LTC1645/LTC1735電路解決PCI電源問題
在某些應用中,必須選擇和熱交換兩個電源較高電壓的電源,并從所選電源產生穩壓輸出。假若只有一個輸入電源,則電路將選擇該電源并產生相同的輸出電壓。“熱交換(hotswapping)”意指從帶電底板插入或拔出一個電路板。當熱交換時,電路板上的電源旁路電容可從背板電源總線吸入很大的瞬態電流為電容器充電。瞬態電流可導致連接器引腳永久性損壞和引起對系統電源的干擾,導致系統中其他電路板復位?;贚TC Hot Swap TM控制器基礎上一種電路可消除上述問題。
圖1所示電路選擇和熱交換3.3V和5V輸入電源并產生恒定的3.3V輸出電源,此電路采用LTC1645和LTC1735。LTC1645是一款2通道Hot Swap控制器,LTC1735是同步降壓開關穩壓器。兩個電壓電源VIN1和VIN2饋入LTC1645Hot Swap電路,電路選擇兩個電源中較高電壓的電源(VOUT-HOT-SWAP),然后饋入LTC1735DC/DC變換器。LTC1735電路不管其輸入是3.3V輸出電壓。為了簡化電路描述,下面將分別討論LTC1645和LTC1735的工作。
LTC1635熱交換操作
背對背MOSFET Q1和Q2連接到VIN1(5V)電源,Q3和Q4連接到VIN2(3.3V)電源。采用背對背MOSFET的原因是為防止內部體二極管把5V和3.3V電源短路在一起。LTC1645的Gatel引腳控制Q3和Q4,而Gate 2引腳控制Q1和Q2。ON引腳為Gatel提供0.8V的導通閾值、為Gate2提供2.0V的導通閾值。VCC1和VCC2引腳分別具有2.3V和1.2V欠壓鎖定閾值。由于圖1電路在兩個電源間選擇,故有如下兩種可能的情況:
情況1:同時存在5V和3V電源
當5V和3.3V電源分別呈現在VIN1和VIN2時,VCC1、VCC2、Sense2和Sense1由D1上拉到4.7V左右,清除了VCC1和VCC2的欠壓鎖定閾值。COMP+引腳被R2的R6組成的分壓器上拉到2.5V。由于COMP+引腳(板上比較器的非倒相端)上的電壓大于1.24V閾值,故COMPOUT引腳(比較器漏極開路輸出)被R7上拉到5V。由此導Q5導通,并使Q3和Q4柵極回到地電位。ON引腳通過R1、R4和R8上拉到2.74V左右。在一個定時周期(t=C2·1.24V/2μA)之后,來自電荷泵的內部10μA電流源被連接到Gatel和Gate2引腳。Gatel引腳由Q5拉到地,而Gate2上的電壓開始上升,其上升斜率為dV/dt=10μA/C1。內部電荷泵保證Gat12電壓將上升到12V左右。當Gate2電壓升到大約1V時,Q1和Q2開始導通、VOUT-HOT-SWAP開始上升。輸出電壓將最終上升到輸入電壓5V。
情況2:只有3.3V電源
VCC1、VCC2、Sense1和Sense2由D2上拉到3.0V,這便清除了VCC1和VCC2的欠壓鎖定閾值。由于不存在5V電源,所以ON引腳只被R4和R8上拉到1.65V。在一個定時周期之后,來自電荷泵的內部10μA電流源被連接到Gate1引腳。Gate1引腳上的電壓開始以斜率dV/dt=10μA/C3上升。內部電荷泵保證Gate1電壓將上升到10V左右。由于ON引腳電壓低于2V(ON引腳電壓為Gate2的導通閾值),所以40μA電流源把Gate2引腳拉向地電位。在Gate1引腳電壓上升到大約1V時,Q3和Q4開始導通,而且VOUT-HOT-SWAP開始上升。輸出電壓將最終上升到輸入電源電壓3.3V。
LTC1735工作
LTC1735連接成SEPIC(單端初級電感變換器)配置以產生恒定的3.3V/3A輸出。由于LTC1735的最小輸入電壓是3.5V,所以芯片VIN引腳連接到可提供幾毫安電源的12V電源,主要負載電流由VIN1(5V)或VIN2(3.3V)供給。圖1中的Q5、Q6和R1允許LTC1735在輸入電源(VOUT-HOT-SWAP)完成上升后產生一個輸出電壓。應當指出,圖2電路中所用的所有元件都是表面貼裝的,而且裝配面積小于1.5in 2。
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