[發明專利]一種防止冗余電源輸出倒灌的供電電路

在審

• 申請號: 201811235705.6
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109193922A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 潘進;楊進候;張靜;王貴奇;劉超維
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0五研究所
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02H11/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明專利提供一種防止冗余電源輸出倒灌的供電電路，在冗余電源與負載之間設置防止輸出倒灌的電路，當電源系統按程序流程分時輸出電壓時，防止輸出倒灌的電路將已經停止工作的電源回路斷開，起到保護電源的作用。本發明專利同傳統現有防倒灌電路相比具有，體積小、功耗低、發熱量小等特點，能夠達到提高多個冗余電源長時間持續使用，且可靠工作的目的。

技術領域

本發明涉及電源供電與切換技術領域，尤其是存在有多電源低損耗、高可靠性不間斷冗余供電與切換使用的應用方向。

背景技術

現階段，工業與電氣控制領域為實現不間斷長時間持續工作，采用多路冗余電源供電，在不同的供電電源間切換時存在一定時間段的多電源并行供電過程，且會根據電源并聯均流特性實現不同大小的電流輸出與配給。特殊工況下，多輸入電源中各路電源的輸入范圍差異較大，因此在多輸入電源切換供電時后級電路需要承受較寬的輸入電源電壓范圍，且各路輸入電源需有較好的防倒灌措施以保護自身不受其他輸入電源的影響與危害。另外，在多輸入電源并行供電的切換過程中，冗余電源防倒灌供電電路需具有較好的動態實時響應能力，能夠快速響應供電電源切換所帶來的電壓、電流沖擊。

目前，冗余電源供電大多采用串聯二極管的方式實現防倒灌功能，利用二極管的單項導通特性，當其中一路供電電源斷開時不會影響供電系統的工作，同時還能防止供電電源間的相互反灌影響。

二極管冗余電源防倒灌供電電路具有結構形式簡單、元器件少的顯著特點，但是也存在以下諸多缺點：

a)在電子元器件國產化選型的要求下，國產二極管正向導通時的管壓降仍為0.3V～0.7V，管壓降較大；

b)在電源大電流供電時，二極管自身功耗大、發熱量大、整體效率偏低；

c)大功率二極管體積大，占用電路空間尺寸大。

因此，對二極管的可靠性要求較高，且成為產品供電環節中的一個關鍵點。同時，相對較大的二極管功耗增加了產品熱設計難度，為保證熱量可靠傳導至殼體，必然增大產品的結構空間尺寸。

發明內容

要解決的技術問題

為解決冗余電源防倒灌供電時存在功率損耗大、發熱量大，影響產品穩定、可靠工作的缺點，本發明實施提供了一種防止冗余電源倒灌的供電電路，以實現冗余供電場合產品全過程低損耗、低發熱供電，從而大幅提高供電系統穩定性和可靠性。

技術方案

一種應用于防止冗余電源輸出倒灌的供電電路，其特征在于包括多個冗余電源控制模塊和多個雙NMOS電路，多個電源的數量和多個防止冗余電源輸出倒灌的供電電路數量相同且一一對應，通過冗余電源控制模塊比較輸入輸出端兩點電壓控制雙MOS電路工作狀態；第一個NMOS的源極S1端連接輸入端，第一個NMOS的漏極D1端接第二個NMOS的漏極D2端，第二個NMOS的源極連接輸出端；冗余電源控制模塊分別接入供電電路輸入端和輸出端進行比較，控制端分別接入第一個NMOS的柵極G1和第二個NMOS的柵極G2；當輸入端接入一路輸入電源時，輸入端電壓高于輸出端電壓，冗余電源控制電路控制雙NMOS管導通，電流流經途徑是“輸入->S1->D1->D2->S2->輸出”；當另外一路/多路輸入電源接入時，輸出電壓可能高于第一路輸入電源電壓，此時冗余電源控制電路控制NMOS關斷源、漏極通路，內部二極管V1、V2實現反向阻斷功能，雙MOSFET管反向連接結構保證MOSFET管內部二極管對接，實現主動關斷電流通路的目的。

所述的冗余電源控制電路選用LM74700/LM74610。

有益效果