 특성을 가진 모듈에 가깝게 조정하여 전류 분포가 두 모듈은 평균에 가깝습니다.
2. 마스터-슬레이브 설정 방법
마스터-슬레이브 설정 방법은 하나의 모듈을 마스터 모듈(MasterModule)로 선택하고 나머지 모듈을 슬레이브 모듈(SlaveModule)로 사용하는 것입니다.메인 모듈의 전압 조정기는 나머지 병렬 모듈의 전압 조정 값을 제어하는 데 사용되며 모든 병렬 모듈에는 전류형 내부 루프 제어가 있습니다.각 슬레이브 모듈의 전류는 동일한 기준 전류(마스터 모듈의 전압 오차에서 변환된 기준 전류)에 따라 변조되기 때문에 마스터 모듈의 전류와 일치하여 전류 공유가 이루어집니다.
마스터-슬레이브 설정 방법의 주요 단점:
1) 마스터 모듈과 슬레이브 모듈 사이에 통신 링크가 있어야 하므로 시스템이 복잡합니다.
2) 메인 모듈에 장애가 발생하면 전체 시스템이 작동하지 않으며 이중화 병렬 시스템에는 적용되지 않습니다.
3) 전압 루프는 대역폭이 크고 외부 간섭에 쉽게 영향을 받습니다.
3. 균일한 전류를 위한 자동 전류 공유 방식
전류 공유 버스는 모든 전원 모듈의 출력 단자를 연결하여 전류 샘플링 전압을 출력하는 데 사용됩니다.전류 공유 버스의 전압은 모든 병렬 전원 모듈의 샘플링 전압에 의해 각 전원 모듈의 전류 공유 저항에 의해 공급됩니다.일반 용어로 전류 공유 버스의 전압은 각 모듈의 전류 신호(전압으로 표시)의 균일한 값이며 각 모듈의 전류 신호(전압으로 표시)는 전류 공유 신호와 비교됩니다. 통제에 대한 보상량을 얻기 위해.
균일 전류 자동 전류 공유 방식은 전류를 정확하게 공유할 수 있습니다.그러나 버스바에 연결된 특정 모듈이 작동하지 않으면 버스바의 균일 값이 낮아지고 전압이 떨어지고 오프라인에 도달하면 장애가 발생합니다.
4. 최대 전류 방식에 의한 자동 전류 공유
"민주적 전류 공유 방식"이라고도 하는 이 방식은 마스터-슬레이브 설정 방식과 유사하지만 마스터 모듈이 고정되어 있지 않고 시스템에서 전류가 가장 높은 모듈이 자동으로 마스터 모듈로 작동한다는 차이점이 있습니다.
5. 열응력 자동 전류 공유 방식
이 방법은 각 모듈의 전류 및 온도(즉, 열 응력)에 따라 전류를 자동으로 균등화합니다.시스템에서 각 모듈의 현재 균일 값은 여전히 비교 기준으로 사용되며 각 모듈의 전류 신호를 전류 공유 버스와 비교하여 오류를 얻은 다음 제어를 보상합니다.(현재로서는 기존의 균일 전류 방식과의 차이점을 이해하지 못함)
6. 추가 전류 공유 컨트롤러
이 방법을 사용할 때 각 모듈의 제어 회로에 특수 전류 공유 컨트롤러를 추가하여 각 모듈의 전류 불균형을 병렬로 테스트하고 제어 신호를 조정하여 전류 공유를 달성해야 합니다.그러나 전류 공유 컨트롤러의 도입은 시스템의 복잡성을 가중시킵니다.설계가 정확하지 않으면 시스템이 불안정해질 수 있습니다.