高可用性系统通常需要冗余电源或备用电池馈电来提高可靠性。传统上，肖特基二极管被用来在负载点二极管或这些电源。然而，随着负载电流的攀升，ORing二极管的正向压降成为功率损耗的重要来源。因此，设计人员的任务是创建复杂的热布局和散热器，以应对二极管不断上升的温度。

对于高电流、高可用性的系统，一个更好的解决方案是用基于mosfet的理想二极管取代肖特基二极管。这降低了二极管- or的正向压降，缩小了热布局，提高了系统功率效率。4mm × 3mm LTC4355通过控制两个n沟道MOSFET，简化了MOSFET环电路的设计，可以组合电压在9V到80V之间的电源。LTC4355还提供这些系统中经常需要的输入电压监测器、输入熔丝监测器和正向压降监测器。

操作

LTC4355的基本操作很简单。它使用一个线性放大器和一个内部电荷泵来维持外部n沟道mosfet的25mV正向压降。MOSFET源连接到输入电源，漏极在输出端连接(图1)。当首次施加电源时，负载电流以较高的电压从输入电源流过MOSFET的主体二极管。LTC4355检测电压降并增强MOSFET。对于小负载电流，MOSFET上的电压被限制在25mV。较大的负载电流使LTC4355充分增强MOSFET，导致电压降为R(DS(ON))·I(load)。线性放大器提供电源之间的平滑切换，没有振荡，颤振和基于比较器的设计常见的反向电流。如果较高的输入电源突然低于输出电压25mV以上，如在输入短路期间可能发生的情况，LTC4355将在约0.5µs内拉低MOSFET栅极，以限制从输出流回输入的反向电流量。

故障监控

除了控制mosfet外，LTC4355还执行高可用性系统所需的几个系统运行状况监控功能。它检测保险丝熔断，输入电源低，或MOSFET的正向电压过大。如果保险丝烧断了，那FUSEFLT1或FUSEFLT2引脚拉低表示保险丝已打开。类似地，当输入电源低于其最小电压时，由电阻分压器配置PWRFLT1或PWRFLT2引脚拉低，表示哪个电源不正常。的PWRFLT1和PWRFLT2当MOSFET的正向电压超过SET引脚设定的电压时，引脚也会指示。正向电压过高是一个信号，表明MOSFET可能已经失效或正在传导过多的电流。ddn -14包中的LTC4355提供了一个VDSFLT引脚，在这种情况下，引脚也会拉低，以允许系统区分不调节的电源和正向电压过高的MOSFET。

12V/15A理想二极管或

图1显示了一个简单的12V/15A理想二极管或应用。在这个电路中，一个MBR1635肖特基二极管将耗散8W。相比之下，HAT2165 3.4毫欧 MOSFET降低15A·3.4毫欧 = 51mV，功耗仅为51mV·15A = 0.765W。其结果是在PCB面积和散热所需的耗电量急剧减少，更不用说4点的效率提高。

在这个电路中，绿色led表示正常工作，故障情况会导致led熄灭。在输入电源和MON1和MON2引脚之间连接的电阻分压器将电源监视器阈值配置在10V附近。当电源低于其最小电压时，相应的PWRFLT1或PWRFLT2引脚拉低，从而关闭D4或D5 LED。

同样，D2或D3绿色LED关闭信号时，保险丝已烧开。在这种情况下，IN1或IN2引脚被内部0.5mA下拉电流拉到地。一旦LTC4355检测到其中一个引脚低于3.5V，它就会拉出FUSEFLT1或FUSEFLT2销低。请注意，当输入电源低于3.5V时也会出现这种情况。因此，可能有必要确认PWRFLT1或PWRFLT2高阻抗，在判断保险丝熔断之前，表明输入电源电压有效。

在图1中，LTC4355通过检测MOSFET的正向压降来检测MOSFET发生故障或传导过大电流。检测到的故障包括在较高电源上打开的MOSFET，由于负载过流导致的MOSFET电流过大，或在较低电源上短路的MOSFET。当这些条件之一发生时，LTC4355将拉出VDSFLT引脚(仅限ddn -14封装)和PWRFLT1或PWRFLT2引脚低表示哪个电源有故障。通过将SET引脚打开，将正向电压阈值配置为1.5V。将SET引脚直接接地或通过10k欧姆电阻接地分别将该阈值配置为0.25V或0.5V。请注意，在启动期间或在电源之间发生切换时VDSFLT大头针和PWRFLT1或PWRFLT2在MOSFET栅极上升和主体二极管导通的短时间间隔内，引脚可能暂时指示正向电压已超过编程阈值。

