引言

　　－－－　实现备用电源的传统办法，也是最有效的办法，是使用二极管进行“或操作（ｏｒｉｎｇ）”。图１是用二极管进行“或操作”的电路图。可以把它用到一个典型的　－４８ｖ系统中。虽然“或操作”是实现备用电源的一个有效方法，但是它的一些明显的缺点是现代的高档系统所不能容忍的，这促使人们去发展“有源或操作（ａｃｔｉｖｅ　ｏｒｉｎｇ）”的方法，在本文中将介绍这个方法。

　　用二极管实现“或操作”的方法

　　如图１所示，用二极管实现“或操作”的传统方法只不过是在每一个－４８ｖ输入电源中插进去一只二极管。“或操作”二极管的作用是把出故障的输入电源同系统的其他部分切断。这样，备用电源就能够把供电的任务接过来，成为主电源，为系统供电。如果这个“或操作”的功能还不能胜任这个工作，系统的输入电源仍然是短路的，那么这个系统最后也就会停下来。在正常工作时，这个二极管是正向偏置的，它处于正常导通状态。但是如果来自电源ａ的输入电源出现故障，电流就会沿着相反的方向从起“或操作”作用的二极管中流过，但是这只二极管不会让电流向着相反的方向流动，于是系统与短路的电源之间就会切断，而后就由电源ｂ为系统供给电力。在二极管起“或操作”作用时遇到的问题是系统的效率变得更加重要，这是因为处理更大的功率损失成为热设计的一个大问题。不仅如此，功率总是在增大，要保持系统的效率很高，就更加困难。二极管在导通时，它上面存在一个并不低的正向压降，于是产生相当大的功率损失，尤其是在电流增大的情况下。需要进行“或操作”的情况并不是很多，只有在输入电源出现故障时才起这个作用。在其他时间里，这只二极管是工作在导通状态，它产生固定数量的功率损失，会降低系统的效率，造成系统产生相当多的热量，这个功率损失是应该尽量避免的。通常，一个１５０ｗ的系统需要一个ｔｏ－２２０封装的二极管，它是通孔安装的元件，装在系统电路板上。此外，系统还需要用散热器来降低器件中半导体结的温度。按照一般的经验，在起“或操作”作用的二极管的功率损失达到大约２ｗ或更大的情况下，要用通孔安装的元件，并且要使用散热器，在功率损失低于２ｗ时，需要使用一只表面贴装的ｄ２ｐａｋ封装元件。通孔安装的器件是插在电路板的孔中，散热器要用手工安装。这种办法占用的体积很大，电路板上电源使用的面积便减少了。

　　由于随着功率增高人们要求系统有更高的效率，而且也一直需要尺寸较小的解决办法，用二极管实现的“或操作”这个方法的效果受到了限制。现在需要一个新的“或操作”解决方案，它的速度要很快，要具有二极管的保护性能，同时还能起同步整流器的导通作用。

　　“有源或操作”

　　改进传统的二极管“或操作”功能的一个适用方法，是使用一只ｍｏｓｆｅｔ晶体管来代替它，如图２所示。由于ｍｏｓｆｅｔ晶体管属于有源器件，要在栅极上加一个驱动信号它才会导通或关断，所以需要在外面用集成电路来控制。使用ｍｏｓｆｅｔ晶体管，可以显著地降低正向导通损失。因为在这种情况下，可以使用尺寸很小的表面贴装ｍｏｓｆｅｔ晶体管，往往采用尺寸很小的ｓｏ－８或者ｄｉｒｅｃｔｆｅｔ封装器件和功率从１５０ｗ到３００ｗ以上、用于－４８ｖ的应用系统。然而在“有源或操作”这个解决办法中，关键的要求是ｍｏｓｆｅｔ晶体管的关断速度。这点是很重要的，因为当ｍｏｓｆｅｔ晶体管在导通时，电流是可以双向流动的。上文已经讲过，如果有一个输入电源出现故障，电流会改变方向，在使用ｍｏｓｆｅｔ晶体管的情况下，电流可以沿着相反的方向流动。在这时，输入电压将开始下降，更严重的情况是，如果所使用的“有源或操作”解决办法的性能很差，出现短路的输入会把备用电源的电压拉下来。所以，对于一个有效的“有源或操作”解决办法，集成电路要监测系统的状态，在输入电源出现故障的情况下，它应该对反向电流迅速做出反应，并且尽可能快地将ｍｏｓｆｅｔ晶体管关断。

　　完成“有源或操作”的集成电路是一种高速控制器，其中包含一个ｍｏｓｆｅｔ晶体管驱动器。这个集成电路的输出电压就是推动ｍｏｓｆｅｔ晶体管的电压，它是根据集成电路输入端的电压差的极性来确定的。“有源或操作”集成电路的输入端ｉｎｎ和ｉｎｐ是接在ｍｏｓｆｅｔ晶体管的漏极与源极之间，连续地测量ｍｏｓｆｅｔ晶体管上的电压。如果有一路输入电源出现故障，ｍｏｓｆｅｔ晶体管中的电流便迅速地改变方向。当ｍｏｓｆｅｔ晶体管中的电流改变方向时，电压将开始升高，而极性相反，当电压超过集成电路中偏移电压设定值时，便将ｍｏｓｆｅｔ晶体管关断。在使用国际整流器公司新的ｉｒ５００１ｓ型“有源或操作”控制器和驱动器时，ｍ