1. （深圳科士達）科士達GP801H/2024新詳細參數(shù)信息

2. （深圳科士達）科士達GP801H/2024新詳細參數(shù)信息

3. ?高效穩(wěn)定的輸出?：GP801采用先進的雙變換器技術，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)換和輸出，確保用電設備獲得穩(wěn)定的電力支持，有效保護設備免受電力波動和突發(fā)電壓變化的影響?1。

4. ?可靠的電池保護?：GP801配備了高品質(zhì)的可充電電池，能夠在電力中斷或波動時迅速切換并提供持續(xù)的電力支持，保障設備的正常運行，避免數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)崩潰?1。

5. ?智能化管理和監(jiān)控?：GP801具備智能化的管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測電源狀態(tài)和負載情況，通過遠程管理和監(jiān)控軟件，用戶可隨時了解設備工作狀態(tài)，并進行遠程操作和管理，提高了設備的可靠性和穩(wěn)定性?1。

6. ?環(huán)保節(jié)能?：GP801采用了先進的節(jié)能設計和技術，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的能源利用和低功耗運行，符合環(huán)保節(jié)能的要求，同時也降低了設備運行成本?1。

7. ?多種保護功能?：除了常規(guī)的過載保護、短路保護等功能外，GP801還具備了溫度保護、電壓保護等多種全面的保護功能，有效保障設備和用戶的安全?1。

8. ?適用于多種場景?：GP801適用于家庭辦公、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、通信基站等多種應用場景，為用戶提供可靠的電力支持和保障?1。

理想二極管使用低導通電阻功率開關（通常為MOSFET）來模擬二極管的單向電流行為，但沒有二極管的壓降損失。借助額外的背靠背MOSFET和控制電路，該解決方案可以提供更多的系統(tǒng)控制功能，例如優(yōu)先源選擇、限流、浪涌限制等。在傳統(tǒng)解決方案中，這些功能分散在不同的控制器中，因此實現(xiàn)完整的系統(tǒng)保護會很復雜且麻煩。這里我們將研究理想二極管的主要電路規(guī)格，并介紹一個應用示例和新的理想二極管解決方案，該解決方案還在單個IC中集成了實現(xiàn)整體系統(tǒng)保護所需的其他功能。

理想二極管基礎知識

圖1顯示了采用N溝道功率MOSFET的基本理想二極管。將MOSFET放置在適當?shù)姆较?，使其本征體二極管與要模擬的二極管功能方向相同（上方）。當VA高于VC時，電流可以自然地從左向右流過本征二極管。當電流沿該方向流動時，控制電路使MOSFET導通，以減小正向壓降。當VC高于VA時，為了防止電流反向（從右到左）流動，控制電路必須將MOSFET快速關斷。理想二極管的壓降很低，由MOSFET的RDS(ON)和電流大小決定。例如，在1A負載下，10 mΩ MOSFET的端子會產(chǎn)生1 A × 10 mΩ = 10 mV的壓降，而常規(guī)二極管的典型壓降為600mV。理想二極管的功耗為1 A2 × 10 mΩ = 10 mW，明顯低于常規(guī)二極管的1 A × 600 mV = 600mW（典型值）。

圖1.二極管和理想二極管

得益于MOSFET技術的進步，現(xiàn)在出現(xiàn)了低RDS(ON)的MOSFET。如果在理想二極管解決方案中添加背靠背MOSFET，雖然會使壓降略微增加，但也會帶來許多系統(tǒng)控制功能。圖2顯示了此電路概念。

圖2.具有背靠背MOSFET的理想二極管

原有的Q1可以控制和阻斷從VB流向VA的反向電流。添加的2可以控制和阻斷從VA流向VB的正向電流。

此解決方案通過導通/關斷一個或兩個MOSFET，或者限制任一方向的電流流過，可實現(xiàn)全面的系統(tǒng)控制。

理想二極管應用實例及主要規(guī)格

理想二極管有許多應用。以工業(yè)UPS備用電源系統(tǒng)（圖3）為例。該系統(tǒng)使用24 V主電源。此電源的工作范圍為19.2 VDC至30VDC，瞬態(tài)電壓可高達60 V。將24V電池用作備用電源。為確保備用電源充分可用，在正常運行期間（當電池處于待機狀態(tài)時），電池充滿至24V。當主電源中斷時，電池提供備用電源，從24 V放電至19.2V以下，直至系統(tǒng)不再運行，或者直至主電源恢復，以較早出現(xiàn)的情形為準。這里需要一個理想二極管電路來提供ORing功能，用于在系統(tǒng)電源和備用電池之間切換。除了ORing功能，該系統(tǒng)還需要過壓、欠壓、熱插拔和eFuse保護，以防范常見的系統(tǒng)故障，增強系統(tǒng)魯棒性。

圖3.工業(yè)UPS備用電源系統(tǒng)

ORing與源選擇器

圖4展示了電源ORing概念。為簡單起見，這里使用二極管符號代替理想二極管電路。在這種簡單的ORing配置中，電壓較高的電源占主導地位并為負載供電，另一個電源處于待機狀態(tài)。如果兩個電源具有不同的電壓值，該解決方案會很有效。當兩個電壓彼此接近時，或者當存在電壓波動而導致電壓值交叉時，電源可能會來回切換。

圖4.輸入電源ORing

在這個用例中，簡單的ORing功能是不夠的，原因有二。首先，電池電壓與系統(tǒng)標稱電壓24V差不多。兩個電源可能會來回切換，這是我們不希望看到的。源阻抗和負載電流的影響進一步放大了這個問題。例如，當VS為負載供電時，負載電流會在VS源阻抗兩端產(chǎn)生壓降，使其端電壓降至略低于電池端電壓（當前空載）的水平。電池隨即接通，現(xiàn)在承載負載電流，這同樣會在電池阻抗兩端產(chǎn)生壓降，導致電池端電壓下降。同時，在無負載情況下，主電源端電壓升高，使得VS試圖接管。在這種情況下，就會在兩個電源之間持續(xù)振蕩直到兩個電壓彼此偏離為止。

其次，24 V系統(tǒng)電源的電壓范圍為19.2 VDC（小值）至30 VDC（大值），峰值電壓瞬態(tài)可高達60V。備用電池電壓充電至24VDC，當主電源電壓下降到電池電壓以下但仍在其工作范圍內(nèi)時，將由電池供電。這也是我們不希望看到的，因為電池會放電至非理想備用電壓。每當系統(tǒng)電壓低于24V且高于其小工作范圍時，系統(tǒng)便可能會嘗試同時對電池進行充電和放電。源選擇器在這種情況下很有用。圖5顯示了使用具有背靠背MOSFET的理想二極管的源選擇器概念。通過背靠背MOSFET，控制器可以完全切斷兩個方向的電流路徑，就像機械開關斷開一樣。圖6是具有背靠背MOSFET的理想二極管的符號表示。此符號在圖5中表示可實現(xiàn)源選擇器功能。在此配置中，VS設置為高優(yōu)先級。VB關斷，只有在VS低于其工作電壓范圍時才導通。

圖5.輸入源選擇器

圖6.具有背靠背MOSFET的理想二極管的符號表示

圖7顯示了電池處于待機狀態(tài)和備用期間的電源選擇器操作。