構建負壓熱插拔電路(08-100)

　　引言

　　許多系統要求支持帶電插拔，除了正電源供電系統外，有些負電源(-5V或-5.2V)設計也提出了同樣的要求。熱插拔應用中，可以很容易得到適當的低電壓、正電源熱插拔控制器，但卻很難找到合適的針對負電源設計的熱插拔器件。由于大多數需要負電源熱插拔控制的系統中同樣也使用正電源熱插拔控制器，可以借助正電源構建一個負電壓熱插拔控制方案。本文提供了三種方案供用戶選擇：-5.2V單電源熱插拔電路和兩個用于+5V/-5.2V的雙電源供電系統的熱插拔方案。三種方案均提供帶電插拔、啟動延時、浪涌電流抑制等功能，但只有一種方案具備過壓檢測和斷路器功能。

　　圖1所示2芯片方案在正電源和負電源通道都提供有獨立的斷路器功能，圖2和圖3所示單芯片方案支持浪涌電流控制功能，但在負電源設計中不具備限流和斷路器功能。

　　芯片方案

　　圖1所示電路提供完備的熱插拔功能，為+5V和-5.2V電源提供限流、斷路功能。電路采用MAX4272低電壓正電源控制器支持+5V通道的熱插拔，由于無法找到用于低電壓的負電源熱插拔控制器，我們使用了MAX5900高壓負電源控制器支持-5.2V通道。將MAX5900的接地端連接到+5V電源，+10.2V的電源壓差能夠滿足MAX5900的-9V至-100V供電范圍要求。由于MAX5900具有-9V的最低供電電壓，所以在本設計中選擇了這款器件。MAX4272是一款通用的低電壓正電源熱插拔控制器，在8引腳封裝內集成了全面的功能，因此在本設計中選擇這款器件用于正電源的熱插拔控制。

　　圖1 2芯片方案，在兩個電源通道均提供過載故障檢測

　　每個通道均提供過載(電流大約為1A)故障關斷，發生故障時可以自動重新開啟。MAX5900利用M2 MOSFET的RDS(ON)作為檢流電阻，VSENSE的觸發門限為200mV。選擇RDS(ON) = 0.2?的MOSFET作為M2，可以獲得大約1A的過載門限。有關延時和定時信息，請參考器件的數據手冊。

　　單芯片方案

　　圖2電路在正、負電源同時提供限流、熱插拔啟動控制功能，但僅為+5V電源提供斷路器功能。以下介紹的單芯片方案利用MAX5904同時支持+5V和-5.2V的熱插拔，MAX5904設計用于控制兩路正電源的帶電插拔，按照如下電路設計，可以用其控制一路正電源和一路負電源。選擇MAX5904的優勢是能夠控制兩路電源，并且只需要很少的外部元件。

　　按照以下配置，MAX5940可以將+5V電源當作+10.2V電源控制，提供斷路器功能;將-5.2V電源當作+5.2V電源處理，實現熱插拔管理功能。