具有雙速/雙電平故障保護(hù)的熱插拔控制器

當(dāng)插卡（或接口板）在主板帶電的情況下插入或拔出時(shí)，由于插卡上濾波電容的放電作
用會(huì)對(duì)主電源呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，造成主電源損壞。圖一所示電路能夠在可編程的開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)對(duì)負(fù)載電流加以限制、調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)在熱插拔過(guò)程中安全、可靠工作。正常工作狀態(tài)下，MAX4370內(nèi)部的兩個(gè)比較器（低速/高速比較器）提供雙速/雙電平短路和過(guò)流保護(hù)，電源電壓范圍+3V至+12V，內(nèi)置電荷泵控制器為外部N 溝道MOSFET 功率開(kāi)關(guān)提供柵極驅(qū)動(dòng)。檢測(cè)到系統(tǒng)故障時(shí)，MAX4370將處于鎖存狀態(tài)。
開(kāi)啟狀態(tài)：系統(tǒng)上電時(shí)，MAX4370 處于開(kāi)啟狀態(tài)，開(kāi)啟時(shí)間由外接電容CTIM 決定，內(nèi)部低速比較器不工作，通過(guò)以下兩個(gè)途徑為系統(tǒng)提供電流限制：
1、 控制外部的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電壓，使供給負(fù)載的電流緩慢上升。
2、 通過(guò)調(diào)整外部限流電阻的電壓限制流入負(fù)載的電流。
當(dāng)高速比較器檢測(cè)到過(guò)流時(shí)，柵級(jí)電壓以固定的80μA 電流通過(guò)限流電阻放電，從而有效控制了上電期間的導(dǎo)通電流。
正常工作模式：開(kāi)啟過(guò)程結(jié)束后，MAX4370 進(jìn)入正常工作模式，利用兩個(gè)比較器以不同的檢測(cè)門(mén)限（雙電平）和響應(yīng)時(shí)間（雙速）檢測(cè)負(fù)載電流，一旦檢測(cè)到故障，則斷開(kāi)MOSFET。檢測(cè)過(guò)程為：
1、 低速比較器的的響應(yīng)時(shí)間由外接電容CSPD 確定（tCSPD（ms）=0.2 x CSPD(nF)），CSPD 引腳浮空時(shí)，響應(yīng)時(shí)間為默認(rèn)值20μs；檢測(cè)門(mén)限電壓為固定的50mV；低速比較器對(duì)瞬態(tài)小電流沒(méi)有響應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)流時(shí)，MOSFET柵極被放電，而后關(guān)斷MOSFET。
2、 高速比較器的響應(yīng)時(shí)間和檢測(cè)門(mén)限電壓均為固定值，門(mén)限電壓為200mV，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，立即斷開(kāi)MOSFET。
出現(xiàn)故障時(shí)，STAT 引腳輸出低電平，MAX4370 處于鎖存狀態(tài)，要清除鎖存狀態(tài)需在ON 引腳輸入一負(fù)脈沖，脈沖寬度應(yīng)大于20μs。
應(yīng)用：
1、 選擇N溝道MOSFET：N溝道MOSFET的額定電流應(yīng)滿足負(fù)載電流的要求；在滿負(fù)荷范圍內(nèi)，MOSFET 的導(dǎo)通電阻RDS（ON）應(yīng)足夠小，以降低柵漏間的壓差減小功耗，當(dāng)負(fù)載電流為1A時(shí)，可選用IR公司的IRLMS1503。參考表一。