时由于内部二极管的反向阻断作用,使负载电源不能倒流回输入电源。
f如果需要通过控制信号直接控制关断MOSFET通路,上述的单管就无法实现,因为关断MOSFET沟道之后,内部的二极管还存在单向通路。这时需要如图4所示的2个背靠背反向连接的MOSFET电路,只有这样才能主动地关断电流通路。5几种实用冗余电源方案设计本文主要讨论的是DC5V、DC12V之类的低压冗余电源设计。针对不同的功能、成本需求,下面给出几个设计方案实例。5.1简单的冗余电源方案使用Li
ear公司的LTC4416可以设计1个简单的2路电源冗余方案,如图5所示。图中用1个LTC4416芯片连接2个外置P沟道MOSFET控制2路电源输入,是非常简单的方案。它使用2个MOSFET代替2个二极管实现了“或”的作用,MOSFET的压降一般为20~30mV,因此功率损耗非常小,不会产生太多热量。
该电路的工作原理是,LTC4416在2路输入电源的电压相同差值小于100mV时,通过G1、G2控制2个MOSFET同时导通,使2路输入同时给负载提供电流。当输入电源电压不同时,输出电源电压可能高于某路输入电源电压,这时LTC4416可以防止输出向输入倒灌电流。这是因为芯片一直监测输入与输出之间的电压差,当输出侧电压比输入侧电压高25mV时,芯片控制G1或G2立即关断MOSFET,防止电流倒流。在防止倒流方面,其他控制芯片也是类似的原理。LTC4416还有2个控制端E1、E2,可以用外部信号主动控制2路电源的通断,也可以
f通过电阻分压来监测输入电压的高低,来控制某路电源的导通。具体方法可参阅芯片数据手册。该芯片也适合于1路输入电源电压高、1路输入电源电压低的应用,如“电源电池”的应用。需要注意的是,要让芯片主动去关断1路电源,外部MOSFET必须使用“背靠背”的方案,如图4所示。另外,使用TI公司的TPS2412可以构成多路输入电源方案,这种方案需要为每路输入电源配置1片TPS2412。如图6所示,每个芯片通过外部控制1个MOSFET来模拟1个二极管的“或输入”。芯片的A、C引脚分别为输入、输出电源电压检测引脚,VDD为芯片供电电源,RSET通过配置不同的外接电阻来调节MOSFET导通的速度,也可以悬空。由该芯片可以构成多于2路的电源冗余方案。
5.2带过、欠压检测的冗余电源方案图7是由2个P12121芯片构成的带过压、欠压检测的双路冗余电源方案。P12121为Vicor怀格公司的一款电源冗余专用芯片,由于其内部集成有24A、1.5mΩ的MOSFET,因此外部电路非常简单。芯片OV为过压检测引脚,高于0.5V时MOSFET自动切r