48V/5.5A高侧和低侧理想二极管- or

许多高可用性系统在冗余电源的高端和低端都需要二极管。LTC4355和LTC4354的结合为这些应用提供了一个完整的解决方案。在图2的48V/5.5A电路中，LTC4355和两个FDS3672 mosfet执行高侧环伺功能，而LTC4354和两个FDS3672执行低侧环伺功能。

在5.5A时，TO-220封装中的MBR10100肖特基二极管耗散超过3W。电流通过高侧和低侧二极管，导致总功耗超过6W。相比之下，采用更小的SO-8封装的FDS3672功耗为0.6W，总功耗为1.2W。理想的二极管解决方案可将总功耗降低80%，减少必要的PCB面积和散热。

在图2中的电路中，当存在任意一个输入电源时，LTC4355和LTC4354接收电源。LTC4354的正电源引脚V(CC)由LTC4355的输出调节，始终在较高输入电压(+48VA或+48VB)的二极管下降范围内。在低侧，LTC4355的负电源引脚GND连接到LTC4354的输出，始终在负电压(RTNA或RTNB)的二极管下降范围内。因此，即使其中一个电源断开或失控，两个部分仍保持供电。这两个部分的宽工作电压范围很容易适应大的电源变化和瞬态，LTC4354为4.5V至80V, LTC4355为9V至80V(绝对最大值为100V)。

该电路结合所有故障指示器来驱动一个光隔离器。如果输入电源低于36V，或者其中一个mosfet的正向压降超过0.25V, LTC4355将失效PWRFLT1或PWRFLT2引脚拉低表示故障。如果正侧保险丝熔断，LTC4355通过拉断路指示故障FUSEFLT1或FUSEFLT2销低。最后，如果低侧MOSFET的正向电压超过0.26V, LTC4354的FAULT引脚驱动NPN，该NPN关闭由LTC4355引脚驱动的相同光隔离器。

由于高侧熔断器的额定电流低于回路熔断器，因此在大多数故障情况下，高侧熔断器首先熔断。在回路熔断器完好无损的情况下，熔断器熔断后，系统电位趋于沉降到地面附近。

的VDSFLT该原理图中没有显示引脚。自PWRFLT1或PWRFLT2引脚拉低时VDSFLT销拉低，VDSFLT在此应用程序中是冗余的。此外，该原理图不仅能够容纳较小的ddn -14封装，还能够容纳较大的SO-16封装。而SO-16缺少一个VDSFLT引脚，它具有更宽的引脚间距，有时需要在更高的电压应用。

-48V /5.5A电信高侧和低侧二极管- or

许多-48V电信系统，包括那些符合新的AdvancedTCA规范的系统，都要求冗余电源的高侧和低侧都有ORing电路。一些简单的修改将图2中的+48V解决方案转换为图3中的-48V解决方案。+48V电源输入成为回馈电VRTN， +48V系统中的回馈电现在作为-48V输入馈电。10A和7A保险丝已经交换，将10A保险丝置于高侧返回路径。因此，大多数故障情况导致高侧7A保险丝先于低侧10A保险丝熔断。因此，熔断器熔断后，系统电位通常在VRTN附近稳定。图3中的最小电路不连接故障引脚。如果需要，可以使用类似于图2中的电路监视故障。

结论

LTC4355通过减少功耗和相关散热器的尺寸来释放PCB面积，这些应用需要供电ORing。其宽9V至80V的供电工作范围和100V的绝对最大额定值可适应宽范围的输入电源电压，并具有充足的电源变化和瞬态余量。此外，提供系统运行状况监视功能的能力使其特别适合于高可用性应用程序。对于同时需要高侧和低侧ORing的系统，可以将LTC4355与LTC4354结合起来，形成一个完整的解决方案。