利用理想二极管和热插拔控制器隔离电源故障

利用理想二极管和热插拔控制器隔离电源故障

热插拔控制

       拉高ON引脚并拉低/EN引脚，就启动了一个100ms的防反跳定时周期。在这个定时周期结束之后，来自充电泵的10μA电流使HGATE引脚斜坡上升。当热插拔MOSFET接通时，浪涌电流被限制到由外部检测电阻器设定的值上，就LTC4225而言，该电阻器连接在IN和SENSE引脚之间 (就LTC4227和LTC4228而言，是SENSE+和SENSE-引脚)。有源电流限制放大器伺服 MOSFET的栅极，这样电流检测放大器上就会出现65mV的电压。如果检测电压高于50mV的时间超过了在TMR引脚端配置的故障过滤器延迟时间，那么电路断路器就断开，并拉低HGATE。如果需要，可以在HGATE和GND之间增加一个电容器，以进一步降低浪涌电流。当MOSFET栅极的过驱动 (HGATE至OUT的电压) 超过4.2V时，拉低/PWRGD引脚 (图 3)。

图3：当ON引脚切换到高电平时，在100ms延迟之后，热插拔控制器HGATE启动，PWRGD被拉低

理想二极管和热插拔控制相结合

       在一个采用冗余电源的典型μTCA应用中 (图4和9)，在背板上对输出进行二极管“或”，以不用断开系统电源，就可以取出或插入板卡。LTC4225和LTC4228都包括理想二极管和热插拔控制器，非常适用于这类应用，这些器件在两个电源之间提供平滑的电源切换，还提供过流保护。

图4：在μTCA应用中，LTC4225为两个μTCA插槽提供12V电源

PLUG-IN CARD-1：插入式板卡 

BULK SUPPLY BYPASS CAPACITOR：降压模式电源旁路电容器

BACKPLANE：背板

       如果主电源掉电，那么控制器就快速响应，以断开主电源通路中的理想二极管MOSFET，并接通冗余电源通路中的MOSFET，从而向输出负载提供平滑的电源切换。热插拔MOSFET保持接通，这样这些MOSFET就不会影响电源切换。当各自的ON引脚被拉低，或/EN引脚被拉高时，控制器断开热插拔MOSFET。当在输出端检测到过流故障时，热插拔MOSFET的栅极被快速拉低，之后输出就稳定在电流限制值上，直至由TMR引脚电容器设定的故障过滤器延迟超时为止。热插拔MOSFET断开，/FAULT引脚锁定在低电平，以指示出现了故障。通过将ON引脚拉至低于0.6V，可以使电子电路断路器复位。

电源优先级

       在传统的二极管“或”多电源系统中，由电压较高的输入电源给输出供电，同时挡住电压较低的电源。这种简单的解决方案满足了应用的需求，在这应用中，电源的优先权不仅是电压较高的电源就优先的问题。图5显示了一个备份电源系统，在这个系统中，无论何时，只要5V主电源(INPUT1)可用，就由该电源给输出供电，而12V备份电源(INPUT2)仅当主电源无法提供时才会使用。

       只要INPUT1高于由ON1引脚端的R1-R2分压器设定的4.3V UV门限，MH1就接通，从而将INPUT1连接到输出。当MH1接通时，/PWRGD1变低，这又将ON2拉低，并通过断开MH2来停用IN2通路。如果主电源无法提供，且INPUT1降至低于4.3V，那么ON1就断开MH1，且/PWRGD1变高，从而允许ON2接通MH2，并将INPUT2连接到输出。在任何情况下，理想二极管MOSFET MD1和MD2都要防止一个输入到另一个输入的反向馈送。

图5：用 LTC4225实现以IN1作为优先输入的双通道电源优先级区分器

PRIMARY SUPPLY：主电源

BACKUP SUPPLY：备份电源