¿Se puede dividir la energía entre dos reguladores de voltaje?

Question

Para suministrar más potencia a un circuito. ¿se puede dividir la potencia entre 2 reguladores de tensión, en paralelo?

¿Puede esto sobrepasar uno de los reguladores de voltaje?

Answer 1

Poner en paralelo los reguladores de tensión no es una buena idea. No lo hagas. Los reguladores tienen tolerancias. El LM7812 El voltaje de salida puede estar entre 11,5V y 12,5V. Y los reguladores de voltaje tienen una baja resistencia de salida, cuanto más baja mejor. Para el LM7812 eso es 18m \$\Omega\$ (que ni siquiera es tan bueno). Si un regulador da 11,5V y el otro 12,5V, fluiría una corriente de 27A(!). Obviamente el dispositivo no puede manejar eso, y activará su protección contra sobrecorriente.

Sin embargo, algunos reguladores son más adecuados para ello. El LM317 tiene un ajustar que permite controlar la tensión de salida con mayor precisión.

Los voltajes de salida en este circuito estarán más cerca que la tolerancia del LM7812. Aun así, tenga en cuenta que las resistencias en serie se utilizan para limitar la corriente debido a las diferencias de tensión.

Lo que probablemente podrías hacer es alimentar diferentes partes del circuito con diferentes reguladores de voltaje. Mientras no haya un camino de baja resistencia entre las fuentes de alimentación esto no debería causar problemas.

Answer 2

Sólo un complemento a lo que han dicho otros.

Lo que dices se hace muy comúnmente, con convertidores de conmutación. Yo diría que todas las placas base modernas incluyen convertidores de conmutación polifásicos (normalmente, convertidores buck polifásicos, con 3 o 4 fases), que implican exactamente lo que preguntas: conectar reguladores de tensión en paralelo.

Permítanme explicar la idea con una contra tres fases.

Primero, una fase . Imagina un convertidor buck síncrono (monofásico), como el de la siguiente figura.

Se quiere que Vo sea constante, independientemente de Io y Vi (por tanto, estabilizar Vo). Necesitas un sistema de retroalimentación. Este sistema lee Vo, lo compara con una tensión objetivo y utiliza la tensión de error para aumentar o disminuir una señal de control, que suele ser el ciclo de trabajo de una señal PWM. La señal PWM(t), junto con su complementaria (1-PWM(t)), se utilizan para accionar los interruptores controlados.

Digamos que el periodo de las señales PWM es T. Cada periodo tiene UNA muestra de la señal de corrección (la señal de control), que es el ciclo de trabajo. En otras palabras: durante cada período T, podemos corregir Vo sólo una vez . A Vo le pueden pasar muchas cosas dentro de ese intervalo de tiempo. Sin embargo, sólo podemos aplicar un corrección a la misma, por período.

Ahora, tres fases . Imagina que tienes el convertidor buck síncrono trifásico que se muestra en la siguiente figura.

El objetivo es el mismo. Quieres hacer que Vo sea constante, independientemente de Io y Vi. De nuevo, se necesita un sistema de retroalimentación. Imagina que, de forma similar al caso monofásico, cada convertidor buck individual está controlado por una señal PWM. Sin embargo, las tres señales PWM no son idénticas. Tienen ciclos de trabajo independientes y algunas diferencias de fase fijas entre ellas. Para N fases, la diferencia de fase entre convertidores adyacentes es \$\dfrac{360º}{N}\$ . Así, para tres fases, el desfase es de 120º. Las señales PWM individuales "comienzan" en diferentes instantes, dentro del periodo T, y cada señal PWM tiene su propio ciclo de trabajo independiente. Si muestreamos Vo a 3 veces la velocidad original, y hacemos que cada uno de esos tres ciclos de trabajo dependa de una muestra correspondiente de Vo, tenemos no una, sino tres oportunidades para corregir Vo, dentro de cada intervalo de tiempo T. En otras palabras. El convertidor buck síncrono trifásico puede reaccionar tres veces más rápido a los cambios en Vo, Io y Vi. Y puede hacerlo utilizando convertidores individuales que son tan "lentos" como en el caso monofásico. Transistores igual de lentos y constantes de tiempo igual de largas. Las mismas frecuencias de conmutación y, por tanto, las mismas pérdidas de conmutación (totales). Esta es una ventaja clave. El tiempo de reacción es tres veces menor.

