CN206099339U - 一种并联冗余电路 - Google Patents

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吴重重
李跃闯
张亮亮
张贯强
王晨
王相峰
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Abstract

本实用新型公开一种并联冗余电路,其包括两个直流电源模块、四个MOS管和两个第二控制器,第一直流电源模块与第一控制器相连,第一MOS管、第二MOS管与第一控制器相连,第一检测电阻与第一控制器相连;第二直流电源模块与第二控制器相连,第三MOS管、第四MOS管与第二控制器相连,第一控制器的R‑、驱动总线SB、接地端分别与第二控制器的R‑、驱动总线SB、接地端相连。本实用新型结构简单,提高电源的可靠性、减小系统功耗和缩小电源的体积,直流电源模块异常时,控制器会关断MOS管,使故障电源与负载隔离,并且能够发出故障指示信号STATUS。

Description

一种并联冗余电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及直流电源技术领域,尤其是涉及一种并联冗余电路。
背景技术
[0002]多个开关电源模块并联能够实现开关电源的大功率化,在多模块并联运行的系统 中必须引入有效的负载分配或者均流控制策略,能够有效地防止一个或者多个模块工作于 电流极限状态。对于长时间不间断操作、高可靠的系统,并联冗余设计能够提高电源系统的 可靠性。
[0003]传统的冗余电源设计,使用二极管以"或门"的方式并联输出到电源总线上实现冗 余。但冗余电源中电流都非常大,由于二极管的自身的压降很大,产生的功耗很大,需要安 装散热片。因此,米用二极管"或门"传统冗余方法效率低且体积大。
发明内容
[0004]为解决上述问题,本实用新型的目的是提供一种热插拔、低压差、均流效果好的并 联冗余电路。
[0005]为实现上述发明目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006] -种并联冗余电路,其包括第一直流电源模块、第二直流电源模块、第一 M0S管、第 二M0S管、第三M0S管、第四M0S管、第一控制器和第二控制器,第一直流电源模块的V0UT端、+ SENSE端分别与第一控制器的电源端、I0UT端相连,第一控制器的I0UT端与VCC端之间连接 有第一电阻,第一 M0S管的漏极与第一控制器的VCC端相连,第一 MOS管、第二M0S管的源极相 连,第二M0S管的漏极与电路输出端相连,第一 M0S管、第二M0S管的栅极与第一控制器相连, 第一检测电阻与第一控制器的R+和R-相连;第二直流电源模块的V0UT端、+SENSE端分别与 第二控制器的VCC端、IOUT端相连,第二控制器的I0UT端与VCC端之间连接有第二电阻,第三 M0S管的漏极与第二控制器的VCC相连,第三M0S管、第四M0S管的源极相连,第三M0S管的漏 极与电路输出端相连,第三M0S管、第四M0S管的栅极与第二控制器相连,第二检测电阻与第 二控制器的R+和R-相连,第一控制器的R-、驱动总线SB、接地端分别与第二控制器的R-、驱 动总线SB、接地端相连。
[0007]上述的第一控制器、第二控制器采用的型号为芯片LTC4350,第一控制器、第二控 制器中的"UV"和"0V"是本电路的控制端口,"STATUS"是本电路的状态指示端口。
[000S]上述的第一控制器、第二控制器中,控制信号"UV",即为第一控制器、第二控制器 的输入欠压保护端口;控制信号"0V",即为第一控制器、第二控制器的输入过压保护端口 . 状态信号"STATUS",即为第一控制器、第二控制器工作状态指示端口。 '
[0009] 上述的第一M0S管、第二M0S管、第三MOS管、第四M0S管均为N沟道增强型M0S。
[0010]由于采用如上所述的技术方案,本实用新型具有如下优越性:
[0011]该并联冗余电路,其结构简单,设计合理,提高电源的可靠性、减小系统功耗和缩 小电源的体积;直流电源模块异常时,控制器会关断M0S管,使故障电源与负载隔离,并且能 够发出故障指示信号STATUS。
附图说明
[0012]图1是本实用新型并联冗余电路的原理图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
[0014]如图1所示,该并联冗余电路,其包括第一直流电源模块N1、第二直流电源模块N2、 第一 MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M、第一控制器U1和第二控制器U2,第 一直流电源模块N1的VOUT端、+SENSE端分别与第一控制器U1的电源端 VCC、i〇UT端相连,第 一控制器的IOUT端与VCC端之间连接有第一电阻R1,第一 MOS管Ml的漏极与第一控制器U1的 VCC端相连,第一 MOS管Ml、第二MOS管M2的源极相连,第二MOS管的漏极与电路输出端相连, 第一 MOS管、第二MOS管的栅极与第一控制器相连,第一检测电阻R2与第一控制器U1的R+和 R-相连;第二直流电源模块N2的VOUT端、+SENSE端分别与第二控制器U2的VCC端、IOUT端相 连,第二控制器的IOUT端与VCC端之间连接有第二电阻R3,第三MOS管M3的漏极与第二控制 器的VCC相连,第三MOS管M 3、第四MOS管M4的源极相连,第三MOS管的漏极与电路输出端相 连,第三MOS管、第四MOS管的栅极与第二控制器相连,第二检测电阻R4与第二控制器U2的R+ 和R-相连,第一控制器U1的R-、驱动总线SB、接地端分别与第二控制器U2的R-、驱动总线SB、 接地端相连。
[0015] 上述的第一控制器U1、第二控制器U2采用的型号为芯片LTC4350,第一控制器、第 二控制器中的"UV"和"0V"是本电路的控制端口,"STATUS"是本电路的状态指示端口。
[0016] 上述的第一控制器、第二控制器中,控制信号"UV",即为第一控制器、第二控制器 的输入欠压保护端口;控制信号"0V",即为第一控制器、第二控制器的输入过压保护端口; 状态信号"STATUS",即为第一控制器、第二控制器工作状态指示端口。
[0017] 上述的第一 M0S管、第二M0S管、第三M0S管、第四M0S管均为N沟道增强型M0S。
[0018]本实用新型并联冗余电路的工作方式为:控制器允许系统平等地分配并联的两路 直流电源模块的负载,第一直流电源模块N1、第二直流电源模块N2的输出电压分别通过第 一电阻R1、第二电阻R3进行调整,直至所有电流与分配总线SB相匹配。在满载情况下,并联 的两路直流电源模块能够以恒流模式或者恒阻模式启动。控制器允许系统配置成N+1冗余 电源,它还能够有效识别失效电源,并以关断M0S管的方式隔离故障电源,失效电源能够在 系统不关断的情况下被移除,用一个新电源代替。控制器通过控制外部的功率第一 M0S管、 第二M0S管,允许直流电源模块在不干扰电源总线的前提下在电源系统中进行热插拔,功率 M0S管的栅极电压缓慢上升,这种缓慢使直流电源模块的输入和输出电容充电,避免了热插 入电源总线时引起的大幅度浪涌电流。

