Параллельные источники питания с идеальными диодами

Вам нужно два встречно-параллельных P-канальных МОП-транзистора для каждого входа питания. Вот пример с оценочной платы Atmel , хотя вы захотите значительно увеличить МОП-транзисторы и, возможно, уменьшить значения резисторов примерно до 10K:

Вход VCC_USB является доминирующим, если присутствуют оба (другими словами, если присутствует только один источник питания, он будет использоваться, если присутствуют оба, то используется VCC_USB).

МОП-транзисторы с обратной связью «включены», когда общее соединение затвора находится на земле (при условии, что левый исток имеет высокий уровень), и выключены, когда соединение затвора равно по напряжению истоку.

Из-за встроенных в корпус диодов вам нужно два полевых МОП-транзистора, чтобы иметь возможность блокировать в любом направлении. Это обычная конфигурация, которую вы увидите в контроллерах с горячей заменой и подобных устройствах.

Соединение с R613 включает Q109A/B, если VCC_USB_EDBG имеет низкий уровень. Если оба источника питания присутствуют, Q110A/B выключены (поскольку их затворы имеют высокий уровень), а Q109A/B включены.

Я хотел бы использовать другой подход здесь ...

Почему бы не разработать систему активного питания? Под активным я подразумеваю, что вы можете использовать микроконтроллер + настройку PMOS.

Обратите внимание, что мне не нужно идеальное распределение нагрузки, но я хотел бы избежать серьезных проблем. Первоначально я думал, что могу просто использовать P-Channel MOSFET, но после некоторых исследований я узнал, что, когда они «включены», они позволяют току течь в обоих направлениях, что делает их неидеальными недиодами (менее чем полезными).

Правда, NMOS также разрешает двустороннюю передачу тока, если она включена. Поэтому мы отключаем их, если они нам не нужны.

Вот что мы можем сделать:

Supply 1 >> PMOS >> load
Supply 2 >> PMOS >> load
Supply 3 >> PMOS >> load
.
.
.
Supply N >> PMOS >> load

Мы можем использовать столько источников питания, сколько захотим. Мы привязываем их к нагрузке с помощью PMOS. Теперь мы также получаем микроконтроллер и считываем напряжение нагрузки . Всякий раз, когда напряжение нагрузки падает до определенного уровня, мы переключаемся на более мощный источник питания, используя вышеупомянутый микроконтроллер. (Вам лучше поставить несколько конденсаторов на стороне нагрузки, если вы не хотите, чтобы это напряжение падало слишком сильно)

Есть и другой метод! Мы можем подключить датчики тока на эффекте Холла к каждому из этих путей. Затем мы считываем токи с нашего микроконтроллера. Всякий раз, когда достигается предел тока, микроконтроллер считывает это и переключается на более мощный источник питания.

Есть и третий вариант; ваша нагрузка передает информацию нашему микроконтроллеру! Всякий раз, когда вы нажимаете переключатель/ползунок в своей нагрузке, микроконтроллер действует заранее и переключает источник питания, который вы знаете и проверили на работоспособность. Таким образом, в этой настройке у вас нет измерения напряжения или тока.

У меня также есть четвертый вариант (бонус): допустим, вы хотите разделить нагрузку. Поскольку у вас есть микроконтроллер, вы можете в основном ШИМ этих PMOS (конечно, с определенной зоной нечувствительности) и создать распределение нагрузки. Вы можете комбинировать это с датчиком температуры на источниках питания, чтобы даже сбалансировать / отключить некоторые из них, если это необходимо.

Если вы попробуете это, не забудьте использовать прерывания, потому что вы хотите работать как можно быстрее.

Возможно, вы захотите пересмотреть свои требования с предположениями в спецификациях.

Совместное использование тока несколькими источниками питания может быть нестабильным при небольшой нагрузке на источник, который едва подает ток, когда есть возмущение нагрузки на 2 общих источниках, регулирующих одну и ту же нагрузку.

Эффективное усиление контура падает, когда регулятор управляется другим источником с немного более высоким напряжением из-за несогласованных напряжений. Эта потеря усиления обратной связи может привести к перерегулированию воспринимаемой помехи. Часто требуется предварительная нагрузка в 10 %, чтобы ограничить колебания коэффициента усиления контура и, как следствие, потерю запаса по фазе.

LTC4370CDE был бы моим первым выбором для соединения двух блоков питания вместе, но я бы даже не стал заморачиваться с питанием USB-порта компьютера, потому что оно будет низкого качества. Даже на материнской плате за 2000 долларов они все еще мусор.