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标题: 如何选择电源 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2015-4-3 22:55 标题: 如何选择电源

关键字：电源供电处理器 LTC4352 LTC4370 LTC4417

由于电子产品的风靡，能够用多种电源供电的设备已经屡见不鲜了。例如，工业手持式仪表或便携式医疗诊断设备大部分时间用电池供电，但一旦插入交流适配器或USB端口，就从交流适配器或USB端口吸取功率了，这时既为电池充电，又为系统供电。在移动系统的另一端，大型高可用性服务器机架内至少有两个电源，以在任何一个电源出故障时，保持服务器正常运行。存储服务器则用超级电容器做备份电源，以在主电源断开时，干净利落地实现无差错停机，当然，也有些服务器采用大电流主电源和小电流辅助电源。所有这些系统都面临着一项重要任务，即在各种不同的可用电源中，选择一个为系统负载供电。
电源多路复用中隐藏的问题

在给定环境中选择合适电源这一任务，听起来简单轻松，但是如果选择不当，后果很严重，可能造成系统故障并损坏电源。如果加在电源输出端的电压较高，那么在并联工作的电源之间进行切换可能导致电流回流到电源中。有些电源如果遭遇能量返回，就会出现故障，使控制环路中断，引起电源输入端子过压，这有可能导致电容器及其他器件烧掉。并联电源切换时还存在一个风险，即所有电源与输出之间的断接时间都可能过长，导致输出电压下降，系统复位或系统运行不正常。当电源之间的电压比较接近时，会出现第三个问题。有些基于比较器的控制方法引入了一种振荡模式，即在电源之间连续切换，这样一来，电源之间的切换就需要周密设计了。不同的电源

在上述的服务器例子中，两个电源相同时，二极管“或”和负载共享方法非常适用。但是这些方法不适合电池供电系统，在这类系统中，输入来自电池、交流适配器或5V USB电源，也就是说，这些电源的标称电压差异甚大。在有些情况下，还会涉及超级电容器备份电源。因此，需要一种更加通用的解决方案，而不是简单地通过衡量电源电压高低来工作。这种解决方案称为优先级供电处理器。该解决方案的基础是，电池供电系统的电源有一个优先顺序。通常情况下，交流适配器排在最前面，只要存在交流适配器，系统就从交流适配器吸取功率。每一种电源都必须有一个确定的有效电压范围(以检测该电源的存在)和优先级。如果某种电源存在，就会按照它的优先级考虑是否用它给系统供电。LTC4417优先级选择器根据3个电源的有效电压窗口和优先级作出选择，仅将其中之一连接到输出(参见图4)。小心切换以免将两个电源连到一起，仅在输出电压低于输入电压时才将电源连接到输出。这最大限度地减小或消除了流回电源的反向电流。另外，这么做还实现了受控的快速切换，以限制输出电压下降和浪涌电流。

图4：LTC4417 3电源优先级供电处理器。

结论

视系统中采用的电源种类的不同而不同，首先需要为电源多路复用选择合适的解决方案。可选择的方案是二极管“或”(有或没有负载共享)和优先级供电处理器。不论选择哪种方法，选择正确的电源给负载供电都需要仔细设计，以避免毁掉整个系统。流回到电源的反向电流和输出电压下降要尽量减小，以避免引起电源之间来回振荡性地切换。本文介绍的这些解决方案以简练的方法解决了这些问题。

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