Lygiagretus maitinimo šaltinių sujungimas reiškia dviejų ar daugiau maitinimo šaltinių prijungimą prie vienos apkrovos, kad jie dalintųsi reikiama srove. Šis metodas naudojamas, kai vienas maitinimo šaltinis negali užtikrinti pakankamos galios arba kai reikia modulinio išplėtimo. Sistemos veikimas priklauso nuo srovės bendrinimo, laidų, suderinamumo ir reagavimo į gedimus. Šiame straipsnyje pateikiama informacija apie veikimą, privalumus, projektavimo veiksnius, gedimus ir programas.
Ką reiškia lygiagrečiai maitinimo šaltiniai?
Lygiagrečiai maitinimo šaltiniai reiškia kelių maitinimo šaltinių prijungimą prie bendros išvesties magistralės, kad jie veiktų ta pačia išėjimo įtampa ir tiektų srovę tai pačiai apkrovai. Vietoj vieno maitinimo šaltinio, nešančio visą apkrovą, apkrova dalijama dviem ar daugiau įrenginių. Šis metodas naudojamas, kai:
• Vienas tiekimas nėra pakankamai didelis reikiamai srovei,
• Sistemai reikalingas modulinis galios išplėtimas,
Lygiagrečiai ir pertekliniai maitinimo šaltiniai
Lygiagrečiai maitinimo šaltiniai ir pertekliniai maitinimo šaltiniai yra susiję, tačiau jie nėra tas pats dalykas.
Lygiagrečioje maitinimo sistemoje keli maitinimo šaltiniai veikia kartu, kad tiektų srovę apkrovai. Pagrindinis tikslas yra padidinti bendrą išėjimo galią arba palaikyti modulinę plėtrą.
Perteklinėje elektros sistemoje tikslas yra išlaikyti veikimą, net jei sugenda vienas tiekimas. Tai reiškia, kad sistema vis tiek turi išlaikyti reikiamą apkrovą po vieno įrenginio gedimo. Paprasčiausiai pridedant daugiau atsargų lygiagrečiai, automatiškai nesukuriamas perteklius.
Pagrindiniai skirtumai
| Konfigūracija | Pagrindinė paskirtis | Įprastas veikimas | Gedimo rezultatas |
|---|---|---|---|
| Lygiagrečiai | Padidinti turimą srovę | Visi įrenginiai dalijasi apkrova | Sistema gali būti paveikta, jei sugenda vienas įrenginys |
| Perteklinė | Pagerinti veikimo tęstinumą | Apkrova gali būti dalijama arba rezervuojama su marža | Sistema toliau veikia sugedus vienam įrenginiui |
Kaip veikia dabartinis dalijimasis lygiagrečiuose maitinimo šaltiniuose?
Kai maitinimo šaltiniai yra sujungti lygiagrečiai, jų išėjimai yra susieti su ta pačia teigiama ir neigiama magistrale, o apkrova ima srovę iš to bendro šaltinio. Tada bendrą apkrovos srovę tiekia abu įrenginiai, o ne vienas maitinimo šaltinis. Pavyzdžiui, 12 V sistemoje su dviem 25 A maitinimo šaltiniais apkrova iš viso gali gauti apie 50 A, jei maitinimo šaltiniai yra suprojektuoti veikti kartu.
Praktiškai srovė nėra dalijama vien laidais. Kiekvienas maitinimo šaltinis įneša srovę pagal jo išėjimo įtampos nustatymą, vidinę valdymo kilpą ir jungties varžą. Įrenginys, kurio išėjimo įtampa yra šiek tiek didesnė, iš pradžių gali tiekti daugiau srovės nei kitas. Gerai suprojektuotoje lygiagrečioje sistemoje srovės dalijimosi valdymas arba tinkamas išvesties suderinimas išlaiko šį skirtumą priimtiname diapazone, todėl vienas įrenginys neneša per daug apkrovos.
Kodėl dabartinis dalijimasis tampa netolygus?
Srovės pasidalijimas ne visada pasidalija po lygiai. Net ir nedideli skirtumai tarp įrenginių gali lemti, kad vienas tiekimas perduoda daugiau srovės nei kiti.
