本实用新型涉及冗余并机电源技术领域，尤其涉及一种oring-fet关断电路及冗余并机电源系统。
背景技术：
开关电源供应器作为高效率的直流电源一直广泛应用在各行业系统。开关电源的可靠性直接影响到系统整机的可靠性，为不断的提高系统的整机可靠性，多台电源并机使用的场景被系统应用端广泛采用，以降低单个电源失效给系统带来的风险
最初，多台电源之间简单地通过二极管实现并联，这种方式应用简单，当某台电源失效时，二极管自然隔断，不影响其它电源的输出，几乎不需要额外控制器件。但是随着系统对电源输出功率的增大，二极管正向压降带的损耗以及发热问题就直接凸显出来，直接影响并限制电源整机的效率以及功率密度。
随后，开始使用mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor-金属氧化物半导体场效应晶体管)来实现并机隔离(行业简称为oring-fet)，mosfet自身的正向导通阻抗rdson可以做到很小，因此在输出大电流大功率的方面，相比较于隔离二极管的方案，损耗显著减少。但是，大功率高电流输出电源中多个oring-fet并联使用会使输入等效电容变大，进而导致mosfet关断速度变慢。因此，在并联的某个电源短路失效时，mosfet不能及时迅速关断，这会影响到其它并机电源的正常输出，导致系统总线电压异常。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种oring-fet关断电路及冗余并机电源系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种oring-fet关断电路，所述电路连接在单个电源模块与输出总线之间，所述电路包括：场效应晶体管、辅助关断电路、驱动电路；
所述场效应晶体管的输入端与所述电源模块的输出端连接，所述场效应晶体管的输出端与输出总线连接，所述驱动电路经所述辅助关断电路与所述场效应晶体管的驱动端连接；
所述电源模块正常工作时，所述驱动电路驱动所述场效应晶体管导通；所述电源模块短路失效时，所述驱动电路通过所述辅助关断电路提升驱动能力，快速控制所述场效应晶体管关断。
优选地，所述场效应晶体管为nmos场效应晶体管，所述nmos场效应晶体管的源极与电源模块的输出连接，所述nmos场效应晶体管的漏极与所述输出总线连接，所述nmos场效应晶体管的栅极与所述辅助关断电路连接。
优选地，所述辅助关断电路包括：pnp三极管q208、二极管d214、电阻r247；
所述电阻r247的第一端与所述nmos场效应晶体管的栅极连接，所述电阻r247的第二端与所述二极管d214的阴极连接，所述二极管d214的阳极与所述驱动电路连接，所述pnp三极管q208的集电极与所述nmos场效应晶体管的源极连接，所述pnp三极管q208的发射极连接至所述电阻r247的第二端与所述二极管d214的阴极连接点。
优选地，所述驱动电路包括：电阻r206、电阻r207、二极管d211、三极管q209；所述三极管q209包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；
所述三极管q209的第一引脚与所述nmos场效应晶体管的源极连接，所述三极管q209的第二引脚和第五引脚相连，所述三极管q209的第三引脚与所述nmos场效应晶体管的漏极连接，所述三极管q209的第四引脚和第五引脚短接，所述三极管q209的第四引脚与所述电阻r206的第二端连接，所述电阻r206的第一端连接辅助电源供电，所述三极管q209的第六脚与所述二极管d214的阳极连接，所述电阻r207的第一端连接辅助电源供电，所述电阻r207的第二端与所述pnp三极管q208的基极连接后连接至所述三极管q209的第六脚与所述二极管d214的阳极连接点，所述二极管d211的阳极与所述三极管q209的第六脚连接，所述二极管d211的阴极与所述电阻r207的第一端连接。
优选地，还包括稳压二极管zd201；
所述稳压二极管zd201的阳极连接所述pnp三极管q208的集电极与所述nmos场效应晶体管的源极的连接点，所述稳压二极管zd201的阴极的连接所述电阻r247的第一端与所述nmos场效应晶体管的栅极的连接点。
