空间受限型应用中的PMBus热插拔电路介绍

时间:2012-08-16来源:网络

基本组件位于顶部,内部各层主要构成并行接地层,用于散热和降低传导损耗。TVS 和各种可选组件位于底部。散热过孔位于 MOSFET 漏极板和 TVS 阴极上,连接至内部各层。请记住,表面贴装组件焊接的 PCB 作为散热的主要方法。同样,产生热的一些组件,可以利用 PC B层内已经有的一些铜质多边形材料、层和热过孔来提高其热特性。使用边缘端接将模块化电路板连接至主板,还可以帮助散热。如果重复脉冲钳制期间出现通过MOSFET稳态功耗和/或 TVS 功耗,则板级散热设计变得尤为重要。这种热插拔控制器设计,通过在出现故障时锁住电路或者在检测到故障以后后续“重试”开始时提供足够长的暂停时间,使这一问题得到缓解。

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图 6 热插拔模块照片

实验结果

根据这种热插拔控制器[2]实用实现,人们想出了各种实验测量方法,以对电路性能进行评估:热插拔带电插入、电流限制和短路保护。图 7a、7b 和 7c 分别描述了相关电路波形。

就这方面来说,它允许在检测到故障以前形成最高可能电流,在图 2 所示电路输出直接声明的低阻抗短路特别令人讨厌。根据之前的一些考虑,同输入通路串联的寄生电感耦合高电流转换速率,可能会在向通过 MOSFET 发送一条关闭指令以后在热插拔控制器 VIN 和 SENSE 引脚上引起破坏性瞬态出现。图 7c 突出显示部分,使用这种模块时断路事件期间的电流与电压波形,被看作是良性的。

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图 7 热插拔电路振荡波形:a)启动前插入延迟热插拔带电插入;b)锁闭电流限制响应;c)输出短路引起的热插拔断路事件

输入电流达到23A(46mV分流电压)时,如图 7c 所示,通过 MOSFET 关闭(见绿色输入电流线)。这时的输入电压有一个初始尖峰(原因是存在一些未钳制寄生线路电感),但在约 18V 时迅速被 TVS 钳位。

参考文献

[1]服务器 http://www.ti.com.cn/solution/cn/server、

基站http://www.ti.com.cn/solution/cn/tetra_base_station、

ATCA 解决方案 http://www.ti.com.cn/solution/cn/atca_solutions原理图与设计考虑因互

[2] PMBus的LM25066系统电源管理与保护IC http://www.ti.com.cn/product/cn/LM25066

[3] NexFET功率MOSFET技术http://www.ti.com.cn/product/cn/csd16407q5

[4]《热插拔电路的TVS钳制》,作者:Hagerty, Timothy,TI,刊发于 2011 年 10月《电源电子技术》

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关键词: PMBus、热插拔电路、SPM、电信电源架构、MOSFET、NexFET、电源管理、半导体、德州仪器、TI

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