理想二极管在工业UPS电源ORing与源选择中的应用

来源：中芯巨能：提供选型指导+样片测试+现货供应| 发布日期：2025-12-05 10:00:01 浏览量：

在工业不间断电源（UPS）系统中，主电源与备用电池之间的无缝切换是保障关键负载持续运行的核心。传统肖特基二极管虽可实现基本的“ORing”功能，但其正向压降（通常0.3–0.5 V）会导致显著功耗和热管理难题，尤其在24 V、数安培以上的系统中更为突出。为此，基于MOSFET的理想二极管技术成为更优解——它不仅将导通损耗降至毫欧级，还能集成智能控制逻辑，实现高可靠性的电源切换。

以典型24 V工业UPS为例：主电源工作范围为19.2 V至30 VDC，瞬态电压可达60 V；备用电池满充为24 V，放电下限约19.2 V。由于主电源与电池电压高度重叠，若仅采用简单二极管ORing（如图1），极易因电压交叉或源阻抗压降引发“振荡切换”——即两电源反复争抢供电权，导致系统不稳定甚至损坏电池。例如，当主电源带载时其端电压因线路压降略低于空载电池电压，电池随即投入；而一旦电池带载，其端压又下降，主电源电压回升，再次接管……如此循环，形成恶性振荡。

图1.输入电源ORing

为解决此问题，需引入主动式源选择器（Source Selector）。如图2所示，该方案采用背靠背MOSFET结构（图3）构成双向可控开关，配合专用控制器（如LTC4370、MAX16126等），实现优先级管理与完全关断能力。在此架构中，主电源（VS）被设为高优先级：只要其电压处于有效工作窗口（如≥19.2 V），控制器即关断电池路径（VB），即使VB电压略高也不导通；仅当VS跌出范围（如掉电或故障），才无缝切换至电池供电。背靠背MOSFET还能阻断反向电流，防止系统在低负载时对电池误充电，避免“边充边放”的能量浪费。

图2.输入源选择器图