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多個電源模塊并聯應用的方法

工程師在設計電源系統時，當一個電源模塊無法滿足系統設計要求，通常會采用多個電源模塊并聯應用。電源并聯運行是實現大容量、大功率電源系統的關鍵，不過若是并聯太多模塊，將會影響均流和可靠性，并聯設計方案不當，嚴重的還會燒毀模塊和后級電路。

目前常用的電源并聯電路設計方案有電阻并聯法、電流均流并聯法和二極管并聯法三種。電阻并聯法是指在模塊輸出端外分別串接電阻再并聯，原理是利用電阻的線性電壓實現負載均衡，適用于輸出功率不大、準確度要求不高的場合。

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電容在開關電源模塊的作用

一直以來，開關電源模塊的電磁干擾是一個重要的解決點，從原理上來講電磁干擾主要來自于兩個方面，即傳導干擾和輻射的干擾。

傳導干擾是由于電路中寄生參數的存在，以及開關電源中開關器件的開通與判斷，使得開關電源在交流輸入端產生較大的共模干擾和差模干擾。

輻射的干擾是指由于導體中電流的變化會在其周圍空間中產生變化的磁場，而變化的磁場又產生變化的電場，這一變化電流的幅值和頻率決定其產生的電磁的大小以及其作用范圍。

為了減輕和抵抗這些電磁干擾對電網及電子設備產生的危害，設了X電容和Y電容，其中X電容主濾波作用，常用于差模濾波，與共模電感匹配，并聯在輸入的兩端，濾除L、N線之間的差模信號，可防對外干擾。而Y電容主接地，常用于共模濾波，對稱使用，接于L于地或N于地之間，濾除L對地或N對地之間的差模信號。電源并聯運行是實現大容量、大功率電源系統的關鍵，不過若是并聯太多模塊，將會影響均流和可靠性，并聯設計方案不當，嚴重的還會燒毀模塊和后級電路。基于漏電流的限制，Y電容值不能太大。

大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。自從70年,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。電源模塊是經過了專業電源研發團隊按照嚴格標準來選擇元件，經過設計和開發，進行過完善的可靠性測試和批量生產測試。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

按照開關管的開關條件，DC/DC轉換器又可以分為硬開關（Hard Switching）開關電源和軟開關（Soft Switching）兩種。硬開關DC/DC轉換器的開關器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗（Switching loss）。電源模塊的優點1、設計簡單目前市場上種類繁多，有AC-DC、DC-DC、高壓等模塊，只需選擇適合的一款電源模塊，配上少量分立元件即可使用。當轉換器的工作狀態一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關DC/DC轉換器的開關頻率不能太高。