热插拔控制器在直流升压电路中设计应用

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1、热插拔控制器在直流升压电路中设计应用　　摘要：设计了一种利用热插拔保护控制芯片，实现直流升压电路的输出过流、短路保护。分析了直流升压电路以及热插拔保护电路的工作原理及实现方式，详细介绍了电路及参数设计、选择过程，以及实际工作开关波形，并给出了设计实例。实验证明，利用热插拔保护控制芯片，有效地避免了常规直流升压电路在输出过流短路时的固有缺陷，提高了电源使用的可靠性。关键词：开关直流升压电路；热插拔控制；安全工作区；输出保护中图分类号：TN710?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）23

2、?0165?03DesignapplicationofthehotswapcontrollerintheDCboostedcircuitLIXing1，QIANYue?guo2，JINLi1，ZHANGJian?qing1（1.The36thResearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Jiaxing314001，China；2.ZhejiangJECElectronicCo.，Ltd.，Jiaxing314001，China）

3、9Abstract：Ahot?swapprotectioncontrolchipisdesigned，whichrealizedtheprotectionofover?currentandshortcircuitinDCboostcircuitoutput.TheworkprincipleandimplementationmodelofDCboostcircuitandthehot?swapprotectioncircuitareanalyzed.Thecircuit，theparametersdesig

4、n，theselectionprocessandactualworkswitchingwaveformsareintroducedindetail，andthedesignexamplesaregiven.Experimentsshowthatusinghot?swapprotectioncontrolchipcaneffectivelyavoidtheinherentdefectsoftheconventionalDCboostcircuitinovercurrentshortcircuit.Itimp

5、rovedthereliabilityofpowersupply.Keywords：switchDCboostercircuit；hot?swapcontrol；safetyoperationarea；outputprotection热插拔保护电路通常用于服务器、网络交换机、以及其他形式的通信基础设施等高可用性系统。这种系统通常需要在带电状态下替换发生故障的电路板或模块，而系统照样维持正常运转，这个过程称为热插拔（Hot9Swapping）。本文将阐述热插拔控制器的另一种用法，利用热插拔保护电路具有的过流

6、和短路保护功能，解决开关直流升压电路的输出端保护问题。1开关直流升压电路的基本原理开关直流升压电路（TheBoostConverter或者Step?upConverter），是一种开关直流升压电路。输出电压高于输入电压，输出电压极性不变，基本电路图如图1所示。图1TheBoostConverter开关管导通时，电源经由电感?开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管?负载形成回路，完成升压功能。输出过流时，电路会采样开

7、关管的峰值电流，减小占空比，导致输出电压下降。当输出电压降到输入电压时，过流保护不再受控，保护失效。另外输出过流点还会随着输入电压升高而变大。当输出短路时，输入电源会通过电感、升压二极管形成短路回路，导致电源故障。BOOST电路还有一个缺陷是不方便控制关闭输出，当控制芯片关闭，开关管截止时，输出仍然有电压，不像BUCK电路，很方便的将输出电压降到0V。2热插拔控制器的基本原理热插拔（Hot?Plugging或Hot9Swap）即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏

8、的电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。如果没有热插拔控制器，负载端的模块插拔时，会对电源产生浪涌电流的冲击，影响电压的稳定与电源的可靠性。这个问题可通过热插拔控制器来解决，热插拔控制器能合理控制浪涌电流，确保安全上电间隔。上电后，热插拔控制器还能持续监控电源电流，在正常工作过程中避免短路和过流。3关键电路设计与实例3.1电源要求电源实例如图2所示，其中的电源输入9～18V，额定输出28V/1.