双电源用肖特基做OR-ing,为什么不能自动均流?一侧掉电后为什么还要关注反向漏电?
肖特基OR-ing可以隔离故障电源,但负载共享主要由两路电源电压差和二极管VF差决定。高温反向漏电与导通损耗又会带来额外热风险。
· 开发问题排查
先给结论
硬件工程师先判断什么
两路电源各串一颗肖特基并不等于各承担50%电流。电压更高、VF更低的一路会承担更多负载,甚至几乎独自供电。设计时要核对电源设定偏差、二极管VF分布、正向损耗和高温反向漏电;若电流较大或冗余要求高,理想二极管/MOSFET方案通常能显著降低压降和热耗。
典型现象
- 双电源都在线,但只有一路明显发热并承担大部分电流。
- 切掉一路电源后,失效支路二极管温度或反向电流异常。
- 高电流系统用肖特基OR-ing时压降和散热器尺寸过大。
排查顺序
- 同时测两路电源在连接点前的实际电压和两颗二极管的VF。
- 分别记录两支路电流,不假设50/50。
- 在最高环境温度和最大反向电压下核对IR及其功耗。
- 评估故障电源短路、掉电和热插拔时另一电源是否会被异常拉低。
选型必须核对
- 两路电源设定偏差
- VF分布
- 负载电流
- 正向功耗
- VRRM
- 高温IR
- 散热
- 故障短路隔离
- 热插拔
- 系统压降预算
二极管OR-ing首先解决的是隔离,不是精确均流
两路电源通过二极管汇到同一负载时,输出电压稍高或二极管VF稍低的一路就更容易先供电。由于二极管I-V曲线陡峭,小电压差就可能造成明显电流差。
因此OR-ing的核心价值是当一路故障或掉电时阻止健康电源直接灌回故障源,而不是自动实现50/50负载共享。
高温反向漏电是故障状态下容易遗漏的损耗
一路掉电后,其OR-ing二极管进入反向偏置。肖特基的反向漏电随温度和反向电压显著变化,热环境差时可能形成不可忽略的功耗。
如果该器件在掉电前已经因承担大电流而处于高结温,切换到反向偏置后的最坏漏电更值得验证。
高电流冗余系统需要比较理想二极管方案
肖特基方案简单、无需控制,但I×VF损耗随电流直接增长。服务器、电信或高电流工业电源常需要更低损耗的MOSFET理想二极管路径。
是否切换方案应根据压降预算、散热、故障隔离速度、反向电流、浪涌和成本整体决定。
工程问答
- 把两路电源电压调得完全一样就能均流吗?
- 只能改善,不能保证。实际还存在电源动态特性、线阻和二极管VF离散,并且温度变化会继续改变电流分配。
- OR-ing二极管只要VRRM够就行吗?
- 不够。还需要核对正向损耗、热设计、高温反向漏电、故障瞬态和系统允许压降。
本文为润洪电子基于公开技术参考与润洪产品资料整理的原创工程知识内容;具体额定值与项目适用性以对应润洪原始PDF和项目验证为准。