1 はじめに

冗長電源装置は、複数の電源装置を使用して、負荷に必要な電力を供給します。これらの製品は、システムの信頼性と可用性を向上させ、いずれかの電源ユニットに障害が発生した場合にシステムの安全性を確保するのに役立ちます。冗長化電源は、電力損失が深刻な結果を招く可能性のある自動運転など、安全性の確保が重要となる車載システムのアプリケーションで特に重要です。

車載システムに冗長電源を実装するには、OR 接続と優先順位付きパワー マルチプレクサが 2 つの一般的な手法です。OR 接続では、システムは複数の入力から最高電圧の電源を選択します。パワー マルチプレクサでは、優先レベルまたは他の条件に基づいて、システムは異なる電源間を切り替えることができます。設計者は従来、電源内の冗長回路に、ショットキー ダイオード、P チャネル電界効果トランジスタ、またはそれらの組み合わせを使用してきました。

理想ダイオード コントローラは、外部 MOSFET (金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ) を制御して理想ダイオードの動作をエミュレートできる集積回路 (IC) です。これには、従来型ダイオードと比較して、低消費電力、高電流能力、逆極性保護、逆電流ブロック、ロード ダンプ保護などのいくつかの利点があります。理想ダイオード コントローラでは、突入電流制限、過電圧および過電流保護も実現できます。

この記事では、理想ダイオード コントローラを使用した OR 接続とパワー マルチプレクサの概念と利点、OR 接続とパワー マルチプレクサ回路のさまざまなタイプとアーキテクチャ、理想ダイオード コントローラを使用して OR 接続とパワー マルチプレクサを車載システムに実装する際の課題とソリューションについて説明します。