構(gòu)建負(fù)壓熱插拔電路(08-100)

　　引言

　　許多系統(tǒng)要求支持帶電插拔，除了正電源供電系統(tǒng)外，有些負(fù)電源(-5V或-5.2V)設(shè)計(jì)也提出了同樣的要求。熱插拔應(yīng)用中，可以很容易得到適當(dāng)?shù)牡碗妷?、正電源熱插拔控制器，但卻很難找到合適的針對(duì)負(fù)電源設(shè)計(jì)的熱插拔器件。由于大多數(shù)需要負(fù)電源熱插拔控制的系統(tǒng)中同樣也使用正電源熱插拔控制器，可以借助正電源構(gòu)建一個(gè)負(fù)電壓熱插拔控制方案。本文提供了三種方案供用戶選擇：-5.2V單電源熱插拔電路和兩個(gè)用于+5V/-5.2V的雙電源供電系統(tǒng)的熱插拔方案。三種方案均提供帶電插拔、啟動(dòng)延時(shí)、浪涌電流抑制等功能，但只有一種方案具備過壓檢測(cè)和斷路器功能。

　　圖1所示2芯片方案在正電源和負(fù)電源通道都提供有獨(dú)立的斷路器功能，圖2和圖3所示單芯片方案支持浪涌電流控制功能，但在負(fù)電源設(shè)計(jì)中不具備限流和斷路器功能。

　　芯片方案

　　圖1所示電路提供完備的熱插拔功能，為+5V和-5.2V電源提供限流、斷路功能。電路采用MAX4272低電壓正電源控制器支持+5V通道的熱插拔，由于無法找到用于低電壓的負(fù)電源熱插拔控制器，我們使用了MAX5900高壓負(fù)電源控制器支持-5.2V通道。將MAX5900的接地端連接到+5V電源，+10.2V的電源壓差能夠滿足MAX5900的-9V至-100V供電范圍要求。由于MAX5900具有-9V的最低供電電壓，所以在本設(shè)計(jì)中選擇了這款器件。MAX4272是一款通用的低電壓正電源熱插拔控制器，在8引腳封裝內(nèi)集成了全面的功能，因此在本設(shè)計(jì)中選擇這款器件用于正電源的熱插拔控制。

　　圖1 2芯片方案，在兩個(gè)電源通道均提供過載故障檢測(cè)

　　每個(gè)通道均提供過載(電流大約為1A)故障關(guān)斷，發(fā)生故障時(shí)可以自動(dòng)重新開啟。MAX5900利用M2 MOSFET的RDS(ON)作為檢流電阻，VSENSE的觸發(fā)門限為200mV。選擇RDS(ON) = 0.2?的MOSFET作為M2，可以獲得大約1A的過載門限。有關(guān)延時(shí)和定時(shí)信息，請(qǐng)參考器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

　　單芯片方案

　　圖2電路在正、負(fù)電源同時(shí)提供限流、熱插拔啟動(dòng)控制功能，但僅為+5V電源提供斷路器功能。以下介紹的單芯片方案利用MAX5904同時(shí)支持+5V和-5.2V的熱插拔，MAX5904設(shè)計(jì)用于控制兩路正電源的帶電插拔，按照如下電路設(shè)計(jì)，可以用其控制一路正電源和一路負(fù)電源。選擇MAX5904的優(yōu)勢(shì)是能夠控制兩路電源，并且只需要很少的外部元件。

　　按照以下配置，MAX5940可以將+5V電源當(dāng)作+10.2V電源控制，提供斷路器功能;將-5.2V電源當(dāng)作+5.2V電源處理，實(shí)現(xiàn)熱插拔管理功能。