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降低熱插拔控制電路的電路電流
作者：
時(shí)間：2012-03-17
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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初的短路電流，但PNP型達林頓管下拉會(huì )迅速終止電流信號波形。這種配置下的短路電流信號波形如圖7所示，峰值電流仍為2400mV或400A，但快速比較器在370ns觸發(fā)后，電流可在50ns內阻斷。還應注意，短路電流信號波形是非常陡峭的，表明機械短路非?？煽?。
圖7. 快速下拉電路的短路電流波形
當電路電容給輸入電容充電時(shí)電源電流發(fā)生反向，并導致+12V輸入端出現一個(gè)小幅正向過(guò)沖。
圖3的快速短路峰值電流限制電路在限制峰值電流以及短路電流持續時(shí)間方面均有效。如圖8所示，RS (6mΩ)兩端的電壓峰值為600mV，對應100A峰值電流。短路電流阻斷極其迅速，電流脈沖在200ns內完全終止。
圖8. 改進(jìn)后熱插拔控制器電路的短路電流脈沖
利用該技術(shù)可將背板電源干擾降至最低，如圖9所示，會(huì )在測試方法一節中提到的+12V電源上產(chǎn)生小于±500mV的峰值電壓干擾。
圖9. 圖3電路發(fā)生短路時(shí)引起的背板干擾
再次看到陡峭的電流波前，表明這是一個(gè)質(zhì)量非常高的短路狀態(tài)。遺憾的是，很難復現這樣的陡峭電流波形。 那么發(fā)生了什么?
PNP-NPN檢測/下拉電路終止短路電流(然后解除控制)如此迅速，以至于MAX4272快速比較器沒(méi)有足夠的時(shí)間觸發(fā)(響應時(shí)間 = 350ns)。圖10顯示了500μs時(shí)段的VGS信號波形(短路開(kāi)始后450μs)。由于100μA的柵極充電電流仍然存在，已經(jīng)被放電的柵極電壓又開(kāi)始上升。大約130μs后，柵極電壓被充分充電(3V)，VOUT升至大約1V，這時(shí)短路電流再次開(kāi)始流動(dòng)。重新充電的過(guò)程很慢，足以使快速比較器在電流為33A時(shí)觸發(fā)(200mV/6mΩ)，IC將執行關(guān)斷和閉鎖操作。
圖10. 短路情況下 VGS的時(shí)間壓縮視圖 結論
當熱插拔控制電路發(fā)生短路故障時(shí)，本文討論的兩種電路都可以通過(guò)限制功耗來(lái)保護背板電源。圖2所示的簡(jiǎn)單電路能夠將短路電流持續時(shí)間縮短到500ns以?xún)?；圖3電路稍微復雜些，但可將短路電流限制在100A以?xún)?，并且短路電流脈寬小于200ns。
以上任何一種技術(shù)都適用于大多數熱插拔控制電路。
取決于電源內阻、短路阻抗以及短路故障本身的特性和故障發(fā)生時(shí)間，個(gè)別測試結果會(huì )存在一定差異。
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