ZHCAEE6 September   2024 TPS23521 , TPS23523 , TPS23525

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2现有设计和挑战
  6. 3负热插拔控制器 - TPS2352x
  7. 4采用 TPS2352x 实现输出电压钳位
  8. 5设计过程和实现
    1. 5.1 配置 TPS2352x 的电流限制切换阈值
    2. 5.2 反馈和控制环路响应
    3. 5.3 为反馈放大器供电
    4. 5.4 噪声抗扰度
  9. 6测试结果
    1. 6.1 启动
    2. 6.2 NEBS 瞬态响应
  10. 7总结
  11. 8参考资料

负热插拔控制器 - TPS2352x

TPS2352x 是一款先进的特色集成式热插拔和 OR-ing 控制器,用于处理具有严格瞬态要求的负输入电压系统。在带电背板中插拔系统期间,TPS2352x 可对电源连接进行智能控制。TPS2352x 提供浪涌电流控制以限制系统电压下降和瞬变,并支持可编程电流限制、输入插入和故障检测计时器以及输入过压/欠压锁定电平和迟滞。TPS2352x 系列还实现了以下所述的其他功能,旨在应对常见的热插拔设计挑战。

  • 双电流限制:
    该器件有两个电流限制级别,具体取决于串联导通 FET 的漏源电压 (VDS)。电流限制级别可通过选择一个检测电阻器进行编程,而用于电流限制切换的 VDS 阈值也可由一个外部电阻器进行编程。

    不可避免的是,热插拔设计在 FET 选择方面面临挑战,因为在高 VDS 条件下,导通 FET 在启动期间可能会超出安全工作区 (SOA) 范围。此设计所需的 FET 比正常运行条件下所需的 FET 更大。两个不同的电流限制级别可以通过在高 VDS 范围内利用导通 FET 的 SOA 区域来解决这一难题。在启动期间从引脚检测到高 VDS 的情况下,TPS2352x 会应用较低的电流限制级别,从而有效地限制导通 FET 上的功率。一旦输出电压电平稳定并且 VDS 变低,TPS2352x 便会设置较高的电流限制级别,从而在正常运行期间提供所需的功率,但仍然能在 SOA 区域内保护导通 FET。

  • 软启动断开:
    该器件在软启动电容器和 FET 栅极引脚之间实现了一个断开开关,旨在确保在遇到瞬态或短路时能够灵活运行。

    在热插拔中使用软启动电容器是为了限制进入输出电容器的浪涌电流。电容器与导通 FET 的栅极相连以用于限制栅极电压的压摆率。不过,电容器可能会在瞬态期间干扰正常运行,从而破坏栅极电压的快速充电和放电。

  • 辅助栅极驱动器:
    该器件具有第二个热插拔栅极驱动器,在设计多个导通 FET 时,可以节省物料清单 (BOM) 成本并减小尺寸。该器件仅在正常运行条件下驱动 FET,此时主 FET 得到增强,从而降低了辅助 FET 的 SOA 要求。
  • OR-ing:
    该器件采用集成式 OR-ing,以模拟理想二极管的方式控制外部 MOSFET。TPS2352x 通过控制 OR-ing FET 的栅源 (VGS) 电压将该 FET 上的正向压降调节至 25mV。该器件可以在发生系统混乱时阻断反向电流,并具有 BOM 成本和尺寸方面的优势,因为此设计可以节省外部 OR-ing 控制器件。

如需了解更多详细信息和具体设计示例,请参阅使用 TPS2352x 热插拔控制器保护无线电、基带和有源天线系统