Как соединить блоки питания для увеличения выходной мощности или напряжения
Так бывает, что по разным невозможно запитать светодиодную ленту, модули или светильник от одного блока питания достаточной мощности.
Например, блоки питания большой мощности имеют встроенный вентилятор и неприятно гудят, поэтому приходится ставить два блока питания меньшей мощности, но без шума. Или просто нет возможности купить подходящий по мощности блок питания.
В таком случае возможно увеличение выходной мощности с помощью параллельного соединения нескольких блоков питания. Итого мощности и ток блоков питания складываются (P = P1 + P2; I = I1 +I2), а общее напряжение на выходе не меняется (U = U1 = U2).
Но есть один важный минус параллельного соединения. Если вдруг какой-то из блоков питания выйдет из строя, то мощности оставшихся блоков скорее всего не хватит и они быстро сгорят. Поэтому, всегда лучше брать один блок питания подходящей мощности.
В случае параллельного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы одного знака (+ +, — -).
Подключение блоков питания последовательно увеличивает напряжение*
* в случае параллельного или последовательного соединения можно использовать только блоки питания с одинаковыми характеристиками.
Чаще бывает, что срочно требуется блок питания на 24V или 36V, а в ближайшем магазине продаются только на 12V. В таком случае последовательно соединив два или три блока питания, вы увеличите общее напряжение (P = P1 + P2), а мощность и ток останутся неизменными (P = P1 + P2; I = I1 + I2).
В случае последовательного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы противоположных (+ -, — +).
Параллельное соединение блоков питания
Бывает что нужно увеличить мощность соединив два блока питания параллельно.
Например, длина ленты RGB мощностью 14,4 Вт на метр 16 метров. Общая мощность ленты получается равна около 230 ватт. Мы имеем контроллер RGB 288 ватт. Этого нам вполне достаточно. А вот блока питания 250 ватт будет маловато, так как у него нужен запас по мощности процентов 15.
. Поэтому, чтобы запитать ленту RGB, о которой я говорил выше, нужен блок питания 300 ватт. Но блоки питания от 300 ватт снабжены вентиляторами охлаждения, которые производят своеобразный шум. Что нежелательно.
Поэтому было решено взять два блока питания по 150 ватт и включить их параллельно, тем самым увеличив общую мощность вдвое.
Как это сделать правильно рассмотрим в этой статье.
У нас два одинаковых блока питания с одинаковыми параметрами. Но если один блок питания выдает напряжение больше второго даже незначительно, то на второй потечет обратный ток, что может быть губительно для него. Поэтому в выходную цепь нужно ставить развязывающие диоды.
А схема подключения двух блоков питания параллельно вот такая.
Первое что мы делаем это запараллеливаем питание 220 V. Ноль с нолем, фазу с фазой и землю с землей. Сюда будет подключаться питающий кабель 220 вольт.
Далее соединяем между собой минусовые клеммы выходного напряжения 12 вольт
Берём диодную сборку или два мощных диода. Анод одного диода подключаем к плюсу выходного напряжения 12 вольт одного блока питания, а анод второго диода к плюсу выходного напряжения второго блока питания. Катоды же диодов соединяем между собой. От катодов пойдет провод на плюс контроллера RGB. На минус контроллера пойдет провод с минусов блоков питания, которые мы соединили перемычкой. Как подключить светодиодную ленту RGB самостоятельно можете прочитать здесь.
Диоды работают как ключи и обратный ток не пойдет на второй блок питания даже если напряжения на выходах блоков будут различаться.
Мы получили 12 вольт 300 ватт в идеале. На самом деле из-за внутреннего сопротивления диодов на выходе будет меньше. Но всё равно будет вполне достаточно.
Минус параллельного соединения блоков питания в том, что при выходе из строя, по какой либо причине, одного блока, вся нагрузка ляжет на второй. И его мощности не хватит для нормальной работы всей схемы, и он тоже выйдет из строя. Поэтому, конечно, целесообразней использовать один мощный блок питания.
Тем не менее параллельное соединение блоков питания имеет право на жизнь.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ
Эту статью меня побудил написать пользователь нашего форума, под ником GREENGARI. Ему надо было запитать автомобильный усилитель мощностью 800 ватт от компьютерного блока питания ATX. Один БП по линии 12 вольт не в состоянии обеспечить требуемый ток. Так как же поступить? Сделать самому мощный блок питания мощностью 900-1000 ватт или попробовать использовать компьютерные блоки. Решение было принято в пользу последних. Для того чтобы они могли вытянуть такую нагрузку – их надо подключить в параллель. С обычными трансформаторными блоками питания проблем не было бы, но с импульсными блоками АТХ все намного сложнее. Вот типовая структурная схема выходной части ПК АТХ.
