通过LTC4217提高热插拔性能并节省设计时间
ltc4217 热插拔控制器以一种受控方式打开和关闭电路板的电源电压，从而允许该电路板安全地插入和拔出带电背板。毫不奇怪，这通常是热插拔控制器所做的事情，但 ltc4217 具有一种特性，使其优于其他热插拔控制器。它通过将控制器、mosfet 和检测电阻器集成到单个 ic 中，简化了热插拔系统的设计。这节省了大量的设计时间，否则需要花费在选择最佳控制器/mosfet 组合、设置电流限值以及仔细设计布局以保护 mosfet 免受过度功耗的影响上。
与分立解决方案相比，集成解决方案的一个显著优势是电流限制精度是众所周知的。在分立式解决方案中，电流限值的总体精度是增加贡献元件容差的函数，而在ltc4217中，它显示为单个2a规格。
该集成解决方案还通过优化 mosfet 和检测电阻连接来简化布局问题。浪涌电流、电流限制阈值和超时无需外部元件即可设置为默认值，或使用电阻器和电容器轻松调整，以更好地适应各种应用。该器件能够覆盖 2.9v 至 26.5v 的宽电压范围，并包括一个温度和电流监视器。mosfet 通过使用限时折返电流限制和过热保护保持在安全工作区 （soa）。
ltc4217 可方便地应用于其基本配置，或者通过几个额外的外部组件来设置，以用于具有特殊要求的应用。
监控场效应管
ltc4217 具有 mosfet 电流和温度监视功能。电流监视器输出与 mosfet 电流成比例的电流，同时提供与 mosfet 温度成比例的电压。这允许外部电路预测可能的故障并关闭系统。
mosfet 中的电流通过检测电阻，检测电阻上的电压转换为电流，电流源出 i星期一针。从 i 开始的增益为 50μa星期一用于 1a 的 mosfet 电流。输出电流可利用外部电阻器转换为电压，以驱动比较器或adc。i 的电压顺从性星期一引脚从 0v 到 （intv抄送– 0.7v）。
mosfet 温度与 i 上的电压线性对应设置引脚，温度曲线如图1所示。在室温下，该引脚上的开路电压为0.63v。此外，当控制器管芯温度超过145°c时，过热关断电路关断mosfet，当温度降至125°c时再次导通。
图1.v艾赛特与温度的关系
12v 应用
图 2 示出了采用默认设置的 4217v 热插拔应用中的 ltc12-12。唯一需要的外部元件是 intv 上的电容器抄送针。电流限制、浪涌电流控制和保护定时器在内部设定为保护集成 mosfet 的水平。输入电压监视器预设为 12v 电源，使用来自 v 的内部电阻分压器dd电源用于驱动 uv 和 ov 引脚。uv 条件发生在 vdd低于9.23v;当 v 时 ovdd超过15.05v。
图2.12v、1.5a卡驻留应用
ltc4217 以受控方式接通和关断电路板的电源电压，从而允许该电路板安全地插入带电背板或从带电背板上拔出。在内部 mosfet 导通之前，必须满足几个条件。首先是vdd电源超过其 2.73v 欠压锁定电平和内部生成的 intv抄送交叉2.65v。接下来，uv和ov引脚必须指示输入功率在可接受的范围内。必须在 100ms 的持续时间内满足这些条件，以确保插入期间的任何触点反弹都已结束。
然后，mosfet通过一个受控的0.3v/ms栅极斜坡导通，如图3所示。输出电容器的电压斜坡跟随栅极斜坡的斜率，从而将电源浪涌电流设置为：
图3.电源开启
为了进一步降低浪涌电流，通过在栅极到地之间添加一个斜坡电容器（带有0k串联电阻器），使用比默认3.1v/ms更浅的电压斜坡。
当 out 接近 v 时dd电源时，电源良好指示灯 （pg） 变为活动状态。电源良好的定义是fb引脚上的电压超过1.235v，而gate引脚为高电平。fb 引脚通过 out 引脚的内部电阻分压器监视输出电压。一旦out电压超过10.5v门限，栅极至输出电压超过4.2v，pg引脚停止拉低，表示电源良好。一旦 out 达到 vdd电源，栅极斜坡，直到箝位在高于输出的 6.15v。
ltc4217 具有一个具有折返功能的可调电流限值，可针对短路或过负载电流提供保护。默认电流限值为 2a，可通过在 i 之间放置一个电阻来调节更低电流设置引脚和接地。为防止在有功电流限制期间开关功耗过大，可用电流会根据fb引脚检测到的输出电压而减小，如图4所示。
图4.电流限制阈值折返
当限流电路接合的时间超过定时器设置的延迟时，就会发生过流故障。将定时器引脚绑定到国际电视抄送将器件配置为使用预设的2ms过流超时和100ms冷却时间。冷却100ms后，如果过流故障已清除，则允许开关再次导通。将uv引脚置于0.6v以下，然后调高即可清除故障。将flt引脚连接到uv引脚可使器件自行清除故障，并在冷却100ms后再次导通。
可编程功能
图 4217 所示的 ltc5 应用演示了可调特性。
图5.0.8a、12v 卡驻留应用
