4 우선 순위 전원 멀티플렉서 구성

주 전원 공급 장치 전압이 지정 임계치 아래로 떨어지면 우선 순위 전원 멀티플렉서가 주 전원 공급 장치를 보조(AUX) 또는 이차 전원 공급 장치로 자동 전환합니다. 사용 가능한 경우, 허용되는 한도 내에서는 주 전원 공급 장치가 항상 부하에 전원을 공급하는 첫 번째 공급원입니다. 예를 들어, 전력 분배 장치의 업스트림 스마트 퓨즈가 주 전원 공급 장치를 서브시스템으로 트립하는 경우, 우선 순위 전원 멀티플렉서 회로는 서브 시스템 작동이 중단되는 것을 방지하기 위해 자동으로 AUX 전원을 출력에 연결하고 해당 출력에서 기본 전원을 분리합니다. 업스트림 스마트 퓨즈가 재설정되고 주 공급 장치 전압이 허용 임계값까지 상승하는 경우, 우선 순위 전원 멀티플렉서 회로는 자동으로 주 전원을 출력에 다시 연결하고 AUX 전원을 분리합니다.

전원 멀티플렉서 회로에는 각 전원 공급 장치 레일에서 2개의 역병렬 MOSFET을 제어하기 위해 LM74800-Q1 또는 LM74900-Q1 과 같은 컨트롤러가 필요합니다. 주 및 AUX 전원 공급 장치가 모두 허용 범위 내에 있고 주 전원 공급 장치가 부하에 전원을 공급하고 있을 때 주 전원 공급 장치 전압이 AUX 공급 장치보다 높은 경우 AUX 경로 컨트롤러가 역전류를 차단해야 합니다. 마찬가지로, AUX 경로 컨트롤러는 주 전압이 AUX보다 낮은 경우 순방향 전류를 차단해야 합니다. 이를 통해 우선 순위가 가장 높은 주 전원이 부하에 전원을 공급하고 AUX 전원이 주 전원과 부하에서 모두 절연되도록 합니다.

LM74900-Q1 이상적인 다이오드 컨트롤러는 전원 경로 ON과 OFF 제어 및 과전압 보호를 지원하는 이상적인 다이오드 정류기를 에뮬레이션하기 위해 외부 역병렬 N-채널 MOSFET을 구동 및 제어합니다. 그림 5은(는) 공통 드레인 토폴로지에 LM74900-Q1 디바이스 2개를 사용하는 우선 순위 전원 멀티플렉서를 위한 회로도입니다. V‌_AUX 경로에서 LM74900-Q1의 과전압 핀은 V_PRIM이 분리될때 V_AUX 전원 공급 장치가 어떤 이유로든 즉시 부하에 연결하고 부하에 대한 지속적인 공급을 보장하도록 구성됩니다.

전원 멀티플렉서 회로는 V_PRIM 이 차단 또는 허용 범위를 벗어날 때 V _AUX로 전원을 전환하는 동안 출력 전압 강하를 낮게 유지하는 것을 목표로 합니다. 전환 중에 출력 전압 강하를 낮게 유지하려면 V _AUX 경로에서 LM74900-Q1로 구동되는 부하 스위치 FET(Q4)는 (Q2를 끄는 방법으로) V _PRIM의 전원 경로가 꺼져 있는 상태에서 매우 빠르게 켜져야 합니다. 그러나 HGATE 핀은 게이트 돌입 전류를 제한하기 위해 전류를 55μA만 소싱하여 천천히 시작하도록 설계되었으며, 이는 HGATE를 빠르게 높이 올리기에는 너무 낮습니다. 저항기(R _CP), 트랜지스터(Q5) 및 다이오드(D2)가 있는 작은 회로는 HGATE 소스 전류를 증가시킬 수 있습니다. Q5를 사용하면 충전 펌프 커패시터가 HGATE를 직접 높게 끌어당길 수 있기 때문에 Q5의 이미터를 Q4의 게이트에 연결하여 게이트 소스 전류를 높일 수도 있습니다. 또는 R _CP의 저항 값을 변경하여 Q4 게이트 소스 전류를 조정할 수 있습니다. D2는 Q5를 중심으로 Q4를 끌 수 있는 경로를 제공합니다.

그림 6는 V _PRIM이 연결을 끊고 부하가 V_AUX 레일로 신속하게 전환되는 동안 캡처된 파형을 보여줍니다. AUX 레일의 HGATE는 20µs 이내에서 켜져서 드롭인 출력 전압을 줄입니다.

그림 7은 V_PRIM 이 허용 가능한 수준으로 다시 복구하고, 우선 순위 전원 멀티플렉서 회로가 V_AUX 보다 우선 순위가 더 높기 때문에 전압 강하가 최소화된 부하를 V_PRIM으로 원활하게 전환하는 경우의 파형을보여줍니다.

표 1는 개별 기능 세트를 기반으로 지원할 수 있는 다양한 이상적 다이오드 컨트롤러 및 중복 공급 토폴로지를 보여줍니다.