Если мы просто параллельно соединим блоки, то произойдет вот что. Допустим, первый блок – верхний по схеме, (назовем его блоком А ) имеет выходное напряжение 11,8 вольт. Второй блок ( Б ) имеет выходное напряжение 12 вольт. Разница вроде и небольшая, но в нашем случае она свою роль сыграет. Дело в том, что в АТХ довольно жесткая стабилизация напряжения. Происходит это так. Допустим в блоке А , где выходное напряжение у нас 11,8 вольт, при нагрузке напряжение начнет проседать. В дело вступает блок стабилизации, выполнен в большинстве случаев на микросхеме TL494 или ее аналогах. Микросхема сравнивает выходное напряжение через резисторный делитель и в случае его отклонения принимает срочные меры. В случае когда напряжение под нагрузкой начинает проседать – микросхема начинает, говоря простым доступным языком, раскачивать сильнее высоковольтные транзисторы и напряжение повышается до заданного уровня. Если нагрузка уменьшилась и напряжение стремится подняться выше установленного уровня, то микросхема снижает мощность раскачки силовых транзисторов. Что и произойдет, если мы просто соединим блоки в параллель вот таким образом.
Как мы уже знаем, напряжение на блоке питания А меньше, чем в блоке Б . Когда мы соединили два блока, то напряжение с блока Б поступает на блок с меньшим напряжением А и его выпрямительные диоды запираются, поскольку на выходе диодов напряжения больше, чем на входе. В то же время, блок стабилизации блока А видит, что напряжение на выходе поднялось и начинает снижать мощность высоковольтного каскада на транзисторах. В результате напряжение блока А еще более уменьшается. Последствия этого очевидны: блок Б будет работать на полную мощность, а блок А будет загружен не полностью. В результате могут выгореть оба блока питания ATX. Сначала не выдержит блок Б . Потом после отказа Блока Б всю нагрузку примет блок А и… все уже догадались, что произойдет с ним.
Какой же выход из этой ситуации? Их два.
Первый довольно сложный – это существенная переделка блоков АТХ, которая состоит из того, что надо делать управление высоковольтными транзисторами обоих блоков от общего блока управления и стабилизации, что требует довольно серьезного знания в электронике.
Второй способ более простой и требует всего лишь паяльник, амперметр (желательно два), пару мощных диодов и два резистора. Ну и конечно прямые руки �� Для начала, нужно развязать блоки по питанию, то есть сделать так, чтобы напряжение с одного блока не пролезало в другой. Для этого мы поставим на каждый выход диоды, рассчитанные на максимальный ток, который будет отдавать данный блок. Этим мы решим проблему с пролезанием напряжения из одного блока в другой, но остается еще проблема с разным выходным напряжением.
Эту проблему мы устраним установив на каждый выход блока по балластному резистору. На резисторе будет падать напряжение и блок с меньшим напряжением сможет включится в работу на общую нагрузку. С теорией разобрались, а в следующей статье мы перейдем к практическому решению проблемы параллельного соединения компьютерных БП. Автор статьи: Ксюня (Войтович Сергей).
Как подключить аккумуляторы к ИБП, последовательное или параллельное соединение
акб для ибп
Источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA с индексом LT предназначены для обеспечения длительного времени автономной работы критичного оборудования. Для этого к ним подключаются комплекты внешних батарей. Напряжение цепи постоянного тока (а значит, и количество последовательно соединенных подключаемых батарей) определяется характеристиками ИБП и указывается в спецификации. Мощные ИБП (UPS) обычно имеют более высокое напряжение цепи постоянного тока в целях повышения КПД бесперебойника, и для снижения потерь, возникающих там, где протекают высокие токи. Для обеспечения требуемого напряжения, как правило, используются стандартные необслуживаемые аккумуляторные батареи (АКБ) напряжением 12 Вольт. Чтобы получить более высокое напряжение или увеличить ёмкость, необходимо соединить батареи в цепь.
При подключении аккумуляторных батарей к источникам бесперебойного питания, особенно при использовании ИБП с внешними АКБ, возникают вопросы и проблемы их объединения в линейки, последовательного/параллельного соединения аккумуляторов, определения емкости и общего напряжения получившегося соединения.
