Для некоторых проектов требуется больше мощности, чем может отдать один источник питания, и в такой ситуации для балансировки нагрузки можно использовать перенаправляющие диоды Шоттки (Рисунок 1). Чтобы реализовать простое распределение нагрузки, в этой схеме объединены выходные токи. Обратите внимание, что это отличается от резервирования питания; здесь другой случай, когда требуемая системе мощность не может быть обеспечена одним источником питания. Эта схема достаточно проста и будет работать в идеальных условиях, когда VPS2 = VPS1. То, что происходит в реальности, гораздо интереснее и делает такой подход несостоятельным.
 | |
| Рисунок 1. | Два источника питания с одинаковыми напряжениями работают на общую нагрузку в режиме разделения токов. |
Чтобы оценить схему, можно проанализировать ее поведение при различных нагрузках и отклонениях напряжения источника питания, используя формулу для расчета прямого падения напряжения на диоде Шоттки при различных токах.
Сложность заключается в том, что эта формула является лишь хорошим приближением, и для того, чтобы получить вольтамперную характеристику аналогичную графикам, приводимым в документации производителей диодов, нужно использовать соответствующее n. (В данном случае n было выбрано равным 10). Анализ оказался немного сложнее, чем ожидалось, поскольку пришлось рассматривать два разных источника питания и вычислять токи итеративно. Чтобы решить эту проблему, для вычисления токов и напряжений схемы использовались несколько итераций, выполненных с помощью написанной на Си программы (доступна в разделе Загрузки).
Результаты оказались неутешительными, поскольку они показывали, что при отклонении напряжения на ±1% 90% мощности забирается из одного источника питания. Одним словом, эта схема не является хорошим решением для источников питания с разницей более чем в несколько десятков милливольт. Проблема в том, что не все стандартные блоки питания имеют регулировку выходного напряжения, особенно герметичные. Для ее решения была разработана схема распределения нагрузки, использующая доступные компоненты и способная работать с любыми блоками питания (Рисунок 2).
 | |
| Рисунок 2. | Мониторы тока положительной шины измеряют токи обоих источников питания, а перекрестно управляемые транзисторы Q1 и Q2 выравнивают токи, отдаваемые каждым источником. |
| Таблица 1. | Только с диодами (Рисунок 1) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Клеммы J1 и J2 подключаются к входам источников питания, а нагрузка подключается к VIN. Как видно из схемы, в дополнение к первоначальным перенаправляющим диодам теперь появились MOSFET Q1 и Q2, шунтирующие эти диоды для управления распределением нагрузки. MOSFET управляются операционными усилителями U3B и U3A, включенными так, чтобы каждый из них сравнивал ток собственного источника питания с током другого. Схема не предъявляет каких-либо строгих требований к компонентам, но R1, R11, R2 и R12 должны иметь допуски 1%. Сигналы на операционные усилители подаются через простые RC-фильтры нижних частот, чтобы сгладить любые скачки напряжения. Для измерения тока на выходе каждого источника питания используются токоизмерительные усилители U1 и U2, а для выравнивания токов используется комбинация из RC-фильтра, операционного усилителя и MOSFET. Работоспособность этого решения было доказана при входном напряжении 12–19 В (обычные блоки питания ноутбуков) и токе нагрузки 10 А. Эффективность распределения нагрузки достаточно высока, чтобы каскадировать эти схемы для объединения четырех источников питания. Результаты испытаний схемы приведены в Таблицах 1 и 2.
| Таблица 2. | С распределением нагрузки (Рисунок 2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||