面向高可用性系统的理想二极管和热插拔控制

图 3a：为每个负载板卡提供独立"或"输出的电源模块

图 3b：LTC4228：面向多个电源"或"连接和电压保持应用的双理想二极管和热插拔控制器

电源电压得以保持

有些电源会经历短暂的电压过低情况，持续时间从几百微秒到许多毫秒。就共享背板电源而言，这种情况可能发生在负载板卡接通时，也可能发生在电源总线在"或"连接的电源之间切换时。为了使负载板卡穿越这种情况，在电源通路中的板卡输入端插入一个理想二极管 (图 4)。当输入电源下降时，二极管使电源通路开路，这样任何电流都无法流回背板。板卡继续用二极管输出端的大容量电容器给自身供电，直到输入电源恢复为止。

图 4：用串联二极管和输出电容器使电源电压得以保持

LTC4229 放置在电源接入点与板卡之间时，可保持电源电压。为了防止热插拔控制器由于欠压状况而断电，理想二极管放置在热插拔控制器之前，如图 1b 所示。如果需要，LTC4229 也允许热插拔控制器放置在理想二极管控制器之前。该器件足够灵活，热插拔和理想二极管控制可以独立地用于单独的电源。LTC4228 为两个单独的电源提供电压保持。

电源优先顺序

当"或"连接的电源类型不同时，其中之一通常是备份电源，可能是电池、低电流辅助电源或电容器组 (在主电源不可用时供电)。主电源的优先级比备份电源高，但主电源的电压未必是两个电源中较高的，因此不能用简单的二极管连接他们。这是一种优先级排序器应用：根据优先级而不是电压高低选择电源。

当备份电源电压高于主电源电压时，只要主电源可用，就需要防止备份电源给输出供电。这种情况如图 5 所示，图中采用了 LTC4229 和 LTC4352 理想二极管控制器。只要主电源电压高于 4.7V (由 R6-R7-R8 分压器设定)，LTC4229 就控制背对背 MOSFET (M_D1 作为开关，M_D2 作为理想二极管) 来防止 12V 电池给输出供电。当主电源降至低于 4.7V 时，LTC4229 就接通 M_D1 和 M_D2，用 12V 备份电池供电。

图 5：采用 5V 主电源 (第一优先级) 和 12V 备份电池 (第二优先级) 的优先级排序器应用

结论

高可用性系统需要热插拔和二极管控制，以结合多个电源提供冗余和可靠性。LTC4227、LTC4228 和 LTC4229 提供不同的配置方式，这些配置方式适合需要电源"或"连接或电源电压得以保持的各种部位：电源侧或负载板卡侧。这些控制器与其他独立理想二极管和热插拔控制器相结合，可满足电源优先级排序以及其他定制应用需求。