理想二极管和热插拔控制器实现电源冗余并隔离故障

理想二极管和热插拔控制器实现电源冗余并隔离故障

       用肖特基二极管实现多电源系统有多种方式。例如，μTCA 网络及存储服务器等高可用性电子系统都在其冗余电源系统中采用了肖特基二极管“或”电路。二极管“或”电路还用于采用备用电源的系统，例如 AC 交流适配器和备份电池馈送。问题是，肖特基二极管由于正向压降而消耗功率，所产生的热量必须用 PCB 上专门的铜箔区散出，或者通过由螺栓固定到二极管上的散热器散出，这两种散热方式都需要占用很大的空间。

       凌力尔特公司的一个产品系列用外部 N 沟道 MOSFET 作为传递组件，最大限度地降低了功耗，从而在这些 MOSFET 接通时，最大限度地减小了从电源到负载的压降，这个产品系列包括 LTC4225、LTC4227 和 LTC4228。当输入电源电压降至低于输出共模电源电压时，关断适当的 MOSFET，从而使功能和性能上与理想二极管匹配。

       如图 1 所示，通过增加一个电流检测电阻器，并配置两个具备单独栅极控制的背对背 MOSFET，LTC4225 凭借浪涌电流限制和过流保护提高了理想二极管的性能。这就允许电路板安全地插入或从带电背板拔出，而不会损坏连接器。LTC4227 可以这样使用：在并联连接的理想二极管 MOSFET 之后，增加电流检测电阻器和热插拔 (Hot Swap) MOSFET，以节省一个 MOSFET。通过在理想二极管和热插拔 MOSFET 之间配置检测电阻器，LTC4228 比 LTC4225 有了改进，LTC4228 能更快地从输入电压欠压中恢复，以保持输出电压不变。

图 1：采用检测电阻器和外部 N 沟道 MOSFET 的 LTC4225、LTC4227 和 LTC4228 的不同配置

* ADDITIONAL DETAILS OMITTED FOR CLARITY：* 为清晰起见，略去了一些细节

       LTC4225-1、LTC4227-1 和 LTC4228-1 具备锁断电路断路器，而 LTC4225-2、LTC4227-2 和 LTC4228-2 提供故障后自动重试功能。LTC4225、LTC4227 和 LTC4228 的两种版本均分别采用 24 引脚、20 引脚和 28 引脚 4mm x 5mm QFN 以及 SSOP 封装。