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ISL6140热拔插芯片在电源模块中的应用
来源: | 作者:proe0304c | 发布时间: 2017-10-12 | 2447 次浏览 | 分享到:

  •  R2可取典型值10Ω
  •  R3和C2是用于控制突入电流的反馈网络。
  •  突入电流=(I栅极电流*CL)/C2 CL—负载电容; I栅极电流—N沟道场效应管栅极充电电流45uA
  •  C2=(45uA*CL)/I突入电流
  •  C1=(Vinmax-Vth)/Vth*(C2+Cgd)
  •  Vinmax—最大输入电压;Vth—场效应管最小栅极门限电压;Cgd—场效应管栅漏极间电容
  •  R3=(Vinmax+ΔVgate)/5mA 典型值为18KΩ
⑤电源信号输出设计
PWRGD是个电源信号输出端口,它可以很直观地显示外部电源的输入状态。


  • 光耦输出方式 LED显示方式
  • 光耦输出方式可以与控制后级的PWM控制芯片的软启动功能
  • LED显示方式则很直观地显示输入电压的状况
  • 如果不须外接任何信号输出,应使该端口悬空


4、实际电路设计中须注意的几个问题
①R1电阻的选择要点及布线要求
       R1的PCB布线设计对电路的影响比较大。在实际的设计过程中必须尽量减少外界干扰的影响。另外由于R1处于输入输出的主回路中所以在电路设计的过程中PCB走线的宽度要足够宽,不仅要能满足正常工作电流的需要而且要能满足过电流保护时大电流的要求。理想的R1布线应一端直接接在PIN4(VEE)另一端直接接在PIN5(SENSE),位置尽可能近,走线长度要尽可能地短。例如下图所示:


②抑制瞬时过流脉冲的方法
       为了使电路中的瞬时过流不至于关断电源可在R1两端并连一滤波器。

      
如果需要抑制的瞬时电流脉冲宽度超过3us(低于3us由IC内建的滤波器来控制)就需要上图所示的由C3和R7组成的低通滤波器来滤除。R7的值不能太大,推荐使用100Ω。脉冲的宽度由下式来确定:
  • t= ─R*C*ln[1-(V(t)-V(t0))/(Vi-V(t0))]
  • V(t)----触发电压
  • Vi----过电流保护时在R1上的电压
  • V(t0)----正常工作时电流在R1上的电压
例如:有一个系统正常的工作电流是1A, 2.5A时过电流保护,R1为20mΩ,须滤除50us、5A的电流脉冲。计算如下:
V(t)=50mV(系统规定)
V(t0)=20mV(V=I*R=1A*20mΩ)
Vi=100mV(V=I*R=5A*20mΩ)
如果R1=100Ω 那么C3应选1uF
注:N沟道场效应管应选择能持续通过更大电流的型号,因为IC不能限制电流大小,RC滤波器只是起到延迟
关断FET的效果。如果FET的工作电流小于瞬态过流的的电流值就有可能造成FET的受损。
③OV和UV应用注意点
       R4要比R5、R6大得多,在选择电阻参数时首先选择R4,OV及UV的灌电流设定在100uA左右。
       例如:50V输入电压,R4可选500KΩ,那么R5、R6可选10KΩ左右的电阻。为了消除外界瞬时脉冲对电路的影响,在UV对VEE或OV与UV之间加上滤波器也是不错的方法。
④IC的过压保护要求
       ISL6140本身只能承受最大100V的额定电压,即使是短暂的过压也将造成IC永久性的损伤并且会影响到其它元器件。为了保护IC可在IC的VDD与VEE之间加上一个突波吸收器(例如DIODE公司的SMAT70A,吸收功率400W,最大击穿电压89V,最小击穿电压70V,反向最大脉冲电流3.5A)。突波吸收器的选择依据是电源正常的输入电压变动范围、预计须吸收功率的大小、最大的反向脉冲电流。

5、小结
       随着电源模块的广泛应用、通讯网络设备对高性能电源的需求不断提高,热拔插控制芯片以少量的外围元件、多种保护功能、良好的性价比将得到进一步的应用。










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