熱插拔設(shè)計(jì) - 基于LTC4350的并聯(lián)均流技術(shù)應(yīng)用研究

3　熱插拔設(shè)計(jì)

　　圖3所示為兩塊并聯(lián)工作的電源模塊方框圖，每個(gè)電源模塊都有自己的熱插拔電路設(shè)計(jì)、開關(guān)電源以及均流電路，并聯(lián)工作的模塊間享有公共的均流母線、負(fù)載線、電源輸入線Uin以及模塊故障狀態(tài)告警線STATUS。

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圖3　由兩塊電源模塊組成電源系統(tǒng)

　　任何一個(gè)電源模塊發(fā)生故障，如不及時(shí)地移除和更換，將會(huì)引起電源系統(tǒng)的不穩(wěn)定甚至癱瘓。因此，需要故障模塊本身能自動(dòng)斷開供電系統(tǒng)，并通過STATUS引腳向系統(tǒng)發(fā)出信息（如圖4所示），提示技術(shù)人員需要換上一個(gè)好的電源模塊。對(duì)于連續(xù)供電的電源系統(tǒng)來說，需要帶電移除和插入，當(dāng)插拔電源模塊操作時(shí)，不能給整個(gè)電源系統(tǒng)帶來干擾，以實(shí)現(xiàn)熱插拔。

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圖4　帶熱插拔和均流控制的開關(guān)電源模塊

　　本電路采用兩級(jí)熱插拔保護(hù)設(shè)計(jì)，其一是專用的熱插拔保護(hù)電路LT1641，主要控制外接的功率MOSFET管M5，如圖4所示，其通斷決定了輸入電壓Uin的通斷。其二是基于LTC4350本身的熱插拔電路。

　　4　實(shí)際應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

　　考慮到實(shí)際的惡劣應(yīng)用環(huán)境，為了加強(qiáng)熱插拔的可靠性，在實(shí)際的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)中，有必要在每個(gè)電源模塊電路中加上專用的熱插拔控制電路LT1641。因此，本設(shè)計(jì)的每個(gè)電源模塊都由三部分組成：熱插拔控制專用集成電路LT1641；開關(guān)電源集成電路LTC1629（此電路采用同步降壓電流模式控制）；均流控制集成電路LTC4350。

　　實(shí)驗(yàn)電源輸入U(xiǎn)in采用24V直流電壓，經(jīng)過同步降壓開關(guān)電源LTC1629后，實(shí)際輸出Uout（負(fù)載母線電壓）為1.6V直流電壓，輸出直流電流20A。本次實(shí)驗(yàn)制作了兩塊同樣的電源模塊一起工作，可以輸出高達(dá)40A的直流電流。

　　本次實(shí)驗(yàn)只做了兩塊相同的電源模塊，圖4只是其中的一塊，和另外一塊做并聯(lián)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要把它們的Uin、Uout、GND以及SB線分別對(duì)應(yīng)連接在一起。

　　5　小　結(jié)

　　通過實(shí)驗(yàn)，LTC4350很容易實(shí)現(xiàn)N＋1冗余，能夠及時(shí)有效地識(shí)別失效電源，并以關(guān)斷外接的串行MOSFET管的方式隔離故障電源，允許電源系統(tǒng)其它電源模塊正常工作的情況下，移走失效電源并插入一個(gè)新電源模塊替代?？梢宰R(shí)別和定位輸出電壓低，輸出電壓高以及開路故障，并給出警示信號(hào)。LTC4350在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電系統(tǒng)，通信和基站設(shè)備供電系統(tǒng)以及分布式電源系統(tǒng)中，可以有很好的應(yīng)用。

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