Alimentazione: alcuni suggerimenti (parte 27) – Collegamento in parallelo di alimentatori con il metodo della riduzione di tensione
Dalla rivista:
Elettronica Oggi
Questo articolo illustra un semplice metodo di collegamento di alimentatori in parallelo. Alcuni dei punti essenziali da tenere presente sono: 1) il circuito di riduzione della tensione non deve aggiungere condizioni di failure ; 2) come corollario del punto precedente, non si deve avere nessuna configurazione master-slave; 3) le interconnessioni si devono minimizzare; 4) non si deve avere nessun effetto negativo sull’efficienza; 5) occorre una buona regolazione della tensione; 6) deve essere preservata la dinamica del carico. Il metodo di riduzione della tensione offre una soluzione semplice per molti di questi requisiti e consiste nel far sì che la tensione di uscita di alimentazione diminuisca in funzione della corrente di carico.
Come mostrato nella figura 1, gli alimentatori collegati in parallelo tendono a equalizzare le correnti di uscita secondo la linea di carico. Nel grafico è rappresentata la tensione di uscita in funzione delle caratteristiche di carico di tre alimentatori, che hanno andamento V-I leggermente diverso l’uno dall’altro a causa delle tolleranze dei componenti. Per una data condizione di carico, una linea orizzontale rappresenta la tensione di uscita quando tutti e tre gli alimentatori sono collegati in parallelo; le intersezioni della linea orizzontale con le linee di carico corrispondono alle correnti di uscita di ciascun alimentatore. Ovviamente questo metodo comporta un peggioramento della regolazione della tensione del sistema.
I valori importanti da stabilire sono la precisione del riferimento in relazione alla temperatura e alla tolleranza del partitore (vedi Alimentazione: alcuni suggerimenti (parte 18)). A questo punto si può selezionare la pendenza o la deviazione accettabile e calcolare l’altro parametro. Se si assume che la pendenza sia relativamente costante, la relazione tra le variabili è semplicemente:
dove:
SPA = precisione del punto prefissato in percentuale
D = riduzione percentuale della tensione dalla condizione di carico nulla a quella di carico massimo
LE = limite del carico ossia il possibile scarto percentuale dei carichi
Eseguendo i calcoli si rileverà l`aspetto negativo di questo metodo: occorre una precisione estrema nella regolazione della tensione di uscita e una notevole riduzione della tensione per ottenere una distribuzione ragionevole della corrente. Ad esempio, come illustrato nella figura 1, con tolleranze pari a 3,5 percento e riduzione della tensione del 20 percento, si può avere una differenza tra le correnti del 35 percento. Una tale riduzione può essere accettabile in sistemi ad alta tensione ma non lo sarà in alimentatori a bassa tensione.
Si potrebbe pensare subito di attuare la riduzione della tensione inserendo una resistenza elevata in serie alla tensione di uscita, finché non si considerano i problemi di tolleranza e le perdite che ne conseguono. Con riferimento al nostro esempio precedente, in questo resistore si dissiperebbe oltre il 20 percento della potenza di uscita. L’idea successiva sarebbe misurare la corrente di uscita dell’alimentatore, amplificarla e utilizzarla per compensare il circuito di regolazione della tensione di uscita. Questa soluzione è adeguata per la regolazione in modalità di tensione, mentre con la regolazione in modalità di corrente è disponibile un metodo molto più semplice. Limitando il guadagno in corrente continua dell’anello di regolazione si crea un resistore sintetico.
L’Appendice 1 riporta le semplici equazioni necessarie per calcolare l’impedenza di uscita in base alla figura 2. Il risultato è che l’impedenza di uscita di questo sistema è uguale al reciproco, cambiato di segno, del prodotto del guadagno del compensatore e del guadagno dello stadio di potenza. Nella maggior parte degli alimentatori, nel circuito di compensazione c’è un integratore e ne risulta un guadagno molto alto del compensatore DC. Regolando il guadagno DC a un valore specifico, si può ottenere la riduzione desiderata. Solitamente è abbastanza facile attuare questa soluzione: basta aggiungere un resistore ai capi dell’amplificatore di errore.
