ОПИСАНИЕ

LTC4211 - это контроллер горячей замены, который позволяет безопасно вставлять и извлекать плату из объединительной панели под напряжением. Внутренний драйвер переключателя высокой стороны управляет затвором внешнего N-канального MOSFET при напряжении питания от 2,5 В до 16,5 В. LTC4211 обеспечивает плавный пуск и ограничение пускового тока в течение периода запуска, который имеет программируемую продолжительность.

Два компаратора ограничения тока на кристалле обеспечивают двухуровневую защиту от перегрузки по току. Медленный компаратор срабатывает при напряжении VCC - 50 мВ и активируется через 20 мкс (или программируется внешним фильтрующим конденсатором, только для MS). Быстрый компаратор срабатывает при VCC - 150 мВ и обычно срабатывает за 300 нс.

Контакт FB контролирует выходное напряжение питания и подает сигнал на выходной контакт RESET. Сигнал с вывода ON включает и выключает микросхему, а также может использоваться для функции сброса. В корпусе MS имеются выводы FAULT и FILTER для обеспечения дополнительных функций, таких как индикация неисправностей, режимы авторежима или фиксации, программируемое время срабатывания токового ограничения и программируемая защита от перенапряжения с помощью внешнего диодного зажима Зенера.

 

ОСОБЕННОСТИ

Позволяет безопасно вставлять и извлекать платы из активной объединительной платы

Напряжение питания от 2,5 В до 16,5 В

Программируемый плавный пуск с ограничением пускового тока, не требующий внешнего конденсатора затвора

Ускоренное время выключения благодаря отсутствию необходимости во внешнем затворном конденсаторе

Двухуровневая защита от перегрузки по току

Программируемое время срабатывания защиты от сверхтоков (MS)

Программируемая защита от перенапряжения (MS)

Автоматический повтор или работа в режиме задержки (MS)

Привод высокой стороны для внешнего N-канального транзистора

Программируемое пользователем напряжение питания Скорость включения

Вывод FB Контролирует выходной сигнал VOUT и сигнализирует о сбросе RESET

Фильтр помех защищает от ложных сигналов сброса RESET

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Электронный автоматический выключатель

Горячая установка и извлечение платы (на объединительной панели или на съемной плате)

Промышленные выключатели/прерыватели с высокой боковой стенкой

 

ОПЕРАЦИЯ

ВСТАВКА ГОРЯЧЕГО КОНТУРА

Когда печатные платы вставляются или извлекаются из объединительных плат под напряжением, шунтирующие конденсаторы питания могут потреблять огромные переходные токи от шины питания объединительной платы при их зарядке. Переходный ток может привести к необратимому повреждению контактов разъема, а также вызвать сбои в питании системы, что приведет к перезагрузке других плат в системе.

LTC4211 предназначен для контролируемого включения и выключения питающих напряжений печатной платы, что позволяет безопасно вставлять или извлекать плату из щита под напряжением. Устройство обеспечивает сигнал сброса системы, сигнализирующий о падении напряжения питания платы ниже заданного уровня, а также двухфункциональный монитор неисправностей.

КОНТРОЛЬ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Для контроля выходного напряжения питания в LTC4211 используется опорная полоса 1,236 В, прецизионный компаратор напряжения и внешний резистивный делитель, как показано на рисунке 1.

Работа устройства контроля питания в нормальном режиме показана на рисунке 2. Когда напряжение на выводе FB падает ниже порога сброса (1,236 В), выход компаратора COMP2 переходит в высокий уровень. После задержки фильтра глитча RESET переходит в низкий уровень (временная точка 1). Когда напряжение на выводе FB поднимается выше порога сброса (1,239 В), выход COMP2 переходит в низкий уровень и начинается цикл синхронизации (временная точка 4). После завершения цикла тайминга RESET подтягивается внешним подтягивающим резистором. Если вывод FB поднимается выше порога сброса менее чем на цикл синхронизации, выход RESET остается низким (временные точки 2 - 3).

 

БЛОКИРОВКА ПРИ ПОНИЖЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ

Схема сброса при включении питания LTC4211 инициализирует процедуру запуска и гарантирует, что микросхема находится в надлежащем состоянии, если входное напряжение питания слишком низкое. Если напряжение питания падает ниже 2,18 В, LTC4211 переходит в режим блокировки по пониженному напряжению (UVLO), а вывод GATE подтягивается к низкому уровню. Поскольку в схеме UVLO используется гистерезис, микросхема перезапускается после того, как напряжение питания поднимается выше 2,3 В и вывод ON становится высоким.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВНЕШНЕГО КОНДЕНСАТОРА ЗАТВОРА

Помимо снижения пускового тока, внешний конденсатор затвора также может быть полезен для

уменьшает или устраняет скачки тока через МОП-транзистор при первом включении питания. При включении питания мгновенная ступенька входного напряжения пытается подтянуть затвор МОП-транзистора вверх через емкость МОП-транзистора между стоком и затвором. Если CGS МОП-транзистора мала, затвор может быть подтянут достаточно высоко, чтобы включить МОП-транзистор, тем самым обеспечив скачок тока на выходе. Это происходит в то время, когда LTC4211 выходит из режима UVLO и получает информацию о том, что вывод GATE удерживает низкий уровень. Внешний конденсатор ослабляет напряжение, к которому подтягивается GATE, и устраняет бросок тока. Необходимое значение зависит от характеристик емкости МОП-транзистора. В типичных приложениях этот конденсатор не требуется.