TPS2491DGSR TI的 熱插拔功率管理器件介紹應用
發布時間：2013-9-11 09:56
發布者：cup400
|
TI的采用可編程電源與電流限制功能的熱插拔電源管理器TPS2491DGSR，以支持 9 ～ 80V 的正壓系統。該款10 引腳的 3 毫米 x 5 毫米新型控制器充分利用了 TI 新的 0.7 微米硅絕緣體模擬工藝 (silicon-on-insulator analog process) ，以確保提供全面的 MOSFET 安全工作區 (SOA) 保護，從而簡化了高壓系統設計。 TPS2490 及 TPS2491 熱插拔管理器理想適用于支持與保護新興正高壓分布式電源系統，諸如 12V、24V 與 48V 服務器背板、存儲域網絡、醫療系統、插入模塊以及無線基站等。 TPS2490和TPS2491器件的可編功率限制特性能保證外接的FET不會工作在所加電壓、電流和時間的SOA以外的區域。在正常工作時,外接的FET以最大的柵源間電壓工作,提供最小的通道電阻。在起動和短路情況下,柵源間電壓進行調整,以提供所限的導通時間,防止外接FET損壞。 計時器功能限制器件工作在功率限制模式的時間。功率限制電路,監視外接FET的漏極電流和漏源間電壓,計算功耗,控制柵源電壓,防止FET消耗的功率大于用戶編程的水平。當外接的FET漏源間電壓降低時,電路工作在限流模式,防止漏極電流超過用戶編程水平。 
功率限制型控制器的簡化原理電路圖 支持高壓功能的 LBC-SOI 模擬工藝 TI 的新型 0.7 μm LBC-SOI 厚銅工藝 (thick copper) 主要采用業界最尖端的制造工藝，目的在于滿足未來高壓電源系統與高性能模擬產品的需求。110V 模擬工藝通過高級溝槽隔離技術顯著簡化了設計過程。LBC-SOI 工藝可使 TI獲得數項競爭優勢，其中包括更高的封裝密度、更小的寄生電容、內置閉鎖抗擾度 (latch-up immunity) 以及消除基板電流的能力。 主要特性包括： · 可編程電源限制與電流限制； · 廣泛的工作電壓范圍：+9V ～ +80V（最高為 100 V）； · 高側驅動器，用于低 RDS (on) 外部 N 通道 MOSFET； · 鎖定操作 (TPS2490) 與自動重試功能 (TPS2491)； · 快速電流限制，以便在輸出短路時保護輸入分配； · 可編程故障定時器，以消除煩瑣的關機過程； · 良好的電源開漏輸出 (Power Good Open-Drain Output)，可提供下游 DC/DC 協調功能； · 極高的準確度 (+/- 10%)； · 可編程欠壓封鎖/邏輯，允許源極低壓關機或系統級邏輯控制，更多datasheet見：http://www.ameya#/product-TPS2491DGSR-Texas%20Instruments-price-stock-datasheet-PDF-4125be4dc8ab4b479fd5cc3b59918324.html 用TPS2491DGSR為BOOST電路提供輸出短路、過流保護介紹分析 眾所周知，BOOST電路是一種開關直流升壓電路，為低壓轉高壓的共地電路，當輸出過流時，輸出電壓會緩慢下降，但過流點會隨著輸入電壓升高而變大。當輸出短路時，輸入電源會通過電感、升壓二極管形成短路回路，導致電源故障。BOOST電路還有一個缺陷是不方便控制關閉輸出，不像BUCK電路，很方便的將輸出電壓降到0V。
這是一款用了TPS2491熱插拔保護芯片的升壓電路，帶有輸出過流短路保護，當遙控端CTL接地時，電源進入待機模式，輸出為零。 參數設定分幾步： 1) 過流采樣電阻： RS= 0.05/(1.2×IMAX)，取值33mΩ，過流動作點為1.5A左右。 2) MOSFET的選型 l 耐壓要大于輸入電壓和瞬態過沖，并放一定余量； l 選擇RDSONMAX RDSON(MAX) ≤(TJ(MAX)-TA(MAX))/(RθJA×I2MAX) TJ(MAX) 一般取125℃，熱阻RθJA取決于管子的封裝、散熱的方式。 3) 選擇MOSFET的PLIM MOSFET在啟動或輸出短路時會有極大的功率消耗，限制PLIM可以保護管子防止溫度過高燒毀。通過3腳PROG電壓的調節，設定PLIM的大小。 PLIM ≤0.7×﹛TJ(MAX)2-[﹙I2MAX×RDSON×RθCA ﹚+TA(MAX)] ﹜/ RθJC TJ(MAX)2一般取150℃，RDSON 為MOSFET最高工作溫度時的導通電阻。 VPROG =PLIM/(10×ILIM) VPROG =VREF×R10/(R9+R10)，VREF為4V 4) 選擇CT 選擇合適的電容，保證輸出啟動時能完成輸出電容的充電且不引起故障保護的動作。 5) 選擇使能啟動電壓 EN端啟動電壓為1.35V，關閉電壓為1.25V。利用此引腳，可以做輸入欠壓保護；用NTC做分壓電阻，可以做為電源的過熱保護。 6) 其他參數 l GATE驅動電阻，為了抑制高頻振蕩，通常取10Ω； l PG端上拉電阻，保證吸收電流小于2mA； l Vcc端旁路電容，取0.001 uF~ 0.1 uF。 使用總結： l TPS2491是輸出可自恢復型，如果希望能保護關斷型，可采用TPS2490。 l EN端電壓在1.5V以下且大于1.25V時，芯片工作經常不正常，驅動電壓只有2~3V，MOSFET工作于線性區，導致過熱燒毀。 |
網友評論