Otra ventaja clave es el rizado de salida (tensión y corriente). Siempre que los N ciclos de trabajo sean iguales (o cercanos) a 1/N, el rizado de salida es nulo (o cercano). Si se cumple esta condición, la suma de las tres corrientes inductoras es una constante plana y, por tanto, la salida tiene un rizado cero. Si los convertidores se diseñan para que funcionen en la vecindad de esos puntos de funcionamiento, la mayoría de las veces, la salida tendrá un rizado mucho menor que en el caso monofásico. Tener un rizado de salida bajo significa tener menos ruido acoplado a las magnitudes analógicas y, en general, es más fácil satisfacer requisitos de rizado estrictos.

Por la misma razón, la ondulación de la corriente a través del condensador de entrada también se reduce en gran medida. Cerca de esos puntos de funcionamiento, la corriente de entrada, en lugar de ser un pulso de ancho T/N, será algo cercano a una constante.

Por supuesto, otra ventaja es que cada convertidor individual tiene que transportar sólo 1/3 de la corriente media de salida, pero eso no se debe a que sea multifase, sino simplemente a que son "3 en paralelo".

En resumen, las ventajas de los convertidores de conmutación polifásicos de N fases:

• El tiempo de reacción es N veces menor (más rápido), sin necesidad de una frecuencia de conmutación N veces mayor (con el aumento de las pérdidas de conmutación que eso provocaría).

• El rizado de salida puede ser cercano a cero.

• La ondulación de la corriente en el condensador de entrada también se reduce en gran medida.

• (Además de las ventajas de tener N convertidores de conmutación en paralelo).

Ventajas de tener N convertidores de conmutación en paralelo:

• Las piezas de cada convertidor individual tienen que transportar 1/N de la corriente en el caso de un convertidor.

• Las pérdidas de calor se reparten en una superficie mayor.

Así que, respondiendo a tu pregunta: sí, algunos tipos de reguladores de tensión se conectan efectivamente en paralelo (y muy comúnmente), de modo que tenemos todas esas ventajas.

Ver también la sección "Batería multifásica", en esta página .

Answer 3

En general, sobre todo si son reguladores lineales, no es una buena idea. Invitadamente, cada regulador tendrá una idea ligeramente diferente de lo que se supone que es la tensión de salida. El que tenga el valor más alto acabará suministrando la mayor parte de la corriente. También podría hacer que los dos reguladores oscilaran.

Para conseguir un mejor reparto de la corriente, puedes poner una resistencia en serie con la salida de cada regulador, pero eso aumenta la impedancia de la salida general de la alimentación.

Algunos reguladores de conmutación pueden ponerse en paralelo si están diseñados para ello, pero si lo que tienes no está especificado para ello tienes que asumir que no funcionará. Si estos reguladores contienen limitación de corriente, también puede funcionar. En el peor de los casos, uno toma toda la corriente hasta que llega a su límite, entonces el otro recoge el resto de la corriente. Sin embargo, puede haber un fallo y ambos reguladores pueden oscilar cuando uno de ellos está cambiando entre el modo de corriente y el de tensión. De todos modos, la mayoría de los "reguladores" desnudos no tienen límite de corriente.

Answer 4

Generalmente no (esto no funcionará), sin diseñar específicamente un mecanismo que asegure que comparten la corriente. Los reguladores lineales no comparten bien. Si tienes un verdadero regulador de conmutación de modo de corriente, entonces un dispositivo probablemente conducirá la mayor parte/toda la corriente hasta su valor nominal, y el otro comenzará a suministrar más allá de este punto, pero no recomendaría dejar intencionalmente un regulador en su límite de corriente a menos que se haya hecho para esto. En resumen, realmente necesitas diseñar/comprar un regulador más grande.