Dažniausios priežastys:
• Nedideli išėjimo įtampos skirtumai,
• Vidinio reguliavimo pokyčiai,
• Nevienodas kabelių ar pėdsakų atsparumas,
• Jungčių nuostoliai,
• Neatitikimas paleidimo metu arba dinaminiai apkrovos pokyčiai.
Jei vieno įrenginio išėjimo įtampa yra šiek tiek didesnė, pirmiausia jis gali pradėti tiekti daugiau srovės. Kai tai atsitiks, jis gali veikti karštiau ir veikti esant didesniam stresui nei kiti įrenginiai.
Dėl to netolygus srovės pasidalijimas gali padidinti perkrauto tiekimo šiluminį įtempį, sumažinti bendrą efektyvumą, pagreitinti nusidėvėjimą ir padaryti sistemą mažiau stabilią, ypač kintančiomis apkrovos sąlygomis.
Kas atsitinka, kai sugenda vienas maitinimo šaltinis?
Sugedęs tiekimas gali:
• Nustokite prisidėti prie srovės,
• Vilkite žemyn bendrą magistralę,
• Sukurkite atvirkštinės srovės kelius,
• Priversti likusias atsargas perimti daugiau apkrovos,
• Suaktyvinkite didesnį nestabilumą, jei apsauga prasta.
Galimi sistemos rezultatai
| Gedimo sąlyga | Galimas poveikis |
|---|---|
| Vienas įrenginys nustoja tiekti srovę | Likę įrenginiai turi nešti daugiau apkrovos |
| Sugedęs įrenginys ištraukia išvesties magistralę | Gali būti sutrikdyta visos sistemos išvestis |
| Prasta izoliacija | Gedimas gali išplisti į likusią grupės dalį |
| Netolygus likusių vienetų perėmimas | Šiluminis ir elektrinis įtempis padidėja |
| Nėra perteklinės ribos | Krovinys gali būti visiškai išjungtas |
Išvada
Lygiagrečiai maitinimo šaltiniai yra veiksmingas būdas padidinti srovės pajėgumą ir palaikyti modulinį dizainą, tačiau tinkamam veikimui reikia daugiau nei tiesiog sujungti išėjimus. Našumas priklauso nuo subalansuoto srovės pasidalijimo, suderintų maitinimo charakteristikų, tinkamo laidų ir patikimo gedimų izoliavimo. Lygiagrečios maitinimo sistemos visada turėtų būti vertinamos kaip viena sistema esant įvairioms apkrovoms ir gedimo sąlygoms.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Ar lygiagrečiai prijungus maitinimo šaltinius automatiškai padidėja patikimumas?
Ne. Lygiagretus veikimas daugiausia padidina turimą srovę. Tai pagerina patikimumą tik tada, kai likę tiekimai vis dar gali išlaikyti apkrovą sugedus vienam įrenginiui ir yra tinkama izoliacija.
Kodėl vienas maitinimo šaltinis gali perduoti daugiau srovės, net jei visi įrenginiai turi vienodą vardą?
Nes srovės dalijimasis priklauso nuo daugiau nei vardinės išvesties. Dėl nedidelių išėjimo įtampos, reguliavimo elgsenos, laidų varžos ir paleidimo atsako skirtumų vienas įrenginys gali atlaikyti didesnę apkrovą nei kiti.
Kodėl lygiagreti maitinimo sistema nėra tas pats, kas perteklinė elektros sistema?
Kadangi lygiagretus veikimas sutelkia dėmesį į išvesties pajėgumo didinimą, o perteklius - į apkrovos palaikymą po gedimo. Sistema yra tikrai nereikalinga tik tada, kai ji gali toliau veikti, kai sugenda vienas įrenginys.
Kokias problemas gali sukelti netolygus srovės pasidalijimas lygiagrečioje elektros sistemoje?
Jis gali perkrauti vieną maitinimą, padidinti šiluminį įtempį, sumažinti efektyvumą, pagreitinti nusidėvėjimą ir padaryti sistemą mažiau stabilią paleidimo, apkrovos pokyčių ar gedimų metu.
Kas atsitiks, jei vienas maitinimo šaltinis sugenda lygiagrečioje grupėje?
Sugedęs įrenginys gali nustoti tiekti srovę, nutraukti bendrą magistralę, sukurti atvirkštinės srovės kelius ir priversti likusius įrenginius atlaikyti didesnę apkrovą. Be tinkamos izoliacijos gedimas gali paveikti visą sistemą.
