在中間總線架構(gòu)（IBA）應(yīng)用中，通常單個(gè)DC/DC總線轉(zhuǎn)換器沒有足夠的能量來為遍布系統(tǒng)板的所有電子負(fù)載供電。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員必須從頭開始構(gòu)建高功率，高效率的轉(zhuǎn)換器或并行同樣高效的電源模塊，以將系統(tǒng)輸出功率提高到所需的水平。

設(shè)計(jì)功率和性能非常高的千瓦或更高功率DC/DC轉(zhuǎn)換器并不簡(jiǎn)單，既耗時(shí)又具有挑戰(zhàn)性，并且由于更大的無源元件而增加了高度。并聯(lián)相同的DC/DC模塊以獲得更高的輸出功率可以加快任務(wù)，同時(shí)保持所需的性能和配置。但是，為了滿足這些要求，共享負(fù)載電流的各個(gè)轉(zhuǎn)換器必須最小化每個(gè)轉(zhuǎn)換器所需的動(dòng)態(tài)響應(yīng)或恢復(fù)。

使用兩個(gè)或更多低功率模塊產(chǎn)生更高的輸出功率還有助于將熱負(fù)載分布在更大的印刷電路板（PCB）區(qū)域，從而避免電路板上的任何熱點(diǎn)。但是，并非所有模塊都是為并行操作而設(shè)計(jì)的，因此在并行連接之前，設(shè)計(jì)人員必須確保模塊提供負(fù)載共享功能。

并聯(lián)DC/DC模塊

從本質(zhì)上講，設(shè)計(jì)為允許并聯(lián)的模塊通常使用有源電流共享或無源下垂補(bǔ)償技術(shù)。在通常在較高功率模塊上發(fā)現(xiàn)的有源電流共享中，單獨(dú)的信號(hào)線連接并聯(lián)模塊，并根據(jù)每個(gè)模塊中的感測(cè)電流水平主動(dòng)控制內(nèi)部開關(guān)操作。允許電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信可提高負(fù)載分配的準(zhǔn)確性，并最大化并聯(lián)轉(zhuǎn)換器陣列的功率輸出。

通過允許功率輸出電壓作為負(fù)載電流的函數(shù)下垂，下垂補(bǔ)償確保并聯(lián)連接的模塊之間的均衡電流共享。多個(gè)電源制造商在DC/DC轉(zhuǎn)換器中包含此功能。德州儀器就是其中之一。根據(jù)TI的SVA應(yīng)用設(shè)計(jì)服務(wù)技術(shù)人員Bob Sheehan的說法，電流模式控制器可用于并聯(lián)運(yùn)行中的下垂補(bǔ)償和負(fù)載分配。但是，Sheehan建議使用圖1中的電路，這是使用電流模式控制器（如TI的LM25117或其他類似控制器）時(shí)下垂補(bǔ)償和負(fù)載分配的一般方法。

圖1：Rdroop限制誤差放大器增益，可根據(jù)LM25117或其他類似電流模式控制器的所需下垂補(bǔ)償量進(jìn)行調(diào)整。

另一方面，Vicor為總線轉(zhuǎn)換器提供了在并聯(lián)連接時(shí)為更高功率應(yīng)用共享負(fù)載電流的能力。例如，制造商的BCM系列能夠在輸入和輸出并聯(lián)時(shí)固有地共享負(fù)載電流。通過模塊輸出阻抗ROUT的正溫度系數(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)了負(fù)載分配。

根據(jù)Vicor的應(yīng)用筆記AN016，1共享精度是輸入和輸出互連阻抗匹配，BCM模塊的輸出阻抗ROUT和均勻冷卻的函數(shù)。

Vicor指出，可以并聯(lián)大量模塊。但是，實(shí)際上，由于輸入和輸出互連阻抗匹配問題以及在陣列上獲得均勻冷卻，大于10的陣列變得困難。此外，該公司還建議，當(dāng)模塊的ROUT較低時(shí)，輸入電壓必須更緊密地匹配，以避免過大的電流不平衡。因此，輸入電壓必須相等以確保均勻分布的共享。

