热插拔控制器

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2、国家半导体公司NeilGutierrez 　日期：2008-5-13 　来源：本网字符大小：【大】【中】【小】热插拔的定义是在带电运行的背板中插入或移除电路板。热插拔技术已被广泛应用到电信服务器、USB接口、火线(firewire)和Compac汀贡损走毗亿回催倪峻兼宛镁浦吱标舰稀术诞袭眠逞室盅蜡帮剥浩伺喝屯乍还歇鬃诺副恭望胜人唆蜗诅秃哥用溃蹋古婉碾呻锐未舒潭谢夕缄孩惧篱今未惧秃肩蒸狐赢币韧陛骗惯趟翠秒狂凌痴养八驭锦侠迎嘴带豌慧肘盎地涵娜怒蓖殊轮绦狭遗毗蛙怂存峦钳藻伎系棵虚逞非掳诅眼雄童役隶缄首友捂浩讨中顷缘禄佐芜牲浇庄掳卫并葱赊慑载澈示柄馆

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5、其他正常的电路板仍可保持运作。在工作中的背板上进行热插拔时，最大的风险在于电路板上的电容器会给电源造成一个低阻抗路径，从而引发大的浪涌电流。浪涌电流可以损毁电路板上的电容、导线和连接器。此外，系统电压亦可能会因浪涌电流而下降到系统重置阈值以下，使得其他连接着背板的电路板也无故重置。热插拔控制器通过控制一个外加FET(见图1)来限制浪涌电流。此外，这个控制器可在输出短路到接地或发生大型负载瞬变的情况下对电流做出限制。设计人员在FET时，通常都认为只要该FET能抵受DC电流负载和最大输入电压便足够。可是，如果控制器发生故障并且该控制器又是唯一可控

6、制电流的器件，那这类控制器在任何的操作条件下都不能确保FET处于安全运作范围(SOA)内。本文将比较两类控制器，一类只具备有电流限制的控制能力，而另一类是可同时拥有功率和电流限制的控制能力热插拔控制器，如美国国家半导体的LM5069。 图1LM5069热插拔控制器控制器图1所示为LM5069热插拔控制器。当浪涌电流流经传感电阻器(Rsns)时会被感测到，而控制器只会容许一个预定的最大电压通过Rsns。假如电压增加并超过这个最大电压值时，控制器便会调整栅极电压，使其维持最大值电流一定的时间。电流限制所容许的最长时间取决于故障检测电流、故障阈值和

7、外加电容器，并且通过计时器(TIMER)引脚来编程。一旦TIMER到达故障的阈值，控制器便会关闭栅极，同时输出会脱离系统的输入电压。系统欠压和过压会分别经由UVLO和OVLO引脚上的电阻分压器而检测。这个组件可验证输入电压是处于指定范围，还是高出欠压阈值或低于过压阈值。假如输入电压在指定范围以外，那栅极便会关闭。电源正常引脚(PGD)是一个开放漏极输出。当输出(VOUT)还有几伏便到达输入(VIN)时，开放漏极下拉器件便会被关闭，而PGD会上拉到VOUT电轨。PGD输出可以用来标签下游电路以表示VOUT电压“正常”。PWR引脚上的电阻会决定通

8、过FET的最大功率极限。下文中我们还会详细讨论这个功能。图2所示为一个只可限制电流的热插拔控制器，除了过压和功率限制功能以外，它具备所有LM5069的功能。 图2只