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理想的二极管防止电源接线错误的办法

来源:analog 发布时间:2024-01-22

摘要: 在双馈应用中,供电连接可能会错误接线,导致负载损坏。理想的二极管解决方案使用LTC4355和LTC4354提供类似于肖特基的保护,但功耗低得多。

高可用性系统通常采用双馈配电来实现冗余,提高系统可靠性。环形二极管在负载点将馈电连接在一起,通常使用肖特基二极管以降低损耗。基于mosfet的理想二极管可用于取代肖特基二极管,以显着降低功耗,简化热布局并提高系统效率。图1显示了LTC4355和LTC4354在-48V, 5A双馈应用中结合输入和返回。该解决方案将功耗从使用肖特基二极管的6W降低到使用mosfet的1.1W。


图1所示。-48V理想二极管或。

有两个电源和四个电源连接,有很多方法错误地连接电线。虽然接线错误的可能性很小,但如果下游卡的设计不能容忍这种错误,则成本很高。接线错误可能包括反极性或交叉馈电连接。了解到这一点,电路设计师习惯于使用分立二极管解决方案来防止此类事故。重要的是,有源理想二极管提供类似的保护。

误接类型

图2显示了正确的电源连接。RTNA和RTNB由于与安全地(以R(GND)表示)的共同连接而具有近电位。


图2。正确的电源连接。

图3显示了RTNA和NEGA交换的反向输入连接。相关的理想二极管是反向偏置的,使得接线误差对电池B供电的负载是透明的。


图3。反向RTNA和NEGA连接。

图4显示了RTNB和NEGA交换时的另一个错误连接,因此一个电源通过LTC4355的RTN输入连接,另一个电源通过LTC4354的-48V输入连接。在这种情况下,如图1所示的三个二极管的反向输入保护网络可以防止对LTC4355的损坏。负载从电池组B操作,但只有在电流通过地线之后。


图4。RTNB和NEGA交换。

图5显示B电池安装错误。反向电池对负载没有影响,因为连接到NEGB的二极管是反向偏置的。穿过LTC4354的电压可以超过100V,并且可以添加外部箝位来保护其DRAIN引脚。


图5。反向电池B。

图2-5中RTNA和RTNB的安全接地接线正确。如果RTNA和RTNB之间存在较大的电位差,则可能发生损伤。图6显示了误接到NEGB而不是RTNB的安全接地RGND。这将电源串联起来,在负载上看到的电压接近100V,这可能导致损坏,这种情况与离散二极管解决方案没有什么不同。在输出端放置一个TransZorb保护负载,直到输入端的保险丝打开以隔离负载的高压。


图6。GND与NEGB接错。

结论

在双馈应用中,供电连接可能会错误接线,可能会对负载造成损坏。理想的二极管解决方案使用LTC4355和LTC4354提供类似于肖特基的保护,但功耗低得多。最终的结果是一个紧凑的布局和提高效率。

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