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电源系统 ORing 的基本原理 为您的便携设备、刀片服务器以及电信交换机寻找适用的 ORing 功能以及技 术 作者： Martin Patoka ，德州仪器 (TI) 工程总监 许多现代设备和系统都要求带有冗余设计、 电源容量总计或者多电源选择功能的 电源架构。在本文中，这些功能一般来说是指 ORing 。使用 ORing 的系统非 常普遍，规格和复杂性多种多样。这包括诸如便携式设备、刀片服务器、电信交 换机之类的系统。 一旦应用中要求有超过一个以上的单电源时， 电源组合、 选择、热插拔及总线保 护之类的问题就出现了。由于故障、短路、热插拔或者拆卸器件，没有带保护功 能的并联电源就会导致运行中断的现象。 虽然这些功能与典型的浪涌和故障保护 热插拔功能相类似，但它们在位置和操作中却明显不同。这样的 ORing 功能最 初是由半导体二级管来完成的， 而且在一些应用中仍然是最好的解决方案。 随着 MOSFET 的进一步的发展，它们已成为较高性能解决方案的基础。 在许多情况下， 都必须把多个电源组合起来为负载供电。 在高功率系统中 （例如： 刀片服务器或基于机架的电信系统） ，为了提高灵活性、 冗余 或者一个 N ＋1 结 构中的电容量，可能会具有多个电源组合。 一般而言，在系统处于工作状态时 （可 热插拔）这些电源均为可替换的， 而且是采用 电路卡的形式。 另一个例子是一个 可能由 交流 电适配器、 USB 或者电池电源供电的设备。 ORing 架构 电源组合的 拓扑 如图 1 所示。二级管符号可能以半导体二极管的形式来实现， 或由一个较高性能的功能模块来实现。从物理层面来说， ORing 可以被置于数 个地方。如果聚合在 B 线的左边，那么 ORing 可以被放置在电源中。如果置 于 A 线和 B 线之间，那么 ORing 同样可以被放置在背板或者中间板上。最 后，如果置于 A 线的右边，那么 ORing 则可以被放置在负载中。 图 1、多个电源输入 通过阻滞短路输出电源转换单元， 以及在系统运行期间连接单元时隔离其放电输 出电容器，ORing 可以保护负载总线。有源或者无源负载共享通常被用于带有 N ＋1 冗余设计的系统中， 以此来保持所有电源转换模块在线。 由于固有电阻的原 因，ORing 实施有助于支持无源共享。 带有不同电源的应用可能不会要求在这些电源中共享， 而只是简单地运行于最高 电源电压上。当连接其它 输入 电源时， ORing 在保护总线免于短路和瞬态变化 损害的同时选择最高 电压源。 图 2 显示了一个带有 ORing 的冗余电源拓扑，该 ORing 聚合于一个子系统 或者插件模块中。这个拓扑与图 1 稍有不同，图 1 中的冗余总线能够被多负 载共享。提高由独立电源和总线结构产生的正常运行时间， ORing 在允许每一 个负载受益于该时间的同时对总线进行保护。 正常运行期间， 允许负载运行