优选地，所述nmos场效应晶体管型号为sira20dp。
优选地，所述三极管q209的型号为pbss416ds。
本实用新型还提供一种冗余并机电源系统，所述冗余并机电源系统包括：多个电源模块，每个电源模块的输出端分别通过一个如上述任意所述的oring-fet关断电路接输出总线。
优选地，所述电源模块包括：ac-dc电源模块、dc-dc电源模块。
实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型通过辅助关断电路提升驱动电路在电源模块短路失效时的驱动能力，从而达到在某个电源模块短路失效时快速控制对应的场效应晶体管关断的目的，避免影响到其它并机电源的正常输出，导致系统总线电压异常，提高了系统的供电可靠性和稳定性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型oring-fet关断电路的结构示意图；
图2是本实用新型oring-fet关断电路的电路原理图；
图3是本实用新型冗余并机电源系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型oring-fet关断电路的结构示意图。
参考图1，该oring-fet关断电路连接在单个电源模块与输出总线之间，该oring-fet关断电路包括：场效应晶体管10、辅助关断电路20、驱动电路30；
场效应晶体管10的输入端与电源模块的输出端连接，场效应晶体管10的输出端与输出总线连接，驱动电路30经辅助关断电路20与场效应晶体管10的驱动端连接；
电源模块正常工作时，驱动电路30驱动场效应晶体管10导通；电源模块短路失效时，驱动电路30通过辅助关断电路20提升驱动能力，快速控制场效应晶体管10关断。
本实用新型实施例中，在某个电源模块短路失效时，通过辅助关断电路提升驱动电路的驱动能力，从而快速控制对应的场效应晶体管关断，避免影响到其它并机电源的正常输出，导致系统总线电压异常。
如图2所示，为本实用新型oring-fet关断电路的电路原理图。
参考图2，具体的，场效应晶体管10为nmos场效应晶体管，nmos场效应晶体管的源极与电源模块的输出(电源输出)连接，nmos场效应晶体管的漏极与输出总线(总线输出电压)连接，nmos场效应晶体管的栅极与辅助关断电路20连接。
作为选择，nmos场效应晶体管型号可以为sira20dp，但不限于该型号。该sira20dp场效应晶体管共8个引脚，其中第1-3引脚为一组作为源极，第4引脚作为栅极，第5-8为一组作为漏极。这样可以减少发热量，利于散热、匀流和稳固。
在一些可选实施例中，辅助关断电路20包括：pnp三极管q208、二极管d214、电阻r247；
电阻r247的第一端与nmos场效应晶体管的栅极连接，电阻r247的第二端与二极管d214的阴极连接，二极管d214的阳极与驱动电路30连接，pnp三极管q208的集电极与nmos场效应晶体管的源极连接，pnp三极管q208的发射极连接至电阻r247的第二端与二极管d214的阴极连接点。
在一些可选实施例中，驱动电路30包括：电阻r206、电阻r207、二极管d211、三极管q209；三极管q209包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；
三极管q209的第一引脚与nmos场效应晶体管的源极连接，三极管q209的第二引脚和第五引脚相连，三极管q209的第三引脚与nmos场效应晶体管的漏极连接，三极管q209的第四引脚和第五引脚短接，三极管q209的第四引脚与电阻r206的第二端连接，电阻r206的第一端连接辅助电源供电，三极管q209的第六脚与二极管d214的阳极连接，电阻r207的第一端连接辅助电源供电，电阻r207的第二端与pnp三极管q208的基极连接后连接至三极管q209的第六脚与二极管d214的阳极连接点，二极管d211的阳极与三极管q209的第六脚连接，二极管d211的阴极与电阻r207的第一端连接。
