请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

热点推荐

广告位一广告位三 广告位二
查看: 54|回复: 1

高速数字通信系统的热插拔电路设计

[复制链接]

594

主题

597

帖子

7万

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
78051
QQ
发表于 2019-12-30 12:19:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
尽管现在已有许多重视于热插拔操控器规划的文献,但是热插拔规划的功能性、可靠性及难易程度还取决于在稳定状况与短路条件下操控器和MOSFET的正确挑选。下面咱们将对一个电路板规划实例进行逐渐分析,并阐明运用某些操控器时的规划复杂性。
图1显现了一个根本热插拔电路,它包含一个热插拔操控器(U1)、一个N沟道功率MOSFET(Q1)和一个功率感应电阻器(Rsense)。
电流操控热插拔操控器至少含有一个线性电流放大器(LCA)。电流放大器能够感应Rsense两端的电压,并经过回拉Q1的Vgs以保持Rsense上的电压,从而约束峰值涌入电流。由于涌入电流是能够挑选的,所以DC/DC转换器输入电压的上升时间将首要由输入阻抗决议。开机时涌入电流过冲击首要取决于负载阻抗、所挑选的MOSFET、热插拔操控器驱动器和热插拔LCA的速度。
应挑选集成的热插拔仍是分立的MOSFET/操控器解决方案呢?让咱们首要考虑一下选用集成MOSFET的模仿IC方法,或许要考虑的榜首件事是集成体系IC与独自的操控器和功率MOSFET的比较。关于-48V电信运用,现今市场上至少已有一种集成解决方案,就是来自Supertex的HV111。该器材在模仿进程中集成了一个内置的旁路MOSFET开关,通常而言模仿进程比功率MOSFET具有更高的Rds(on)与面积的乘积,这意味着关于相同的Rds(on)模仿开关将占用更多的空间,或者说在相同的面积内,模仿开关将有更高的Rds(on),这对80V或100V开关特别如此。HV111有一个额定80V的开关,典型Rds(on)为1Ω,最大Rds(on)为1.5Ω。
那么应运用什么样的电流操控器?由于首要关心的是体系可靠性,所以要寻找对过电流或短路响应最快的操控器,制造商把这个作为从Vsense高电平至拉回到阈值邻近的MOSFET的栅极电压或低tpHLsense的传达延时。制造商还或许标出操控回路跨导dIgate/dVsense,它表示栅极电压改变与Vsense电压改变之比。别的还要看一下栅极驱动功能,以确定其能够产生或消除MOSFET寄生电容。
由于制造商标明的操控回路速度各有不同,所以最好在作业台上用相同测试条件对几个样本进行比较。相同,传达延时从检测出毛病开始,直到栅极电压被下拉到模仿电流设定点停止。
运用起浮操控器时,需求增加额定的电阻器,称为Rshunt。如像UCCx921、ADM1070和LTC4151均为“起浮”操控器,就意味着器材里都含有一个电压调理器,该调理器在地和-48V线路之间与一个分流电阻器串联。UCCx921有一个最小9V的调理电压,因而其Rshunt消耗的功率为:
主张以最小Vin向调理器供给至少2.5mA偏流,因而
运用10KΩ时,
所以应运用至少1W的电阻器。
挑选Rsense
电路板将刺进-48V背板中,所以要一个1.2V输出和60A峰值负载或72W转换器。和大多数电源制造商一样,主张在电源的Vin(+)引脚和Vin(-)引脚之间加一个220μF电容器,输入线电压能够在-75V至-35V之间,制造商指定在60A负载时最大输入电流为2.8A。别的你也能够自己核算该电流,最大输入电流呈现于负载功率最大且输入电压最小时,即
=72W/(36V×0.72)=2.8A
挑选MOSFET
P=Imax2×Rds(on)
P=Ipk2×Rds(on)max=2.82×0.03=0.24W
负载短路时,悉数Vin都加在MOSFET上。这是最糟糕的情况,电流只受MOSFET Rds(on)和熔断丝电阻的约束。从操控器的技术标准出发,假定你正运用一个具有3μs传达延时的操控器,用于响应毛病并下拉MOSFET基准以保持模仿电流约束,则最坏情况下的电流为:
当然,跟着MOSFET温度上升,其Rds(on)也将上升,最终从MOSFET曲线的线性区移到饱满区,MOSFET将自行约束到180A左右,短路时的功率为:
现在市场上有许多热插拔操控器出售,请密切注意所挑选的电流驱动操控器的速度和驱动才能。Rsense电路断路器约束电压设为可接受的电大输入电流,一起有必要查看短路情况下MOSFET的最差结温,它有必要低于最大额定操作结温以保证规划安全可靠。
九天视频教育创办于年专注于PCB培训,pcb板培训,pads培训,pcb工程培训,pcb设计师培训,pcb内层培训,pcb培训班,pcb培训机构,pads培训机构,pcb培训教材,电子电路pcb设计培训,pcb电路板设计培训,pcb培训教材,Altium designer培训,Cadence Allegro培训,pcb线路板设计高级班以及CAM培训和Genesis培训业务






上一篇:电源网格的电压下降和电搬迁效应剖析
下一篇:芯片设计中的多领域集成


回复

使用道具 举报

0

主题

3

帖子

20

积分

新手上路

Rank: 1

积分
20
发表于 4 天前 | 显示全部楼层
PADS论坛就是牛逼!

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表