¿Fuentes aisladas DC/DC en serie para una mayor tensión?

Question

¿Puedo encadenar dos fuentes DC/DC aisladas para obtener una mayor tensión de salida? (Por ejemplo, ¿una de 48V y otra de 12V para obtener 60V?) Se alimentarían de la misma fuente de 24V DC.

Ya he hecho una pregunta relacionada con esto ( Aumenta la tensión continua de 12-24V a 60V ), y tengo un esquema de la herramienta NA Simple Switcher para una alimentación de 60V marginalmente adecuada. (750mA, eventualmente necesitaré alrededor del doble de eso) Estoy volviendo a este problema.

Se me ocurrió que podría haber una solución más fácil, y me pareció una pregunta suficientemente buena por sí misma... así que aquí está.

Lo más sencillo que se me ocurre sería coger un ladrillo DC/DC aislado de 48V 2A y poner un ladrillo de 12V 2A después. Si desactivo el suministro de 12V hasta que el de 48V esté arriba, ¿sería suficiente? ¿Tendría que molestarme en secuenciarlos?

Answer 1

Como siempre, la respuesta es sí y no.

A nivel de libro de texto teórico la respuesta es sí. A nivel práctico, hay algunas cosas que tendrás que comprobar.

Lo primero que hay que comprobar es qué ocurre cuando una de las fuentes de alimentación está encendida y la otra apagada. Esto sucederá con toda seguridad, ya que nunca podrás conseguir que ambas fuentes se enciendan al mismo tiempo. Digamos que tu fuente de 48v se enciende primero. Eso sería esencialmente "retroalimentar" el suministro de +12v con -48 voltios. Algunos suministros pueden estar bien con eso, pero supongo que la mayoría tendrá una muerte horrible. Sin conocer los detalles de la fuente, yo asumiría que moriría.

Incluso si las cosas se invirtieran, el +12v estuviera encendido y el +48 apagado, el suministro de +48v se alimentaría con -12v. Aunque +12 es menor que +48, +12 no es lo mismo que -12. De nuevo, sin saber más sobre la fuente de alimentación asumiría que dejaste salir el humo mágico.

Podrías limitarlo un poco utilizando schottky en paralelo con cada fuente de alimentación. Esto limitaría la "tensión de retroalimentación" a Vf del diodo (unos 0,5v). La mayoría de las fuentes sobrevivirían a esto, pero yo no confiaría mi vida en ello.

Answer 2

La forma correcta de hacerlo es con dos diodos por ladrillo. Un diodo tiene su ánodo conectado a la salida + del ladrillo. El otro diodo tiene su ánodo conectado a la salida - del ladrillo. Los cátodos de ambos diodos se conectan juntos y se utilizan como la salida +. La salida - se conecta a la salida - del ladrillo.

La conexión tipo PSpice para dos ladrillos sería:

V1 1 0 48V
D1 1 2 D1N4002
D2 0 2 D1N4002
V2 3 2 12V
D3 3 4 D1N4002
D4 2 4 D1N4002
R1 4 0 1k

Vicor tiene un buena nota de aplicación sobre cómo hacerlo. Lo bueno de esta topología es que puedes secuenciar o desactivar los ladrillos como quieras. He utilizado esto en una aplicación con 4 ladrillos Vicor de 95 V para obtener una salida de 90, 180, 270, o 360 V, dependiendo de cuántos ladrillos fueron habilitados. Recuerde, un diodo por ladrillo siempre será polarizado hacia adelante, y cada diodo tendrá que ser clasificado para la tensión de salida máxima de todo el conjunto.

Por último, asegúrate de saber cuánta corriente consumirá tu carga con cada tensión posible. Todos los ladrillos deben ser capaces de proporcionar la corriente de carga completa (debido a la Ley de la corriente de Kirchoff).