EO_479

POWER PARALLEL OPERATION 44 - ELETTRONICA OGGI 479 - GIUGNO/LUGLIO 2019 È la gamba fissa dello slave che si sincronizza con questo segnale SYNC. Lo slave non dovrebbe accendersi finché non riceve il primo segnale SYNC. Se il segnale SYNC si arresta, lo slave può spegnersi o continuare a funzionare con la propria frequenza di commutazione, a seconda dei requisiti di sistema. Il master deve continuare a inviare i segnali SYNC e PWM0 anche se si spegne a causa della protezione dai guasti. Durante il funzionamento normale, il master continua a inviare il segnale PWM0; lo slave continua a misu- rare questo segnale e regola la propria frequenza di commutazione in modo che corrisponda al master. In tal modo, lo slave monitorerà la frequenza di commu- tazione del master al variare della temperatura e delle frequenze di clock. Le figure 2 e 3 mostrano i risultati dei test. La figura 2 è la forma d’onda PWM a gamba fissa dopo l’interle- aving. Si noti che i canali master e slave sono sfasati di 90 gradi. La figura 3 è la tensione di uscita prima dell’induttore di uscita. La sua frequenza è il doppio della frequenza di commutazione e i segnali master e slave sono ben collegati in interleave. Gli impulsi di corrente dell’induttore sono sfasati di 180 gradi. Esistono due metodi diffusi di condivisione della cor- rente: condivisione della corrente attiva e condivisio- ne della corrente passiva con droop. Ciascuno presen- ta vantaggi e svantaggi. Nella condivisione di corrente attiva, un bus di condivisione della corrente collega i convertitori di potenza in parallelo. Il segnale sul bus condiviso rappresenta la corrente media di tutti i mo- duli; ciascun alimentatore tenta di regolare la corrente di uscita per far corrispondere la corrente di uscita con la corrente media. In questo articolo, la condivisione della corrente pas- siva con droop viene utilizzata come esempio. Non è richiesto alcun bus di condivisione della corrente, pertanto la condivisione della corrente di droop è detta anche condivisione della corrente di filo neu- tro. Rispetto alla condivisione della corrente attiva, la condivisione della corrente di decadimento passivo è un metodo di condivisione della corrente semplice ma affidabile. In questo metodo, il circuito di alimenta- zione misura la corrente in uscita e regola la tensione aumentandola o riducendola. Se la corrente di carico aumenta, la tensione diminuisce in modo lineare. La figura 4 mostra le caratteristiche della tensione di uscita rispetto alla corrente di uscita per due conver- titori di potenza. La successiva riduzione di tensione o “droop” è proporzionale alla corrente di carico. Se uno dei convertitori di potenza in parallelo tenta di erogare più corrente, la sua uscita si ridurrà leggermente, con il risultato di una corrente ridotta. L’altro convertitore fornirà più corrente al carico; pertanto, gli alimentatori condivideranno il carico di uscita tra di loro. Con il firmware del controller digitale, l’implementa- zione è semplice. Il firmware controlla la corrente di uscita attraverso un convertitore analogico/digitale (ADC) e regola di conseguenza il riferimento del loop di tensione. L’Equazione 1 mostra come viene calcola- to il riferimento del loop di tensione: Riferimento del loop di tensione = Riferimento nominale – K x ( I OUT – ) (1) I OUT_max 2 dove k è la pendenza della curva in figura 4. L’Equazione 2 calcola k come: Riduzione (droop) di tensione massima consentita (nessun carico a pieno carico) K = _________________________________ (2) I OUT_max Fig. 3 – Tensione del nodo di commutazione secondaria master e slave