LTC1645/LTC1735电路解决PCI电源问题

2006-05-07 15:49:50来源: 电子产品世界

在某些应用中,必须选择和热交换两个电源较高电压的电源,并从所选电源产生稳压输出。假若只有一个输入电源,则电路将选择该电源并产生相同的输出电压。“热交换(hotswapping)”意指从带电底板插入或拔出一个电路板。当热交换时,电路板上的电源旁路电容可从背板电源总线吸入很大的瞬态电流为电容器充电。瞬态电流可导致连接器引脚永久性损坏和引起对系统电源的干扰,导致系统中其他电路板复位。基于LTC Hot Swap TM控制器基础上一种电路可消除上述问题。

图1所示电路选择和热交换3.3V和5V输入电源并产生恒定的3.3V输出电源,此电路采用LTC1645和LTC1735。LTC1645是一款2通道Hot Swap控制器,LTC1735是同步降压开关稳压器。两个电压电源VIN1和VIN2馈入LTC1645Hot Swap电路,电路选择两个电源中较高电压的电源(VOUT-HOT-SWAP),然后馈入LTC1735DC/DC变换器。LTC1735电路不管其输入是3.3V输出电压。为了简化电路描述,下面将分别讨论LTC1645和LTC1735的工作。

LTC1635热交换操作

背对背MOSFET Q1和Q2连接到VIN1(5V)电源,Q3和Q4连接到VIN2(3.3V)电源。采用背对背MOSFET的原因是为防止内部体二极管把5V和3.3V电源短路在一起。LTC1645的Gatel引脚控制Q3和Q4,而Gate 2引脚控制Q1和Q2。ON引脚为Gatel提供0.8V的导通阈值、为Gate2提供2.0V的导通阈值。VCC1和VCC2引脚分别具有2.3V和1.2V欠压锁定阈值。由于图1电路在两个电源间选择,故有如下两种可能的情况:

情况1:同时存在5V和3V电源

当5V和3.3V电源分别呈现在VIN1和VIN2时,VCC1、VCC2、Sense2和Sense1由D1上拉到4.7V左右,清除了VCC1和VCC2的欠压锁定阈值。COMP+引脚被R2的R6组成的分压器上拉到2.5V。由于COMP+引脚(板上比较器的非倒相端)上的电压大于1.24V阈值,故COMPOUT引脚(比较器漏极开路输出)被R7上拉到5V。由此导Q5导通,并使Q3和Q4栅极回到地电位。ON引脚通过R1、R4和R8上拉到2.74V左右。在一个定时周期(t=C2·1.24V/2μA)之后,来自电荷泵的内部10μA电流源被连接到Gatel和Gate2引脚。Gatel引脚由Q5拉到地,而Gate2上的电压开始上升,其上升斜率为dV/dt=10μA/C1。内部电荷泵保证Gat12电压将上升到12V左右。当Gate2电压升到大约1V时,Q1和Q2开始导通、VOUT-HOT-SWAP开始上升。输出电压将最终上升到输入电压5V。

情况2:只有3.3V电源

VCC1、VCC2、Sense1和Sense2由D2上拉到3.0V,这便清除了VCC1和VCC2的欠压锁定阈值。由于不存在5V电源,所以ON引脚只被R4和R8上拉到1.65V。在一个定时周期之后,来自电荷泵的内部10μA电流源被连接到Gate1引脚。Gate1引脚上的电压开始以斜率dV/dt=10μA/C3上升。内部电荷泵保证Gate1电压将上升到10V左右。由于ON引脚电压低于2V(ON引脚电压为Gate2的导通阈值),所以40μA电流源把Gate2引脚拉向地电位。在Gate1引脚电压上升到大约1V时,Q3和Q4开始导通,而且VOUT-HOT-SWAP开始上升。输出电压将最终上升到输入电源电压3.3V。

LTC1735工作

LTC1735连接成SEPIC(单端初级电感变换器)配置以产生恒定的3.3V/3A输出。由于LTC1735的最小输入电压是3.5V,所以芯片VIN引脚连接到可提供几毫安电源的12V电源,主要负载电流由VIN1(5V)或VIN2(3.3V)供给。图1中的Q5、Q6和R1允许LTC1735在输入电源(VOUT-HOT-SWAP)完成上升后产生一个输出电压。应当指出,图2电路中所用的所有元件都是表面贴装的,而且装配面积小于1.5in 2。

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