Kombinieren von nicht isolierten Schaltnetzteilen parallel zu einer einzigen Versorgung

Ich versuche, mehrere SMPSs zu kombinieren, die jeweils einen Ausgang von ~ 350 VDC bei 100 mA haben.

Hintergrund:

Habe eine unbenutzte Charge kleiner DC->DC SMPSs in guter Industriequalität gekauft. Leider sind sie für meine Zwecke zu schwach.

Spezifikationen:

  • Eingang 24-30 VDC
  • Ausgang einstellbar 75 VDC-400 VDC @ 40 W max. Last.
  • Nicht isoliert (Ein- und Ausgang teilt GND.)
  • Schaltkreisbetrieb ~ 75 kHz.
  • Gemessen: 350 V bei 100 mA => Restwelligkeit < 3 V.

Die SMPSs haben einen eingebauten Sanftanlauf + Kurzschlussschutz, aber abgesehen von einer einstellbaren Spannung haben sie keine anderen Steuerungsoptionen.

Ich hatte gehofft, sagen wir 7 dieser SMPSs mit "einfachen" Strombegrenzern ohne Foldback zu kombinieren und ihre Ausgänge parallel zu schalten. (Der Strombegrenzer im Sinn ist fast ähnlich wie der in diesem Thema beschriebene.)

In meinem Fall wird ein dediziertes SMPS verwendet, um die Spannung zu treiben (Emitter-Folger).

Der "Treiber" liefert die gewünschte Spannung und die verbleibenden SMPSs sollten sich im Strombegrenzungsmodus befinden und die Last gleichmäßig zwischen ihnen aufteilen.

Das ist zumindest das Ergebnis, das ich anstrebe. ;-)

Ein Spannungstreiber" und 7 strombegrenzte "Slaves"

Es sollten insgesamt 7 oder 8 Stromquellen vorhanden sein. (Nur 3 wird hier gezeigt).
Widerstände / Kondensatoren / Spannungen wurden nicht berechnet.

  1. Ist der Konstantspannungstreiber + mehrere Strombegrenzer ein guter Ansatz?
  2. Benötige ich Dioden (D2 - D8) am Ausgang jedes Strombegrenzers?
  3. Ist es notwendig, einen Widerstand (R1) oder einen "Strombegrenzer" in Reihe mit dem Ausgang des CV-Modus "Treiber" zu haben?

Ein "Treiber", der relativ hohen Strom liefern kann, sollte die Notwendigkeit von Darlington BJTs als serielle Regler beseitigen.
Dies bedeutet jedoch auch, dass die strombegrenzenden „Bypass“-BJTs mit höheren Strömen umgehen müssen.

  1. Kann ich normale BJTs (TIP50G oder MJE18004G) verwenden oder sind Darlington BJTs erforderlich?

Kann ich 2 Standard-BJTs in einem Darlington-Setup verwenden?

Sie müssen auch sicherstellen, dass die Versorgung für alle genügend Strom liefern kann, wenn sie zufällig in Phase arbeiten. Ich habe das Gefühl, dass es für die Versorgung nicht gut sein wird, es sei denn, es ist strombegrenzt (und möglicherweise in der Lage, eine 75-kHz-Impuls-Überstromsituation zu tolerieren).
Danke, dass Sie auch dieses Problem angesprochen haben. :-) In meinem Fall werden die 24 VDC von einer Reihe von Blei-Säure-Batterien (insgesamt +1000 Ah) geliefert. Diese Stromquelle ist "ungeregelt", daher bin ich sicher, dass sie potenzielle "gleichphasige Ströme" verarbeiten kann, selbst wenn diese den durchschnittlichen Strom um den Faktor 10 überschreiten sollten.
Konstantstrom ist hier der richtige Weg. Welche Schaltung schlagen Sie vor?
@Indraneel Bei ausreichender Ausgangskapazität ist diese Schaltfrequenz kein Problem, und „Impulsüberstrom“ ist kein Problem, insbesondere wenn Smeden eine externe Konstantstromregelung hinzufügt.

Antworten (1)

Überlegen Sie, was mit Ihrer Strombegrenzungsschaltung unter Überlastbedingungen passiert. Wenn wir nur einen Schaltkreis betrachten und davon ausgehen, dass er Widerstandswerte hat, die den Strom auf 100 mA begrenzen, was passiert, wenn der Eingang 350 Volt und die Last 1 kOhm beträgt? Da der Strom auf 0,1 A begrenzt ist, beträgt die Spannung an der Last 100 Volt, sodass der Abfall über dem Stromkreis 250 Volt beträgt und der Stromkreis 250 Volt x 0,1 Ampere oder 25 Watt abführen muss. Bei einer Überlastung fällt also schnell einer Ihrer Schaltkreise aus, gefolgt von den anderen.

Sie benötigen die Diode, wenn Sie Lasten mit beliebiger Kapazität ansteuern, denn wenn Sie die Treiberschaltung ausschalten oder absenken, führt dies zu einer vorübergehenden Sperrspannung an den Basis-Emittern.

Sie benötigen R1 für eine gewisse Strombegrenzung, da Q1 und Q2 ansonsten einfach Dioden sind, wenn sie gesättigt sind und die linke Versorgung die gesamte Last sieht.

Viel Glück!

Danke für deinen wertvollen Input. Die Dioden D2, D3, ... D8 bleiben erhalten. :-) <br/>Was ist eine gute Wahl für R1? Ich weiß, dass die V1 "Treiber"-Spannung ebenfalls hochgedreht werden muss. *Ohne sie wären die Berechnungen viel einfacher. <br/> Ich werde versuchen, Fold-Back zu implementieren, wenn die grundlegenden Probleme gelöst sind. ;-) <br/> Nochmals vielen Dank.
Die Kombination von R1 und R3 stellt Ihre Closed-Loop-Verstärkung ein. Ich würde keine Berechnungen versuchen, sondern ein SPICE-Programm verwenden; Viele sind kostenlos und eignen sich gut für diese Art von Analysen. Ihre Sorge ist, wie die Schaltung auf eine Laständerung oder beim Start reagiert. Ich wäre nicht überrascht, wenn die Schaltung ohne R3 oszillieren oder abfallen müsste. Es ist auch kein Problem, aus einzelnen Transistoren ein eigenes Darlington-Paar zu erstellen. Viel Glück!
Kombinieren von nicht isolierten Schaltnetzteilen parallel zu einer einzigen Versorgung
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v