假設(shè)冷卻相同，陣列可以全功率運(yùn)行，準(zhǔn)確共享，無降容。因此，在應(yīng)用筆記中采用Vicor提供的指南，工程師可以設(shè)計(jì)出一個(gè)高功率陣列，該陣列針對(duì)保護(hù)，效率和可靠性進(jìn)行了優(yōu)化，噪聲最小。

高功率陣列

實(shí)施所討論的指南，Vicor提供了一個(gè)并聯(lián)的七個(gè)高壓輸入300 W BCM總線轉(zhuǎn)換器的示例陣列，總功率為2.1 kW（圖2）。本設(shè)計(jì)實(shí)例中使用的BCM部件為B352F110T30。

圖2：七個(gè)并聯(lián)的高壓輸入300 W BCM總線轉(zhuǎn)換器陣列提供2.1 kW的總輸出功率。

由于BCM模塊的開關(guān)頻率》 1 MHz，并提供兩倍于開關(guān)頻率的有效輸出紋波，因此通過使用小負(fù)載點(diǎn)電容和走線電感實(shí)現(xiàn)輸出濾波。類似地，如圖2所示，輸入電感的使用限制了每個(gè)BCM模塊的高頻紋波電流。輸入電感的使用限制了每個(gè)模塊的高頻紋波電流。模塊輸入之間的一些輸入電感對(duì)于最小化并聯(lián)模塊之間的相互作用是必要的，并允許陣列的正確操作。此外，輸入電感還通過減少（或消除）由陣列中BCM模塊的異步切換引起的拍頻來降低EMI并增強(qiáng)并聯(lián)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

表1顯示了高功率陣列實(shí)驗(yàn)室布局的測(cè)量電流，如圖3所示。即使布局條件不太理想（長(zhǎng)線，單獨(dú)的板，使用支座來傳輸電流），整體據(jù)Vicor稱，該陣列的共享率在5％以內(nèi)。

模塊＃48 A負(fù)載

（6.86 A/BCM）95 A負(fù)載

（13.6 A/BCM）143 A負(fù)載

（ 20.4 A/BCM）192 A負(fù)載

（27.5 A/BCM）IBCM％偏差I(lǐng)BCM％偏差I(lǐng)BCM％偏差I(lǐng)BCM％偏差U1 5.9 14.0 12.6 7.4 19.2 5.9 27.6 0.4 U2 7.1 3.4 13.2 2.9 19.9 2.5 27.3 0.7 U3 6.7 2.4 13.6 0.0 20.6 1.0 27.7 0.7 U4 7.4 7.9 14.4 5.9 21.3 4.4 27.4 0.4 U5 7.1 3.4 14.0 2.9 20.8 2.0 27.5 0.0 U6 7.2 5.0 14.0 2.9 20.9 2.5 27.7 0.7 U7 6.8 0.9 13.5 0.7 20.4 0.0 27.2 1.1最差情況偏離標(biāo)稱值（％）14.0 7.4 5.9 1.1

表1：高功率BCM陣列實(shí)驗(yàn)室布局的測(cè)量電流。

圖3：使用Vicor的7個(gè)BCM總線轉(zhuǎn)換器模塊實(shí)驗(yàn)演示高功率陣列。

此外，BCM數(shù)據(jù)表顯示，通過連接陣列中BCM模塊的PC引腳，可以同時(shí)啟用和禁用陣列中的所有單元。因此，這可確保陣列中沒有單個(gè)BCM模塊比啟動(dòng)期間指定的電流多。

雖然陣列示例側(cè)重于高壓輸入BCM，但總線轉(zhuǎn)換器系列還包括具有48 V輸入和12 V及以下輸出且具有負(fù)載分配功能的成員。其中一個(gè)部件是BCM48BH120T120A00，一個(gè)120 W總線轉(zhuǎn)換器，提供48 V輸入總線的隔離12 V標(biāo)稱輸出，能夠共享并聯(lián)工作的負(fù)載電流。

總之，如果在設(shè)計(jì)輸入和輸出連接時(shí)要小心，可以使用并行設(shè)置的總線轉(zhuǎn)換器輕松構(gòu)建高功率陣列。