圖2：當(dāng)IN電源接通時(shí)，拉高理想二極管控制器CPO和DGATE引腳。

CPO 和IN引腳之間連接的外部電容器提供理想二極管MOSFET快速接通所需的電荷。在器件加電時(shí)，內(nèi)部充電泵給這個(gè)電容器充電。DGATE引腳提供來(lái)自 CPO引腳的電流，并將電流吸收到IN和GND引腳中。柵極驅(qū)動(dòng)放大器控制DGATE引腳，以跟隨檢測(cè)電阻器和兩個(gè)外部N溝道MOSFET上的正向壓降，直至25mV。

如果負(fù)載電流引起超過(guò)25mV的壓降，那么柵極電壓就上升，以加強(qiáng)用于實(shí)現(xiàn)理想二極管控制的MOSFET。在 MOSFET導(dǎo)通時(shí)，如果輸入電源短路，那么會(huì)有很大的反向電流開(kāi)始從負(fù)載流向輸入。故障一出現(xiàn)，柵極驅(qū)動(dòng)放大器就會(huì)檢測(cè)到故障情況，并拉低DGATE，以斷開(kāi)理想二極管MOSFET。

理想二極管和熱插拔控制相結(jié)合

在一個(gè)采用冗余電源的典型μTCA應(yīng)用中(圖4和9)，在背板上對(duì)輸出進(jìn)行二極管“或”，以不用斷開(kāi)系統(tǒng)電源，就可以取出或插入板卡。LTC4225和LTC4228都包括理想二極管和熱插拔控制器，非常適用于這類應(yīng)用，這些器件在兩個(gè)電源之間提供平滑的電源切換，還提供過(guò)流保護(hù)。

圖4：在μTCA應(yīng)用中，LTC4225為兩個(gè)μTCA插槽提供12V電源。

PLUG-IN CARD-1：插入式板卡1

BULK SUPPLY BYPASS CAPACITOR：降壓模式電源旁路電容器

BACKPLANE：背板

如果主電源掉電，那么控制器就快速響應(yīng)，以斷開(kāi)主電源通路中的理想二極管MOSFET，并接通冗余電源通路中的MOSFET，從而向輸出負(fù)載提供平滑的電源切換。熱插拔MOSFET保持接通，這樣這些MOSFET就不會(huì)影響電源切換。當(dāng)各自的ON引腳被拉低，或/EN引腳被拉高時(shí)，控制器斷開(kāi)熱插拔 MOSFET。當(dāng)在輸出端檢測(cè)到過(guò)流故障時(shí)，熱插拔MOSFET的柵極被快速拉低，之后輸出就穩(wěn)定在電流限制值上，直至由TMR引腳電容器設(shè)定的故障過(guò)濾器延遲超時(shí)為止。熱插拔MOSFET斷開(kāi)，/FAULT引腳鎖定在低電平，以指示出現(xiàn)了故障。通過(guò)將ON引腳拉至低于0.6V，可以使電子電路斷路器復(fù)位。

電源優(yōu)先級(jí)

在傳統(tǒng)的二極管“或”多電源系統(tǒng)中，由電壓較高的輸入電源給輸出供電，同時(shí)擋住電壓較低的電源。這種簡(jiǎn)單的解決方案滿足了應(yīng)用的需求，在這應(yīng)用中，電源的優(yōu)先權(quán)不僅是電壓較高的電源就優(yōu)先的問(wèn)題。圖5顯示了一個(gè)備份電源系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，無(wú)論何時(shí)，只要5V主電源(INPUT1)可用，就由該電源給輸出供電，而12V備份電源(INPUT2)僅當(dāng)主電源無(wú)法提供時(shí)才會(huì)使用。

只要INPUT1高于由ON1引腳端的R1-R2分壓器設(shè)定的4.3V UV門(mén)限，MH1就接通，從而將INPUT1連接到輸出。當(dāng)MH1接通時(shí)，/PWRGD1變低，這又將ON2拉低，并通過(guò)斷開(kāi)MH2來(lái)停用IN2通路。如果主電源無(wú)法提供，且INPUT1降至低于4.3V，那么ON1就斷開(kāi)MH1，且/PWRGD1變高，從而允許ON2接通MH2，并將INPUT2連接到輸出。在任何情況下，理想二極管MOSFET MD1和MD2都要防止一個(gè)輸入到另一個(gè)輸入的反向饋送。