在電子設(shè)備的供電系統(tǒng)中，DC - DC 電源模塊的應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)單個(gè) DC - DC 電源模塊無法滿足負(fù)載對(duì)電壓、功率等方面的要求時(shí)，就需要采用多個(gè)模塊進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)工作。下面將對(duì) DC - DC 電源模塊的串聯(lián)和并聯(lián)工作電路進(jìn)行詳細(xì)解析。

串聯(lián)工作電路

在實(shí)際應(yīng)用場景中，存在兩種常見的情況需要使用模塊串聯(lián)工作。一是負(fù)載所需電壓超過了 PH 系列模塊的最高輸出電壓；二是負(fù)載需要正、負(fù)電壓供電。

1. 輸出電壓疊加的串聯(lián)工作電路
   為了提升模塊的輸出電壓，可采用輸出電壓疊加的串聯(lián)工作電路。在該電路里，為了防止模塊承受反向電壓，每只串聯(lián)模塊的 +V 和 -V 輸出端之間都應(yīng)接入一只二極管。這只二極管的最高反向電壓 VRRM 要大于電源額定輸出電壓的二倍，平均輸出電流 I 應(yīng)大于電源額定輸出電流的二倍，并且正向壓降 VF 要盡可能小，最好選用肖特基管。因?yàn)樾ぬ鼗芫哂姓驂航敌　?a target="_blank">開關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效降低電路中的功率損耗，提高電路的效率。
   
   圖 1：輸出電壓疊加的串聯(lián)工作電路
2. 輸出正負(fù)電壓的串聯(lián)工作電路
   當(dāng)需要輸出正、負(fù)電壓時(shí)，可采用如圖所示的串聯(lián)工作電路。若正電壓負(fù)載和負(fù)電壓負(fù)載完全隔離，模塊輸出端則不需要加旁路二極管。這種電路結(jié)構(gòu)可以為負(fù)載提供正、負(fù)兩種極性的電壓，滿足一些特殊負(fù)載的供電需求，例如某些具有雙電源供電要求的集成電路。

并聯(lián)工作電路

1. PH 系列 F 型模塊并聯(lián)工作電路
   PH 系列 F 型直流變換器模塊并聯(lián)時(shí)，只需把各模塊的并聯(lián)控制腳 PC 和 -S 腳連接在一起，就能使各模塊輸出電流基本相等。不過，需要注意的是，只有輸出電壓和輸出功率均相同的模塊才能進(jìn)行并聯(lián)，且最大并聯(lián)模塊數(shù)為 11 只，并聯(lián)工作時(shí)，最大輸出電流應(yīng)在額定輸出電流的 95% 以下。這是為了確保模塊在并聯(lián)工作時(shí)不會(huì)因?yàn)檫^載而損壞，同時(shí)保證各模塊的工作穩(wěn)定性和可靠性。
   • F 型模塊功率倍增并聯(lián)工作電路
     在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)單個(gè)模塊的輸出功率無法滿足負(fù)載要求時(shí)，可通過多只模塊并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)輸出功率的倍增；也可以通過各只模塊并聯(lián)，減小每只模塊的輸出功率，從而提高模塊的工作可靠性。PH 系列 F 型模塊最基本的并聯(lián)工作電路如圖所示。若要求并聯(lián)模塊輸出電壓可調(diào)，可采用另一種特定的并聯(lián)工作電路。這種功率倍增的并聯(lián)方式可以根據(jù)實(shí)際負(fù)載的功率需求靈活調(diào)整模塊的并聯(lián)數(shù)量，提高了電源系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性。
     
     圖 2：F 型模塊功率倍增并聯(lián)工作電路
   • F 型模塊 N + 1 冗余并聯(lián)工作電路
     在對(duì)電源系統(tǒng)可靠性要求較高的場合，當(dāng) N 只模塊并聯(lián)后能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，通常會(huì)采用 N + 1 只模塊并聯(lián)的方式。這樣，即使某一只模塊發(fā)生故障，電源系統(tǒng)仍能保證負(fù)載所需的功率。F 型模塊最基本的 N + 1 冗余并聯(lián)工作電路以及輸出電壓可調(diào)的 N + 1 冗余并聯(lián)工作電路分別如圖所示。這種冗余設(shè)計(jì)可以大大提高電源系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力，減少因模塊故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。
   • IOG AUX 腳的連接電路
     PH 系列 F 型模塊并聯(lián)工作時(shí)，IOG 和 AUX 腳的連接電路有特定要求。AUX 腳必須外接一只二極管。這種連接方式可以確保模塊在并聯(lián)工作時(shí)，各模塊之間的信號(hào)傳輸和控制能夠正常進(jìn)行，保證整個(gè)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
     