作为选择，三极管q209的型号可以为pbss416ds，但不限于该型号。本实施例采用的pbss416ds三极管由两个三极管通过集成形成一个三极管。因此本实施例的三极管q209也可以通过两个独立的三极管实现。例如：通过第一npn三极管、第二npn三极管两个三极管实现。具体的，第一npn三极管的发射极作为三极管q209的第一引脚，第一npn三极管的集电极作为三极管q209的第六引脚，第一npn三极管的基极作为三极管q209的第二引脚，第二npn三极管的发射极作为三极管q209的第四引脚，第二npn三极管的集电极作为三极管q209的第三引脚，第二npn三极管的基极作为三极管q209的第五引脚。
进一步地，本实用新型的oring-fet关断电路，还包括稳压二极管zd201；
稳压二极管zd201的阳极连接pnp三极管q208的集电极与nmos场效应晶体管的源极的连接点，稳压二极管zd201的阴极的连接电阻r247的第一端与nmos场效应晶体管的栅极的连接点。稳压二极管zd201可以在电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，保持稳压二极管zd201两端点处的电压不变。
下面结合图2的电路原理图详细说明本实用新型oring-fet关断电路的工作原理：
三极管q209的第三引脚连接nmos管q206的漏极(即输出总线)，三极管q209的第一引脚连接nmos管q206的源极(电源输出)，因为电源输出的电压比输出总线的电压高，也就是noms管q206的源极电压比漏极电压高，这样nmos管正向导通时，首先通过nmos管q206的体二极管导通，引起nmos管q206的vsd压降。
以下为便于说明，将三极管q209的具体为前述的第一npn三极管、第二npn三极管两个三极管。
电源正常工作时输出总线的电压( 12v)不变，那么第二npn三极管的集电极(第三引脚)电压为 12v，由于第二npn三极管存在导通压降(例如0.7v)，因此第二npn三极管的基极(第五引脚)电压为12.7v，由于第二npn三极管的基极与发射极(第五引脚与第四引脚)短接，因此第二npn三极管截止。进一步由于第一npn三极管的基极与第二npn三极管的基极(第二引脚和第五引脚)连接，因此第一npn三极管的基极的电压也保持12.7v不变。首先通过nmos管q206的体二极管导通，引起nmos管q206的vsd压降，当线性导通时，nmos管q206的输出电流增大，那么nmos管q206的vsd压降变大，引起第一npn三极管发射极(第一引脚)的电压升高，当输出电流增大到一定值时，第一npn三极管截止，那么辅助电源供电(30vcc)可以经过电阻r207、二极管d214输出至nmos管q206的栅极，使nmos管q206正常导通。
当电源模块短路失效时，输出总线的电压会升高，即第二npn三极管的集电极(第三引脚)的电压会升高，相应的第一npn三极管的基极与第二npn三极管的基极(第二引脚和第五引脚)的电压也升高，此时第一npn三极管的基极(第二引脚)电压大于发射极(第一引脚)电压，第一npn三极管导通，那么二极管d214阳极电压被拉低，二极管d214截止，那么辅助电源供电(30vcc)经过电阻r207施加到pnp三极管q208的基极上，因此q208的ibe电流放大为ice，将nmos管q206栅极的驱动电压通过pnp三极管q208的集电极和发射极迅速拉低至与其源极的电压相等，进而nmos管q206迅速关断。
综上，本实用新型通过辅助关断电路，在某个电源模块短路失效时，提升驱动电路的驱动能力，从而快速控制对应的场效应晶体管关断，避免影响到其它并机电源的正常输出，导致系统总线电压异常。
对应与本实用新型上述实施例提供的oring-fet关断电路，本实用新型还提供了一种冗余并机电源系统。
如图3所示，该冗余并机电源系统包括：多个电源模块100，每个电源模块100的输出端分别通过一个oring-fet关断电路200接输出总线。
这里的oring-fet关断电路200可以为前述实施例任一oring-fet关断电路。
作为选择，电源模块100包括但不限于：ac-dc电源模块、dc-dc电源模块。
每个电源模块100的输出端分别与各自对应的oring-fet关断电路200的输入端连接，而oring-fet关断电路200的输出端与输出总线连接，输出总线可以与系统终端连接并供电。