Claims (1)

1. 一种并联冗余电路,其特征是:其包括第一直流电源模块、第二直流电源模块、第一 MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一控制器和第二控制器,第一直流电源模块的 VOUT端、+SENSE端分别与第一控制器的电源端、IOUT端相连,第一控制器的IOUT端与VCC端 之间连接有第一电阻,第一 MOS管的漏极与第一控制器的VCC端相连,第一 MOS管、第二MOS管 的源极相连,第二MOS管的漏极与电路输出端相连,第-MOS管、第二MOS管的栅极与第一控 制器相连,第一检测电阻与第一控制器的R+和P相连;第二直流电源模块的VOUT端、+SENSE 端分别与第二控制器的VCC端、IOUT端相连,第二控制器的IOUT端与VCC端之间连接有第二 电阻,第三M0S管的漏极与第二控制器的 vcc相连,第三M0S管、第四M〇S管的源极相连,第三 M0S管的漏极与电路输出端相连,第三M〇S管、第四M0S管的栅极与第二控制器相连,第二检 测电阻与第二控制器的R+和相连,第一控制器的 1^、驱动总线SB、接地端分别与第二控制 器的R-、驱动总线SB、接地端相连。
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CN109600885A (zh) * 2019-01-11 2019-04-09 威创集团股份有限公司 一种大电流冗余驱动的装置

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