При выборе блока питания, как правило, рекомендуется подбирать модель с достаточными номинальными значениями напряжения, тока и мощности. Однако в ряде случаев — например, когда требуемое нагрузкой напряжение или ток превышают возможности одного имеющегося блока питания — может потребоваться соединение нескольких блоков питания последовательно или параллельно для удовлетворения требований нагрузки. При этом последовательное или параллельное соединение блоков питания не сводится к простому объединению проводов. Необходимо соблюдать ряд важных мер предосторожности.
1. Последовательное соединение
Последовательное соединение обычно применяется для объединения блоков питания с более низким напряжением с целью получения более высокого выходного напряжения. При последовательном соединении блоков питания необходимо соблюдать следующие требования:
- Блоки питания, соединяемые последовательно, должны быть изолированными, то есть их выходные клеммы «плюс» и «минус» должны быть гальванически развязаны от земли и плавать относительно неё.
- Суммарное выходное напряжение при последовательном соединении не должно превышать напряжение изоляции ни одного из отдельных блоков питания.
- Допускается последовательное соединение блоков питания с различными номинальными напряжениями; однако рекомендуется, чтобы их номинальные токи были одинаковыми. В противном случае максимальный выходной ток последовательной цепи не должен превышать наименьший номинальный ток среди соединённых блоков.
- Рекомендуется включить в последовательную цепь диоды для защиты блоков питания от обратного тока.
2. Параллельное соединение
- Блоки питания, соединяемые параллельно, должны быть одной модели и с одинаковыми характеристиками, чтобы обеспечить идентичные выходные напряжения и совместимость внутренних цепей. Различие выходных напряжений может привести к возникновению разности потенциалов между блоками, что вызовет протекание чрезмерного тока и может повредить блоки питания.
- При параллельном соединении блоков питания необходимо реализовать функцию распределения тока (current sharing), чтобы сбалансировать выходной ток каждого блока. Это предотвратит неравномерное распределение нагрузки, из-за которого один или несколько блоков питания могут выйти из строя по причине перегрузки по току.
- Даже у блоков питания одной модели и с одинаковыми характеристиками могут наблюдаться незначительные различия выходных напряжений. Поэтому рекомендуется последовательно с выходом каждого блока питания включить диод, чтобы предотвратить протекание обратного тока и повреждение блоков.
Резюме
Блоки питания могут работать в конфигурациях с последовательным или параллельным соединением, однако это накладывает определённые требования на выбор блоков питания и проектирование цепи.
Кроме того, последовательное или параллельное соединение блоков питания рекомендуется применять только для кратковременного или временного использования. Для длительной эксплуатации целесообразно заменить такую схему одним блоком питания, номинальные значения напряжения и тока которого полностью соответствуют требованиям применения.