当该冗余并机电源系统正常工作时，所有电源模块100均能正常工作，每个电源模块100分别为各自的oring-fet关断电路200的输入端提供一个略高于输出总线的电压。此时，oring-fet关断电路200中的场效应晶体管导通，电源模块100为输出总线充电。
当某个电源模块100短路失效时，该故障的电源模块100对应的oring-fet关断电路200中的场效应晶体管迅速关断。因此，可以避免影响到其它并机电源的正常输出，导致系统总线电压异常，提高了系统的供电可靠性和稳定性。
可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
1.一种oring-fet关断电路，其特征在于，所述电路连接在单个电源模块与输出总线之间，所述电路包括：场效应晶体管(10)、辅助关断电路(20)、驱动电路(30)；
所述场效应晶体管(10)的输入端与所述电源模块的输出端连接，所述场效应晶体管(10)的输出端与输出总线连接，所述驱动电路(30)经所述辅助关断电路(20)与所述场效应晶体管(10)的驱动端连接；
所述电源模块正常工作时，所述驱动电路(30)驱动所述场效应晶体管(10)导通；所述电源模块短路失效时，所述驱动电路(30)通过所述辅助关断电路(20)提升驱动能力，快速控制所述场效应晶体管(10)关断。
2.根据权利要求1所述的oring-fet关断电路，其特征在于，所述场效应晶体管(10)为nmos场效应晶体管，所述nmos场效应晶体管的源极与电源模块的输出连接，所述nmos场效应晶体管的漏极与所述输出总线连接，所述nmos场效应晶体管的栅极与所述辅助关断电路(20)连接。
3.根据权利要求2所述的oring-fet关断电路，其特征在于，所述辅助关断电路(20)包括：pnp三极管q208、二极管d214、电阻r247；
所述电阻r247的第一端与所述nmos场效应晶体管的栅极连接，所述电阻r247的第二端与所述二极管d214的阴极连接，所述二极管d214的阳极与所述驱动电路(30)连接，所述pnp三极管q208的集电极与所述nmos场效应晶体管的源极连接，所述pnp三极管q208的发射极连接至所述电阻r247的第二端与所述二极管d214的阴极连接点。
4.根据权利要求3所述的oring-fet关断电路，其特征在于，所述驱动电路(30)包括：电阻r206、电阻r207、二极管d211、三极管q209；所述三极管q209包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；
所述三极管q209的第一引脚与所述nmos场效应晶体管的源极连接，所述三极管q209的第二引脚和第五引脚相连，所述三极管q209的第三引脚与所述nmos场效应晶体管的漏极连接，所述三极管q209的第四引脚和第五引脚短接，所述三极管q209的第四引脚与所述电阻r206的第二端连接，所述电阻r206的第一端连接辅助电源供电，所述三极管q209的第六脚与所述二极管d214的阳极连接，所述电阻r207的第一端连接辅助电源供电，所述电阻r207的第二端与所述pnp三极管q208的基极连接后连接至所述三极管q209的第六脚与所述二极管d214的阳极连接点，所述二极管d211的阳极与所述三极管q209的第六脚连接，所述二极管d211的阴极与所述电阻r207的第一端连接。
5.根据权利要求3所述的oring-fet关断电路，其特征在于，还包括稳压二极管zd201；
所述稳压二极管zd201的阳极连接所述pnp三极管q208的集电极与所述nmos场效应晶体管的源极的连接点，所述稳压二极管zd201的阴极的连接所述电阻r247的第一端与所述nmos场效应晶体管的栅极的连接点。
6.根据权利要求2所述的oring-fet关断电路，其特征在于，所述nmos场效应晶体管型号为sira20dp。
7.根据权利要求4所述的oring-fet关断电路，其特征在于，所述三极管q209的型号为pbss416ds。
8.一种冗余并机电源系统，其特征在于，所述冗余并机电源系统包括：多个电源模块，每个电源模块的输出端分别通过一个如权利要求1-7任一项所述的oring-fet关断电路接输出总线。
9.根据权利要求8所述的冗余并机电源系统，其特征在于，所述电源模块包括：ac-dc电源模块和/或dc-dc电源模块。
技术总结