LTC1645是一款雙通道熱插拔控制器和電源順序器，允許從帶電背板上安全地插入和取出電路板。當(dāng)電路板熱插拔時，電路板上的電源旁路電容器在充電時可以從背板電源總線吸取巨大的瞬態(tài)電流。這些瞬態(tài)電流可能對電容器、連接器引腳和電路板走線造成永久性損壞，并可能破壞系統(tǒng)供電，導(dǎo)致系統(tǒng)中的其他電路板復(fù)位。

使用外部n通道通管，供電電壓從1.2V到12V可以以可編程的速率一起或單獨斜坡。可編程的電子斷路器，防止短路在任何輸出。LTC1645有14引腳和8引腳兩種封裝。8引腳版本包括一個控制輸入，雙柵極驅(qū)動器和雙斷路器。14引腳版本還提供了一個系統(tǒng)復(fù)位信號和一個備用比較器，以指示何時板電源電壓降至可編程水平以下。它也有一個故障信號來指示過流狀態(tài)，以及一個定時器引腳來在電源電壓上升和系統(tǒng)復(fù)位信號失效之前創(chuàng)建延遲。

基本操作

如圖1和圖3所示，LTC1645通過外部n通道通路晶體管控制電路板的電源。LTC1645包含一個內(nèi)部電荷泵，為n溝道場效應(yīng)管提供高側(cè)驅(qū)動。R(SENSE1)和R(SENSE2)提供電流故障檢測，R1和R2防止高頻振蕩。通過以可控的速率向上和向下傾斜通路晶體管的柵極，從主背板電源提取的瞬態(tài)浪涌電流(I = C·dv/dt)在電路板連接時被限制在一個安全值。

取高于0.8V的ON引腳在一個定時周期后使GATE1導(dǎo)通，取高于2V的ON引腳在至少一個定時周期后使GATE2導(dǎo)通。當(dāng)任一檢測電阻兩端電壓大于50mV且持續(xù)時間超過1.5μs時，斷路器將跳閘。當(dāng)它跳閘時，兩個GATE引腳立即拉到地，外部fet迅速關(guān)斷并(在14引腳版本中)的錯斷言。

LTC1645的14引腳版本提供兩個開漏輸出比較器，用于監(jiān)測輸入或輸出電壓水平。一個版本重置當(dāng)FB引腳超過1.238V時，一個定時周期，而當(dāng)COMP+高于1.238V時，另一個立即釋放COMPOUT。

電源跟蹤和排序

除了通用熱插拔外，LTC1645還有助于簡化電源跟蹤和排序電路。一些應(yīng)用要求兩個電源之間的差不超過一定的電壓。該要求適用于上電和下電以及穩(wěn)態(tài)工作期間，通常是為了防止雙電源ASIC中的鎖存現(xiàn)象。其他系統(tǒng)需要一個電源接一個電源;例如，當(dāng)系統(tǒng)時鐘需要在邏輯塊之前啟動時。典型的雙電源或背板連接可能以任意速率出現(xiàn)，具體取決于負(fù)載電流，電容器尺寸，軟啟動速率等。傳統(tǒng)的解決方案可能很麻煩，或者需要復(fù)雜的電路來滿足必要的要求。

圖1顯示了一個應(yīng)用程序?qū)(OUT1)和V(OUT2)一起向上和向下傾斜。ON引腳必須達(dá)到0.8V以增加V(OUT1)和V(OUT2)。備用比較器將ON引腳拉低直到V(IN2)高于2.3V，在V(IN1)高于3V之前ON引腳不能達(dá)到0.8V。因此，在計時周期開始之前，兩個輸入電源必須在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。在定時周期結(jié)束時，輸出電壓一起上升。如果任何一個輸入電源脫離調(diào)節(jié)或如果檢測到過流狀態(tài)，Q1和Q2的門一起拉低。圖2顯示了圖1中電路的示波器照片。

上電時，V(OUT1)和V(OUT2)一起上升。在斷電時，LTC1645同時關(guān)斷Q1和Q2。電荷仍然存儲在C(LOAD1)和C(LOAD2)上，輸出電壓將根據(jù)負(fù)載而變化。D1、D2的導(dǎo)通電壓≈1V(各≈0.5V)，保證V(OUT1)不超過V(OUT2) 1.2V。D3保證V(OUT2)永遠(yuǎn)不會大于V(OUT1)超過0.4V。除非在輸入處出現(xiàn)過壓情況，這些二極管可能傳導(dǎo)電流的唯一時間是在斷電事件期間，然后僅放電C(LOAD1)或C(LOAD2)。在輸入過壓情況下，如果電流限制水平設(shè)置適當(dāng)，則斷路器將跳閘。

圖3顯示了熱插拔應(yīng)用程序中的LTC1645，該應(yīng)用程序配置為在V(OUT2)之前增加V(OUT1)。V(OUT1)最初放電，D1反向偏置，因此ON引腳處的電壓僅由V(CC1)通過電阻分壓器R3和R4確定。如果V(CC1)高于4.6V，則ON引腳電壓超過0.8V, V(OUT1)上升。隨著V(OUT1)上升，當(dāng)V(OUT1)≈4.5V時，D1正向偏置并將ON引腳拉到2V以上。這打開了GATE2, V(OUT2)上升。如果需要額外的電壓監(jiān)測，請使用14針版本。

結(jié)論

設(shè)計熱插入系統(tǒng)通常需要一個經(jīng)驗豐富的設(shè)計師付出巨大的努力。使用LTC1645，安全可靠的熱插拔變得像連接IC，幾個功率場效應(yīng)管和少數(shù)電阻和電容器一樣容易。