控制器使电源冗余更为方便

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1、控制器使电源冗余更为方便

2、第1连接冗余电源的传统方法通常要将二极管与每个电源输出串联，并根据电源的正负在负载上连接阳极或阴极。这通常称作二极管OR-ing，尽管相当简单，却远不是理想的解决方案。其缺点包括功率损耗大、不可控的浪涌电流以及无过电流保护(overcurrentcontrol)等。上述某些弱点可通过添加热交换控制器得到有效解决，但我们可以通过采用TPS2350而非采用OR-ing二极管来实现完整的解决方案。另外一种方法是采用具备诸如欠压(UV)和过压(OV)限制、限流、电流转换速率、断路和故障定时器等可编程特性的电源，这些造成的功率损耗都比OR-ing二极管的

3、典型功率损耗小得多。本文将介绍TPS2350如何将上述功能与智能选择器相集成，用最大电压级将电流从电源引出。总解决方案使用的外部组件不到十个，从而实现了占用面积及成本的最小化。冗余电源--二极管OR-ing方法图1显示了冗余-48V电信电源系统的传统实施方案。电源可能是电池、整流或补偿线路电压(buckedlinevoltage)或DC-DC转换器输出。图1：冗余电源的二极管OR-ing500)this.style.ouseg(this)">设计的主要功能可确保负载具有至少一个备份电源，而且各电源不会成为其他电源的负载。该设计可执行上述两种功能，但不会就"过大"电压与电

4、流提供保护。二极管可方便的提供消除下行电子设备所需的电压和/或电流。二极管OR-ing方案中的二极管损失计算方法为：负载电流乘以一个二极管电压降。设计人员除了采用低正向压降的肖特基二极管之外，基本没有别的什么方法来降低损失。二极管OR-ing解决方案中的PlossPloss=ILOADxVFdiode如果用FETS和控制器替代二极管，那么损失就是负载电流的平方乘以FET电阻(RDSON)。FETOR-ing解决方案中的PlossPloss=I2LOADxRDSON现在我们来比较采用肖特基二极管的10安培电源且VF=350mV情况下的损失，以及采用FET的RDSON=8m

5、Ω情况下FETOR-ing解决方案的损失。二极管OR-ing解决方案中的PlossPloss=ILOADxVFdiode=10x.35=3.5P设置di/dt为最大值有助于避免破坏性或灾难性EMI在系统中传播，这比一般的限制dV/dT的方法要有效得多。上述常见的问题是由下行较大电容造成的，在模块最初插入时好像出现了短路。为了设置打开电流转换速率，我们可在斜坡和电源间连接外部电容器。在打开期间，TPS2350给电容器充电，建立到LCA的参考输入，其电压为斜坡到电源电压的1%。LCA的闭路控制和通路FET保持从感应到电源的电流感应电压在基准电压上，因此负载电流转换速率直接由

6、斜坡引脚处的电压斜率设置。完全充电时，斜坡电压可超过电源6V，但参考内部钳制为40mV，这就将负载电流限制在40mV/RSENSE。当输出通过OV、UV或因负载故障禁用时，斜坡电容器放电，并保持较低水平，以为下一次打开进行初始化。我们可以通过设置RSENSE控制到负载的最大电流，这是另一重要特性，可避免有害的电涌传播，并有助于使用较小的FET。它也作为断路器发挥作用，如果负载电流超过RSENSE设置的阈值，则其将关闭电源负载。故障定时和输出FLT#输出是一种开漏低电平有效指示，2350由于发生故障已将其关闭。如果负载电流在超过FLTTIM电容器设置的故障时间内保持受限，

7、或负载电流在电流感应电阻器上生成电压高于100mV且超过3μs，则会出现故障。如果故障锁存器启动，则定时器过时，GAT与FLT#拉低。两个电源都降低至UV比较器阈值以下时，或一个电源超过OV比较器阈值时，则FLT#会清零。FLT#输出拉低至"VINA和"VINB二者较低位置。故障时间采用FLTIM和SOURCE之间的外部电容器进行设置。电容器越大，确定故障条件为故障的时间也就越长。这种超时保护有助于避免不确定的电流进入故障负载，同时还提供了过滤器，避免瞬时电流过大或浪涌电流造成的小问题。汇总TPS2350为冗余电源系统中的电源选择提供了TSSOP与SOIC解决方案，同时

8、提供了完整系列的可编程热交换功能。TPS2350灵活性强，使用简单，不存在与传统二极管OR-ing解决方案相关联的弱点。随着电信信号处理电压不断下降，电流则不断上升。有源的智能热交换与断路功能正成为冗余系统实现可靠性及安全性所需的、日益重要的要求。图3：TPS2350结构图500)this.style.ouseg(this)">