几种冗余电源电路和LED节能电路测试

对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统，如基站通信设备、监控设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分，在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时，其他电源可以立刻投入，不中断设备的正常运行。这类似于UPS电源的工作原理：当市电断电时由电池顶替供电。冗余电源的区别主要是由不同的电源供电。电源冗余有交流220V及各种直流电压的应用，本文主要介绍低压直流（如DC5V、DC12V等）的冗余电源方案设计。

传统冗余电源方案

传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极，以“或门”的方式并联输出至电源总线上。。可以让1个电源单独工作，也可以让多个电源同时工通信电路作。当其中1个电源出现故障时，由于二极管的单向导通特性，不会影响电源总线的输出。

在实际的冗余电源系统中，一般电流都比较大，可达几十A。考虑到二极管本身的功耗，一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管，比如SR1620～SR1660（额定电流16A）。通常这些二极管上还需要安装散热片，以利于散热。

均流控制的冗余电源方案

若要使不同的输入电源同时承担负载电流（即均流控制），需要外加一个前提，即各输入电源的电压能够通过控制信号被外部调节，以达到各电源电压基本相同的目的。通过LTC4350控制这种电源，可以实现均流的功能。

冗余电源防静电设计：

1、冗余电源防静电设计的重要性：

由于冗余电源工作时在多机情况下工作，电机控制电路在机台连接中就不免会出现连接器，连接器上的信号线（如报警信号线、保护反馈线、PG线，数据通顺线等）会常常暴露在外面，这些信号线一般都是通过连接器跟其他机台联系在一起才形成一个回路，当单机拔出后就可能形成一种开路状态，在这种情况下很容易受到静电的伤害。

2、设计建议：

  （1）、冗余电源线路设计时所有连接信号线请不要出现环路开路状态，如不能加电阻请加稳压管替代（如PG信号线路加一稳压管到地）。
  （2）、在设计验证时要对连接器上所有连接临近端点进行短路实验。

一般用于插线板或某些电器上的指示灯，多半是用1/4w220k电阻直接串联一个红色LED灯珠，这样一个指示灯，耗电约0.2w，算是很小了，不过如果是长年亮着，一年也要耗电约1测试测量电路.75度，如果把全国所有的这种LED指示灯都算起来，还是比较可观的。

这种电路，真正耗电的大头都在电阻上，而灯珠的耗电微乎其微，如果改用电容降压限流，就可以大大较少损耗。不过，电容限流有一个缺点，那就是在通电瞬间，如果交流电不是正好在电压为0的状态，就会有很大的冲击电流，所以，还得串联一个适当的电阻来防止加电瞬间的大电流冲击。

另外，多次看到这种LED指示灯损坏，分析原因是LED只串一个电阻就接上去，在交流电的负半周会有高反向电压将LED击穿，而LED属于二极管的一种，一次击穿（也就是达到反向击穿电压，但电流很小）不会损坏，二次击穿（电流较大，内部发热严重，导致半导体晶格损坏）会损坏，为了避免反向电压损坏LED，应该加一个二极管来进行保护。