TI提供省去外接电源的以太网路电源架构Power over
图 3:推挽式控制器驱动交错式返驰
使用二次侧负载分享控制器来分享功率
在多个输入间分享功率的第三种方式,是透过二次侧负载分享芯片来实现。采用此方式,具有远端传感能力的独立电源,不管数量多寡,均可共享同一输出。负载分享芯片常与电源模组共用,请参考图 4的范例。一个分流电阻被用来测量每个转换器所供应的电流。因为公差与寄生阻抗,其中一个电源将供应较多的电流,此电源会作为主电源,并将在负载分享 (LS) 总线上设定电压,从属单元使用此负载分享总线电压作为输入参考,以控制自己的输出电流。如果要调整从属单元,可以在从属转换器的远端传感导线上注入电压,如此可从主电源控制负载的输出电压,保持良好的负载调节。使用这种主/从方式,可以产生非常好的电流分享准确度,一般来说在完全负载时优于 3%。
由于每个并联电源都需要一个负载分享控制器,以及外部的分立元件,因此这种方法的元件数量与成本略高于下降法与交错法。此外,不建议同时使用负载分享控制器与同步整流器,因为可能在启动或加入、移除个别电源时发生问题。
图 4:UCC39002 负载分享控制器可以并联独立电源
主/从隔离一次侧电流分享
另一项可使用于并联电源的技术,就是传感一个初级电流(主),然后与另一个电流比较(从)。不论使用光耦合器或电流变压器,都可以在电源间传输电流资讯,同时维持隔离状态。电流变压器是最佳选择,因为可以用最低的成本达到良好效能。此外,相较于光耦合器,电流变压器具有良好的准确度。电流变压器的准确度由圈数比公差与电阻公差所决定,前者优于 2%,后者数值一般为 1%。光耦合器的准确度则依赖电流转换率公差,最好的状况为 30%。
结论
表 1 显示四种负载分享方式的比较结果。下降法是最简单的方式,也是成本最低廉的方式之一,不过效能最差,但不会发生单点失效情形。一般而言,效能最佳的技术是负载分享控制器,也是最昂贵的解决方案。使用交错初级控制器或光耦合器/电流变压器技术,可以在成本与效能间取得平衡。此外像是同步整流器的使用、以太网路供电输入数目、以太网路供电输入是否需要彼此隔离,这些额外因素都需要考虑,才能决定应该选用何种方法。为你的应用使用适当的技术,可由以太网路供电获得最大功率。
表 1:负载分享控制器效能最佳,但是成本较高
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