高可靠性電源系統的熱插拔原理和應用問(wèn)答選編
問(wèn):如何避免電流過(guò)大引起的故障?
答:熱插拔電源管理IC可以限制最大電流,正確設置RSENSE的值就可以得到合適的允許最大電流,超過(guò)最大電流的限制時(shí)熱插拔電源管理IC即可進(jìn)入保護狀態(tài)。
問(wèn):熱切換功能的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
答:熱插拔功能一方面起到保護負載的作用,另一方面提高了系統的穩定性。系統在線(xiàn)時(shí)接入新的負載,負載會(huì )產(chǎn)生浪涌電流,熱插拔限制和抑制浪涌電流產(chǎn)生,保護了負載。另外接入新的負載時(shí)不會(huì )使輸入電壓驟降造成系統其它工作失?;蛘邚臀?,提高系統穩定性和可靠性。
問(wèn):如果電流上升斜率太小,會(huì )不會(huì )導致無(wú)法滿(mǎn)足電路模塊間所必需的上電順序?
答:會(huì )對上電順序造成一定影響,此時(shí)需要根據負載設定合理的定時(shí)電容的值。
問(wèn):選擇熱插拔產(chǎn)品需要注意哪些規格?
答:主要考慮使用的溫度范圍、使用電壓范圍(比如高壓應用還是低壓應用)、操作的類(lèi)型(比如是切斷類(lèi)型還是自動(dòng)重試類(lèi)型),以及電流限制、平均功率控制等其它功能的選用。因為器件型號不同,對應的功能也不大相同。
問(wèn):一般工業(yè)控制在什么地方需要使用熱插拔?工控與計算機的熱插拔概念有無(wú)不同?
答:熱插拔便于調試維修和替換,對于某些工業(yè)控制,需要系統不間斷控制,此時(shí)必須使用支持熱插拔的設備和負載。平時(shí)計算機所說(shuō)的熱插拔大都是指支持熱插拔的設備,我們在這里講的是熱插拔電源管理器件。
問(wèn):在負載短路情況下,熱插拔上沖電流是否能夠限制?如何實(shí)現?
答:當負載短路時(shí),由于負載電容變小,電流并不會(huì )出現較大過(guò)沖。如果電流明顯超過(guò)IMAX或者ILIM,MOSFET會(huì )及時(shí)切斷。
問(wèn):在開(kāi)關(guān)電源中,有沒(méi)有關(guān)于MOSFET選擇的標準?
答:開(kāi)關(guān)電源選用MOSFET優(yōu)先考慮功耗的問(wèn)題。除了最大耐壓、最大電流能力及導通電阻外,尚有其它在實(shí)際應用時(shí)需要注意的參數,如傳導、柵極電荷、崩潰、溫度的影響。
問(wèn):在熱拔插電源方案中,在負載斷開(kāi)時(shí)會(huì )產(chǎn)生尖端放電嗎?如果有,如何避免?
答:熱插拔電源管理是針對負載接入熱系統的過(guò)程中負載出現浪涌電流、系統電源急劇下降以及其它可靠性問(wèn)題的解決方案。若存在感性和容性負載,即使不是熱插拔設備也會(huì )有放電現象,可以考慮設計泄放回路。
問(wèn):在冗余電源系統中,除可以使用隔離二極管來(lái)降低單點(diǎn)故障,是否還有其它方法來(lái)降低單點(diǎn)故障?
答:TI推出了Oring和N+1的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品和FET組和替代了二極管,具有更好的性能。首先,FET功耗很小,遠遠低于二極管;其次,設計更加有彈性,FET可任意關(guān)閉和打開(kāi),這是二極管所不具有的特性;另外保護功能更強,FET關(guān)閉時(shí)間比二極管快,可雙向阻斷故障電壓轉換器。
問(wèn):在實(shí)際應用中,熱插拔技術(shù)在確保系統穩定性上都采取了哪些措施?
答:部分熱插拔電源管理產(chǎn)品產(chǎn)品設計有欠壓保護、精確的最大電流限制、可編程的平均功率限制、可編程過(guò)流限制、錯誤指示等功能。這些功能保證了系統穩定性。
問(wèn):怎樣保證不把噪聲誤判為過(guò)壓或者欠壓?
答:如果噪聲引起的電壓低于器件本身正常工作電壓,欠壓保護會(huì )起作用,過(guò)壓超過(guò)器件本身的最大承受電壓,就會(huì )對器件產(chǎn)生破壞。所以這兩種保護都可以保證器件的正常使用和安全,主要解決點(diǎn)還是限制或者抑制噪聲的出現,例如增加去耦電容等。
問(wèn):電源的熱插拔會(huì )不會(huì )對后面的系統造成損害?比如筆記本電源突然斷電,會(huì )直接造成對主板的沖擊,這個(gè)是如何考慮的?
答:電源熱插拔不會(huì )對系統造成危害,熱插拔電源管理器件有效保護負載,防止過(guò)大的沖擊電流,另一方面使系統電源正常供電,避免接入負載出現過(guò)大的電壓降。電源突然斷電不會(huì )對主板造成很大的傷害,原因是內部設有保護電路和泄放回路。
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