Il prossimo argomento della rubrica saranno i controllori hot-swap.
Per ulteriori informazioni su questa e altre soluzioni per gli alimentatori, visitare: www.ti.com/power-ca
Per contattare Robert Kollman: powertips@list.ti.com
Appendice 1 – Calcolo della riduzione della tensione di uscita con la regolazione in modalità di corrente
Vedi figura 2
Contenuti correlati
-
TDK-Lambda: alimentatori programmabili da 90kW
TDK Corporation ha presentato gli armadi rack da 19 pollici GSPS 20U da 90 kW nella serie di alimentatori DC programmabili TDK-Lambda GENESYS+. I sistemi GSPS possono passare dalle modalità operative a tensione costante, a quelle a...
-
Progettazione di un’applicazione per supportare ampi intervalli di tensione di ingresso e della batteria
Oltre a contribuire a ridurre i tempi di progetto, l’utilizzo di un caricabatterie ad ampio VIN e ampia VOUT permette di valutare nuove tecnologie, come la ricarica bidirezionale a energia solare Leggi l’articolo completo su EO519
-
Texas Instruments e Delta Electronics insieme per le soluzioni per EV
Texas Instruments (TI) ha stretto una collaborazione a lungo termine con Delta Electronics per creare soluzioni di ricarica di bordo e alimentazione di nuova generazione per veicoli elettrici (EV). Questa collaborazione sfrutterà le capacità di ricerca e...
-
XP Power presenta nuovi alimentatori da 550W per applicazioni medicali e industriali
La nuova serie di alimentatori AC-DC a basso profilo da 550W di XP Power comprende modelli approvati per l’utilizzo sia in applicazioni mediche che industriali. Questi alimentatori, utilizzabili con raffreddamento a convezione naturale, a conduzione o ad...
-
RECOM: nuovi alimentatori AC/DC per guide DIN
RECOM ha realizzato la serie di alimentatori AC/DC REDIIN. Sono unità per guide DIN con ingresso universale 90-264V e potenze di uscita nominali di 120W, 240W e 480W. I prodotti raggiungono un’efficienza fino al 93,5% nel formato...
-
Disponibili da TTI Europe gli alimentatori della serie LCM di Advanced Energy
TTI Europe ha annunciato la disponibilità della serie LCM di alimentatori AC-DC di Advanced Energy. Queste unità sono state concepite per una ricarica rapida ed efficiente delle batterie dei veicoli a guida automatica (AGV) e dei robot...
-
I nuovi alimentatori incapsulati RECOM da 16W
RECOM ha aggiunto alla sua gamma di alimentatori AC/DC dei nuovi componenti con potenza nominale di 16W. Realizzata per una facile integrazione in qualsiasi sistema, la serie RACM16E-K/277 è caratterizzata da dimensioni compatte e un’ampia gamma di...
-
Realizzare telecamere smart basate sull’AI con un processore “ad hoc”
Il processore AM62A è progettato per applicazioni di visione da bassa a media che richiedono una o due telecamere. Grazie al suo innovativo acceleratore per AI, all’encoder/decoder H264/H265 e al processore ISP (Image Sensor Processor) integrato dotato...
-
La correzione del fattore di potenza tramite controllo della modalità a corrente di picco
Questo nuovo metodo di controllo in modalità a corrente di picco per PFC presenta numerosi vantaggi rispetto al tradizionale metodo di controllo in modalità a corrente media che verranno illustrati in questo articolo Leggi l’articolo completo su...
-
I nuovi alimentatori industriali TDK-Lambda di Classe I e II da 10 a 50W
La serie TDK-Lambda ZWS-C è costituita da alimentatori industriali CA-CC da 10, 15, 30 e 50 W che soddisfano le norme EN55011/EN55032-B in una struttura di Classe I o Classe II (doppio isolamento), senza la necessità per...