     圖 3：IOG AUX 腳的連接電路
2. PH300S 和 PH600S 模塊并聯(lián)工作電路
   PH 系列 S 型模塊原本沒有并聯(lián)工作控制腳，通常不能直接并聯(lián)工作。但外接并聯(lián)工作控制電路后，PH300S 和 PH600S 模塊就可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)工作。
   • 并聯(lián)工作控制電路
     PH300S 和 PH600S 模塊并聯(lián)工作控制電路的工作原理是：每只模塊都接入并聯(lián)控制電路后，輸出電流較小的模塊，其輸出電壓將上升，負(fù)載電流增加，從而使各模塊輸出電流均等。各模塊的電流取樣腳 CS 應(yīng)接到并聯(lián)工作控制電路的 CS 腳，CS 腳與 -V 之間的負(fù)電壓與模塊的輸出電流成正比。該電壓經(jīng)并聯(lián)工作控制電路中的運(yùn)放 AI (1/2) 反相放大后，在 A 點(diǎn)輸出 3 - 5V 電壓。在模塊并聯(lián)供電前，應(yīng)先斷開 PC 腳的連線，調(diào)整運(yùn)放 A1 反饋回路中的電位器 VR1，將 A 點(diǎn)電壓調(diào)整在 3 - 5V。并聯(lián)工作控制電路中的 IOG 腳應(yīng)與 PH 系列模塊的 IOG 腳連接，當(dāng) PH 模塊輸出電壓正常時(shí)，IOG 腳輸出低電平信號(hào)；并聯(lián)工作控制電路出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，PH 系列模塊的 IOG 腳變?yōu)楦唠娖?，并?lián)工作控制電路中，功率 MOSFET V1 關(guān)斷，各模塊 PC 腳之間的連線中斷。并聯(lián)工作控制電路的 Vcc 腳與 -S 腳之間，應(yīng)加入 12V ±1V 穩(wěn)定的直流電壓，Vcc 過高時(shí)，各并聯(lián)模塊將不均流。輸出電壓高于 12V 的 PH300S 和 PH600S 模塊并聯(lián)工作時(shí)，并聯(lián)工作控制回路可由模塊輸出電壓經(jīng)降壓穩(wěn)壓器供電。每只模塊的并聯(lián)工作控制電路工作電流為 10mA，為了保證工作電壓穩(wěn)定，并聯(lián)工作控制電路的 Vcc 腳與 -S 腳之間應(yīng)接入 10μF 濾波電容。PH 模塊并聯(lián)工作時(shí)，各并聯(lián)工作控制電路的 PC 腳應(yīng)接在一起，PC 腳電壓為所有 PH 模塊輸出開路時(shí) PC 腳電壓的平均值。并聯(lián)工作控制電路內(nèi)，運(yùn)放 A1 (2/2) 反相輸入端 (-) 的電壓正比于并聯(lián)控制電路相連的模塊的輸出電流，同相輸入端 (+) 的電壓正比于并聯(lián)模塊總輸出電流的平均值，運(yùn)放 A1 (2/2) 通過電壓調(diào)整腳 TRM，使輸出電流較小的 PH 模塊的輸出電壓升高，從而實(shí)現(xiàn) PH 模塊自動(dòng)均流。
     
     圖 4：PH300S 和 PH600S 模塊并聯(lián)工作控制電路
   • PH300S、PH600S 模塊功率倍增并聯(lián)工作電路
     為了增加輸出功率，PH300S 和 PH600S 模塊可采用功率倍增并聯(lián)工作基本電路。當(dāng)輸出電壓需要調(diào)整時(shí)，可采用另一種特定的并聯(lián)工作電路。這種功率倍增的并聯(lián)方式可以滿足一些對(duì)功率要求較高的負(fù)載的供電需求。
     
     圖 5：PH300S、PH600S 模塊功率倍增并聯(lián)工作電路
   • PH300S、PH600S 模塊 N + 1 冗余并聯(lián)工作電路
     為了確保電源系統(tǒng)的可靠性，可采用 N + 1 冗余并聯(lián)工作基本電路。如果要求輸出電壓可調(diào)，可采用另一種特定的并聯(lián)工作電路。這種冗余設(shè)計(jì)可以提高電源系統(tǒng)的可靠性，適用于對(duì)電源可靠性要求較高的應(yīng)用場合。
     
     圖 6：PH300S、PH600S 模塊 N + 1 冗余并聯(lián)工作電路

綜上所述，DC - DC 電源模塊的串聯(lián)和并聯(lián)工作電路在實(shí)際應(yīng)用中具有重要的意義。通過合理選擇和設(shè)計(jì)串聯(lián)、并聯(lián)工作電路，可以滿足不同負(fù)載對(duì)電壓、功率和可靠性的要求，提高電源系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和模塊選型時(shí)，需要充分考慮各種因素，確保電源系統(tǒng)能夠安全、可靠地運(yùn)行。