Используются 3 способа соединения аккумуляторов:
— последовательное, при котором суммируется напряжение;
— параллельное, суммируется емкость;
— комбинированное, при котором параллельно соединяются линейки последовательно соединенных аккумуляторных батарей.
Таким образом, появляется возможность строить батарейные комплекты, напряжение и электрическая емкость которых ограничиваются только занимаемым ими рабочим пространством и количеством параллельно соединяемых линеек (не рекомендуется соединять в параллель более 4-5 линеек).
Также стоит отметить, что для более компактного размещения аккумуляторов ELTENA предлагает батарейные шкафы различного размера и вместительности.
Последовательное соединение аккумуляторных батарей
Последовательное соединение АКБ 
Источники тока последовательно
При последовательном подключении аккумуляторов суммируется напряжение (U), при подключении нагрузки с каждой АКБ идет ток, равный общему току в цепи. Емкость (E) системы остается такая же, как у одной из батарей этой цепи. Например: Вы подключили в цепь последовательно 3 аккумуляторные батареи 12 В и 100 Ач. В итоге на клеммах источника бесперебойного питания Вы получите U=3*12=36 В, E=100 Ач.
При последовательном соединении не допустимо использование АКБ различной ёмкости, разных типов, с разным напряжением зарядки. Мы рекомендуем Вам подключать по данной схеме только батареи одного производителя, с одинаковыми характеристиками и желательно из одной партии. Также, длина и сопротивление соединительных проводов, должны быть одинаковыми. Если не соблюдать это условие, на клеммах аккумуляторов может возникнуть различное напряжение. АКБ с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться, а аккумуляторы с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме (напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу аккумуляторов, или выходу их из строя).
Параллельное соединение аккумуляторных батарей
Параллельное соединение АКБ 
Источники тока параллельно
Параллельное соединение АКБ позволит Вам увеличить ёмкость аккумуляторных батарей (а следовательно и время автономной работы вашего оборудования), не изменяя напряжение цепи постоянного тока. Это будет полезно, если вы хотите подключить несколько аккумуляторов к источнику бесперебойного питания, который работает от 12 В. Например, у Вас есть источник бесперебойного питания с цепью 12 В, и у вас есть 3 аккумулятора, каждый по 100 Ач. При параллельном подключении на клеммах ИБП получим U=12 В, E=3*100=300 Ач.
Комбинированное соединение на примере ИБП ELTENA Monolith E1000LT
ИБП с батареями
Время автономной работы источника бесперебойного питания (время работы от аккумуляторов) с конкретной нагрузкой зависит только от емкости подключенных к ИБП аккумуляторных батарей. Увеличение времени автономной работы, при неизменной нагрузке, возможно только путем увеличения емкости АКБ, т.е. параллельным подключением к уже существующему комплекту дополнительных линеек (сборок) у которых U=24 В (две последовательно соединенные АКБ) и при этом, очень важно, чтобы общая емкость получившегося комплекта не должна превысить максимальную, рекомендованную для этого ИБП.
Необходимо помнить:
— при последовательном соединении сумма напряжений всех АКБ равна общему (в данном случае, две АКБ, соответственно, 24 В), а общая емкость линейки из двух последовательно соединенных АКБ равна емкости одной, каждой, АКБ (в данном случае — 45 Ач).
— при параллельном соединении линеек (сборок) напряжение одной линейки и общее равны (в рассматриваемом примере — 24 В), а сумма емкостей всех линеек равна общей (в рассматриваемом случае — E=45*3=135 Ач).
Для ИБП Monolith E1000LT рекомендованная емкость комплекта аккумуляторных батарей — до 150 Ач. Соответственно, для увеличения времени автономии можно к уже работающим аккумуляторам 45 Ач дополнительно присоединить параллельно две линейки по две последовательно соединенные АКБ 45 Ач. Получим батарейный комплект U=24 В, E=135 Ач.
Источник бесперебойного питания с АКБ
Для правильного подбора источников бесперебойного питания или аккумуляторных батарей для конкретного ИБП, выбора их типа, ёмкости и способа объединения в цепь, рекомендуем Вам проконсультироваться с нашими инженерами. Мы подберем оптимальную для Вас конфигурацию ИБП + батареи, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим оптимальную цену на источники бесперебойного питания!