4 優先電源多工器配置

當一次電源電壓降至指定閾值以下時，優先電源多工器會自動將主電源轉換爲輔助電源 (AUX) 或二次電源供應器。如果可用且在可接受的限制範圍內，一次電源供應器始終是爲負載供電的第一個來源。舉例來說，如果配電單元中的上游智慧型保險絲在子系統的主電源上跳閘，優先電源多工器電路會自動將輔助電源連接到輸出，並斷開一次電源供應器與此輸出的連接，以避免子系統運作出現任何中斷。如果上游智慧型保險絲復位，且一次電源電壓上升到可接受的閾值，則優先電源多工器電路會將一次電源自動連接回輸出，並斷開輔助電源。

電源多工器電路需要 LM74800-Q1 或 LM74900-Q1 等控制器，才能控制各電源軌上的兩個背對背 MOSFET。當一次電源和輔助電源均存在，且在可接受的範圍內，並且一次電源正在爲負載供電時，輔助路徑控制器必須在一次電源電壓高於輔助電源時阻止反向電流。同樣，當一次電壓低於輔助電壓時，輔助路徑控制器必須阻止正向電流。這可確保具有最高優先權的一次電源爲負載供電，而且輔助電源與一次電源和負載隔離。

LM74900-Q1 理想二極體控制器可驅動和控制外部背對背 N 通道 MOSFET，以模擬具電源路徑開啟和關閉控制及過電壓防護的理想二極體整流器。圖 5 是在通用汲極拓撲中使用兩部 LM74900-Q1 裝置的優先電源多工器電路圖。在 V ‌‌_AUX 路徑中，LM74900-Q1 的過電壓接腳經過配置後，可在 V_PRIM 因任何原因中斷連接時，由 V_AUX 電源供應器立即連接至負載，並確保持續供電給負載。

電源多工器電路旨在當 V‌_PRIM‌ 切斷或超出可接受範圍時，負載會切換為由 V_AUX 供電，以保持輸出壓降低。若要讓轉換期間保持輸出壓降低，在 V_AUX 路徑中由 LM74900-Q1 驅動的負載開關 FET (Q4) 必須在關閉 V_PRIM‌ 的電源路徑時 (透過關閉 Q2) 迅速開啟。但 HGATE 接腳的設計為了做到突波電流限制的緩慢啟動，所以僅供應 55μA 閘極電流，但這麼做會變得太低以致無法快速將 HGATE 轉高。具備帶電阻器 (R_CP) 電晶體 (Q5) 和二極體管 (D2) 的小電路會增高 HGATE 來源電流。也可透過將 Q5 的發射器連接到 Q4 的閘極來增加閘極電流，因爲 Q5 允許電荷泵電容器直接將 HGATE 拉高。或者，您也可透過更改 R_CP 的電阻值來調整 Q4 閘極來源電流。D2 提供 Q5 周圍路徑以關閉 Q4。

圖 6 顯示在 V_PRIM‌ 斷開以及負載快速轉換至 V_AUX 軌道的實例期間擷取的波形。AUX 軌道的 HGATE 在 20µs 內打開，以減少輸出電壓壓降。

圖 7 顯示當 V_PRIM 恢復到可接受水平時的即時波形，優先電源多工器電路在最小壓降的情況下平穩地將負載轉換爲 V_PRIM‌，因為它具有比 V_AUX 更高的優先權。

表 1 顯示各種理想二極體控制器，以及可根據個別功能集支援的備援電源拓撲。