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LTC1645双通道热插拔控制器和电源顺序器的介绍、特性、及应用

来源: hqbuy
2024-01-31
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

LTC1645是一款双通道热插拔控制器和电源顺序器,允许从带电背板上安全地插入和取出电路板。当电路板热插拔时,电路板上的电源旁路电容器在充电时可以从背板电源总线吸取巨大的瞬态电流。这些瞬态电流可能对电容器、连接器引脚和电路板走线造成永久性损坏,并可能破坏系统供电,导致系统中的其他电路板复位。

使用外部n通道通管,供电电压从1.2V到12V可以以可编程的速率一起或单独斜坡。可编程的电子断路器,防止短路在任何输出。LTC1645有14引脚和8引脚两种封装。8引脚版本包括一个控制输入,双栅极驱动器和双断路器。14引脚版本还提供了一个系统复位信号和一个备用比较器,以指示何时板电源电压降至可编程水平以下。它也有一个故障信号来指示过流状态,以及一个定时器引脚来在电源电压上升和系统复位信号失效之前创建延迟。

基本操作

如图1和图3所示,LTC1645通过外部n通道通路晶体管控制电路板的电源。LTC1645包含一个内部电荷泵,为n沟道场效应管提供高侧驱动。R(SENSE1)和R(SENSE2)提供电流故障检测,R1和R2防止高频振荡。通过以可控的速率向上和向下倾斜通路晶体管的栅极,从主背板电源提取的瞬态浪涌电流(I = C·dv/dt)在电路板连接时被限制在一个安全值。

取高于0.8V的ON引脚在一个定时周期后使GATE1导通,取高于2V的ON引脚在至少一个定时周期后使GATE2导通。当任一检测电阻两端电压大于50mV且持续时间超过1.5μs时,断路器将跳闸。当它跳闸时,两个GATE引脚立即拉到地,外部fet迅速关断并(在14引脚版本中)的错断言。

LTC1645的14引脚版本提供两个开漏输出比较器,用于监测输入或输出电压水平。一个版本重置当FB引脚超过1.238V时,一个定时周期,而当COMP+高于1.238V时,另一个立即释放COMPOUT。

电源跟踪和排序

除了通用热插拔外,LTC1645还有助于简化电源跟踪和排序电路。一些应用要求两个电源之间的差不超过一定的电压。该要求适用于上电和下电以及稳态工作期间,通常是为了防止双电源ASIC中的锁存现象。其他系统需要一个电源接一个电源;例如,当系统时钟需要在逻辑块之前启动时。典型的双电源或背板连接可能以任意速率出现,具体取决于负载电流,电容器尺寸,软启动速率等。传统的解决方案可能很麻烦,或者需要复杂的电路来满足必要的要求。

图1显示了一个应用程序将V(OUT1)和V(OUT2)一起向上和向下倾斜。ON引脚必须达到0.8V以增加V(OUT1)和V(OUT2)。备用比较器将ON引脚拉低直到V(IN2)高于2.3V,在V(IN1)高于3V之前ON引脚不能达到0.8V。因此,在计时周期开始之前,两个输入电源必须在调节范围内。在定时周期结束时,输出电压一起上升。如果任何一个输入电源脱离调节或如果检测到过流状态,Q1和Q2的门一起拉低。图2显示了图1中电路的示波器照片。


图1所示 3.3V和2.5V的上下斜坡。

图2 供应跟踪波形。

上电时,V(OUT1)和V(OUT2)一起上升。在断电时,LTC1645同时关断Q1和Q2。电荷仍然存储在C(LOAD1)和C(LOAD2)上,输出电压将根据负载而变化。D1、D2的导通电压≈1V(各≈0.5V),保证V(OUT1)不超过V(OUT2) 1.2V。D3保证V(OUT2)永远不会大于V(OUT1)超过0.4V。除非在输入处出现过压情况,这些二极管可能传导电流的唯一时间是在断电事件期间,然后仅放电C(LOAD1)或C(LOAD2)。在输入过压情况下,如果电流限制水平设置适当,则断路器将跳闸。

图3显示了热插拔应用程序中的LTC1645,该应用程序配置为在V(OUT2)之前增加V(OUT1)。V(OUT1)最初放电,D1反向偏置,因此ON引脚处的电压仅由V(CC1)通过电阻分压器R3和R4确定。如果V(CC1)高于4.6V,则ON引脚电压超过0.8V, V(OUT1)上升。随着V(OUT1)上升,当V(OUT1)≈4.5V时,D1正向偏置并将ON引脚拉到2V以上。这打开了GATE2, V(OUT2)上升。如果需要额外的电压监测,请使用14针版本。


图3 供应测序。

结论

设计热插入系统通常需要一个经验丰富的设计师付出巨大的努力。使用LTC1645,安全可靠的热插拔变得像连接IC,几个功率场效应管和少数电阻和电容器一样容易。



责任编辑:David

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