3 ORing 电源

肖特基二极管传统上用于实现两个或更多个电源的 ORing 电路，从而增加系统冗余或增加 N+1 配置中的电源容量。通常，在 N+1 冗余配置中使用肖特基二极管并联多个电源单元 (PSU)。至少需要“N”个电源来为负载供电，并提供一个额外的电源单元以在发生单点故障（一个电源单元发生故障）的情况下作为冗余。具有较高电压的电源将提供负载所需的大部分或全部功率。为了在电源之间实现几乎平均的负载共享，需要调整电源直流设定点以紧密匹配其他单元。

图 3-1 显示了双 ORing 方案，其中采用两个 PSU 通过两个肖特基二极管为负载供电。当其中一个电源发生故障且其输入短路时，其路径中的肖特基二极管将被反向偏置，并将另一个电源与故障相隔离。负载完全由正常工作的电源保持供电，直到更换掉发生故障的单元。

负载共享：两个电源之间的负载共享主要取决于肖特基二极管的正向电压差和两个电源之间的电压差。具有较高电压和较低正向电压肖特基二极管的电源将承载大部分电流。肖特基二极管的正向压降具有负温度系数，并且随着温度的升高而减小。这会导致单个电源承载整个负载电流，但第二个电源仍然存在，并造成结温 T_J 升高。因此，需要在两个二极管之间进行慎重的散热器设计和热管理。

功率耗散和热管理：除了功率耗散和相关热管理等关键问题外，如果热设计不当，高温下的反向漏电流会导致效率损失并引起热耗散情况。高压肖特基二极管的反向漏电流随温度升高急剧增加。例如，额定电压为 60V 的肖特基二极管 STPS20M60S 在 150°C 时的反向漏电流为 100 mA，因此，-60V 时的功耗为 6W。考虑这样一种情况：由于肖特基二极管的正向电压差或电源直流设定点偏移，只有一个电源完全提供负载电流。如果这个（第一个）电源发生故障，第二个电源将接管第一个电源并为整个负载供电，但第一个电源的肖特基二极管在关断前具有较高的 T_J，并传导较大的反向漏电流。这可能导致热耗散情况，其中肖特基二极管继续传导增加的反向电流并会受损。肖特基二极管损坏和电源发生故障会拉低整个电源系统，从而导致系统故障。即使通过慎重的散热器设计避免了热耗散，反向传导中的持续功率耗散也会导致不必要的功率损耗。