uv和ov电阻分压器设置欠压和过压关断阈值，而fb分压器确定电源良好跳变点。gate 引脚上的 r-c 网络将栅极斜坡从默认的 0.24v/ms 降低至 0.3v/ms，以降低浪涌电流。
the 20k i设置电阻器与内部 20k 电阻器形成电阻分压器，以将电流限制阈值（折返前）降低到 1a 电流限制的原始阈值的一半。图6中的图表显示电流限制阈值为i设置电阻器各不相同。
图6.限流调整
与前面的应用一样，uv和flt信号连接在一起，以便器件在关断后自动重试导通，以解决过流故障。
本例在 i 上放置一个 20k 电阻星期一引脚用于将电流监视器输出的增益设置为每安培 mosfet 电流 1v。
而不是将定时器引脚连接到 intv抄送引脚 对于一个默认的 2ms 过流超时，一个 0.47μf 外部电容器用于设置 5.7ms 超时。在过流事件期间，外部定时电容器以 100μa 的上拉电流充电。如果电容器上的电压达到 1.2v 门限，则 mosfet 关断。定时电容器值的设定公式如下：
当 mosfet 处于冷却状态时，ltc4217 会对定时电容器放电。当电容电压达到0.2v时，启动内部100ms定时器。在此冷却期之后，故障被清除（使用自动重试时），并允许mosfet再次导通。
当将断路器超时延长至2ms以上时，考虑mosfet的安全工作区域非常重要。ltc4217 中使用的 mosfet 的 soa 图如图 7 所示。当折返电流限值的电压与电流曲线达到最大值时，会出现最糟糕的功耗。当电流为1a且电压为12v或6v的一半时，就会发生这种情况（参见图4，0.7v时的fb引脚）。在这种情况下，功率为 6w，这决定了最长时间为 100ms（图 7，在 6v 和 1a 时）。
图7.场效应管单离子碱性波动曲线
结论
ltc4217 的主要作用是控制热插入并提供电子断路器功能。此外，该器件还包括对 mosfet 的保护，重点是 soa 合规性、热保护和精确的 2a 电流限制。由于具有可调浪涌电流、过流故障定时器和电流限制阈值，它还适用于各种应用。高集成度使得 ltc4217 易于使用，而且用途广泛。
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mosfet 温度与 i 上的电压线性对应设置引脚，温度曲线如图1所示。在室温下，该引脚上的开路电压为0.63v。此外，当控制器管芯温度超过145°c时，过热关断电路关断mosfet，当温度降至125°c时再次导通。
图1.v艾赛特与温度的关系
12v 应用
图 2 示出了采用默认设置的 4217v 热插拔应用中的 ltc12-12。唯一需要的外部元件是 intv 上的电容器抄送针。电流限制、浪涌电流控制和保护定时器在内部设定为保护集成 mosfet 的水平。输入电压监视器预设为 12v 电源，使用来自 v 的内部电阻分压器dd电源用于驱动 uv 和 ov 引脚。uv 条件发生在 vdd低于9.23v;当 v 时 ovdd超过15.05v。
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然后，mosfet通过一个受控的0.3v/ms栅极斜坡导通，如图3所示。输出电容器的电压斜坡跟随栅极斜坡的斜率，从而将电源浪涌电流设置为：
图3.电源开启
为了进一步降低浪涌电流，通过在栅极到地之间添加一个斜坡电容器（带有0k串联电阻器），使用比默认3.1v/ms更浅的电压斜坡。
当 out 接近 v 时dd电源时，电源良好指示灯 （pg） 变为活动状态。电源良好的定义是fb引脚上的电压超过1.235v，而gate引脚为高电平。fb 引脚通过 out 引脚的内部电阻分压器监视输出电压。一旦out电压超过10.5v门限，栅极至输出电压超过4.2v，pg引脚停止拉低，表示电源良好。一旦 out 达到 vdd电源，栅极斜坡，直到箝位在高于输出的 6.15v。
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图4.电流限制阈值折返
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图6.限流调整
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当将断路器超时延长至2ms以上时，考虑mosfet的安全工作区域非常重要。ltc4217 中使用的 mosfet 的 soa 图如图 7 所示。当折返电流限值的电压与电流曲线达到最大值时，会出现最糟糕的功耗。当电流为1a且电压为12v或6v的一半时，就会发生这种情况（参见图4，0.7v时的fb引脚）。在这种情况下，功率为 6w，这决定了最长时间为 100ms（图 7，在 6v 和 1a 时）。
图7.场效应管单离子碱性波动曲线
结论
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