Современная электроника №5/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 18 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 модулями была распределена поров­ ну, Модуль 2 был бы значительно бли­ же к рабочему режиму в его новых условиях полной нагрузки, и кратко­ временное падение напряжения было бы менее жёстким, зачастую – незна­ чительным. В этом случае однопроводное сое­ динение с равномерным распреде­ лением токов, установленное между двумя или более преобразователями, вынуждает их обеспечивать равные доли мощности нагрузки. Распределение тока – важный аспект надёжности системы и резервирования Распределение тока является весьма важным аспектом надёжности систе­ мы и резервирования. Существует широкий спектр подходов к обеспе­ чению равномерного распределения тока: от пассивных методов, осно­ ванных на введении балансировоч­ ных резисторов или формировании регулируемого падающего участка выходной характеристики преобра­ зователя, что позволяет компенсиро­ вать технологические разбросы, до активных решений, реализующих принцип «включай и работай» [4]. В одном методе активного распреде­ ления токов модули взаимодействуют между собой для форсирования рас­ пределения тока (метод разделения тока последовательным опросом). Этот механизм может произвести впечат­ ление универсального средства для системотехников, ищущих достовер­ ное решение; эта схема представля­ ется такой, что многие разработчики считают, что она может быть стойкой к отказам. Однако во множестве раз проверенных элементах схемы один необнаруженный вид отказа может отключить всю систему. Но что, если чтонибудь пойдёт неправильно с выбранным каналом распределения тока преобразовате­ ля, например, если внутренняя схема распределения тока выйдет из строя, замкнётся на землю или любой дру­ гой потенциал, отличный от того, который гарантированно обеспечива­ ет одинаковое распределение токов? Это разрушит всю шину распределе­ ния тока (I share) и приведёт к отка­ зу системы. А что, если действующие линии, которые соединяют выводы управления распределением мощно­ сти нагрузки (I share) преобразовате­ лей, какимнибудь образом выйдут из строя, возможен ли разрыв цепи или непреднамеренное замыкание с дру­ гой линией или компонентом? Если вероятность возникновения некоторых из этих механизмов отказа высокая, выше других, фактом являет­ ся то, что это внутренний неотъемле­ мый недостаток схемы. Слабым зве­ ном являются выводы распределения тока нагрузки (I share), не изолирован­ ные друг от друга, которые в большин­ стве случаев просто не могут быть изолированными. То есть, поскольку многие преобразователи использу­ ют аналоговые сигналы распределе­ ния токов, их выводы распределения токов (I share) должны быть соедине­ ны непосредственно друг с другом. Кроме того, эти аналоговые сигналы имеют ограниченную помехозащи­ щённость. Усиление и защита этой части системы электропитания при­ менением специально разработанного преобразователя или серийного пре­ образователя, имеющего соответству­ ющее схемное решение, будет обеспе­ чивать действительную стойкость к отказам или повышенную надёж­ ность. Параллельная работа Для совершенствования архитекту­ ры системы электропитания в моду­ лях DC/DCпреобразователей второго поколения Brick компании Wibbow (рис. 3) применяется оригинальный цифровой сигнал распределения тока, который способствует параллельной работе преобразователей для увели­ чения мощности и резервирования. Вывод «PR» является двунаправлен­ ным портом, который отправляет и получает информацию между модуля­ ми. Импульсный сигнал в параллель­ ной шине служит для синхронизации высокой частоты переключения каж­ дого модуля, который, в свою очередь, заставляет их равномерно (с точно­ стью до 5%) распределять ток нагруз­ ки между модулями. Эти модули обла­ дают способностью распределять роль управления, то есть имеет место демо­ кратический массив (принудитель­ ное распределение тока в определён­ ном порядке). В системе имеется один модуль, передающий синхронизиру­ ющие импульсы по параллельной шине, в то время как другие модули на шине принимают сигнал – находят­ ся в режиме прослушивания. Далее в статье рассмотрена структура шины интерфейса PR с трансформатор­ ной развязкой и пример реализации системы электропитания мощностью несколько кВт с принудительным рас­ пределением тока нагрузки, обеспечи­ вающей достаточно высокую точность разделения тока. Соединения шины распределения мощности нагрузки Связанный по переменному току однопроводной интерфейс Все выводы PR подключаются к еди­ ной коммуникационной шине через конденсатор ёмкостью 0,001 мкФ (500 В). Отрицательные выводы вход­ ного напряжения –IN должны быть подключены к одинаковому электри­ ческому потенциалу. Это соединение обеспечивает равномерное распреде­ ление тока нагрузки и является стой­ ким к отказам, за исключением кана­ ла связи (рис. 4). С применением этого A-Full Brick [117×55,9×12,7 мм] C-Quarter Brick [57,9×36,8×12,7 мм] B-Half Brick [57,9×55,9×12,7 мм] Рис. 3. Внешний вид модулей семейства Brick 2-го поколения с выводом «PR» двунаправленного цифрового порта для синхронизации частоты преобразования и равномерного распределения мощности нагрузки между отдельными однотипными модулями при параллельном включении