Аудиоусилители для мощных портативных колонок чаще всего работают от литий-ионных батарей, количество последовательных элементов в которых может варьироваться от одного до нескольких. Для получения напряжения питания аудиоусилителя разработчики обычно используют повышающие преобразователи, поскольку колонки могут потреблять несколько сотен ватт.
Для снижения стоимости мощных аудиоусилителей используется ряд подходов, одним из которых является параллельное включение двух повышающих преобразователей в конфигурации основной-ведомый, в которой узел напряжения обратной связи ведомого преобразователя заземлен, а выход усилителя ошибки COMP соединен с узлом COMP основного преобразователя. Поскольку пиковый ток силового дросселя определяется напряжением узла COMP, ведомый преобразователь отслеживает основной преобразователь для поддержания такого же пикового тока, тем самым, обеспечивая распределение нагрузки между двумя преобразователями.
Такой подход прост и эффективен при балансировке пиковых токов. Однако фактическую мощность определяет постоянный ток, который отличается от пикового тока дросселя. Несоответствие параметров дросселей неизбежно приводит к различию постоянных токов двух преобразователей, даже если их пиковые токи идентичны. Хуже того, пиковые токи двух преобразователей могут легко различаться более чем на 20%, что еще больше увеличивает ошибку распределения токов из-за естественного разброса таких параметров схемы, как:
- Внутреннее напряжение смещения контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на участке от вывода COMP до компаратора ШИМ.
- Токоизмерительный резистор, а также коэффициент усиления токоизмерительного усилителя (если таковой используется).
- Сигнал корректора наклона пилы, наложенный на сигнал токоизмерительного резистора.
Результатом является несбалансированное распределение мощности с перегревом одного преобразователя – ситуация, которая в случае отсутствия более дорогостоящей схемы управления тепловым режимом может значительно снизить общую надежность системы.
Однако есть и другие варианты. В этой статье будут обсуждаться простые схемы распределения токов, и предложен метод минимизации ошибки распределения между параллельными повышающими преобразователями. В качестве доказательства концепции будут приведены экспериментальные результаты.