DESCRIPCIÓN

El LTC4211 es un controlador de intercambio en caliente que permite insertar y extraer de forma segura una placa de una placa base activa. Un controlador de interruptor de lado alto interno controla la puerta de un MOSFET de canal N externo para tensiones de alimentación de 2,5 V a 16,5 V. El LTC4211 proporciona un arranque suave y una limitación de la corriente de irrupción durante el periodo de arranque, que tiene una duración programable.

Dos comparadores de límite de corriente integrados en el chip proporcionan protección contra sobrecorriente de doble nivel. El comparador lento se dispara a VCC - 50mV y se activa en 20µs (o se programa mediante un condensador de filtro externo, sólo MS). El comparador rápido se dispara a VCC - 150mV y normalmente responde en 300ns.

La patilla FB controla la tensión de alimentación de salida y señala la patilla de salida RESET. La señal del pin ON enciende y apaga el chip y también puede utilizarse para la función de reset. El encapsulado MS tiene patillas FAULT y FILTER para proporcionar funciones adicionales como indicación de fallo, modos autoretry o latch-off, tiempo de respuesta de límite de corriente programable y protección de sobretensión programable mediante una pinza de diodo Zener externa.

 

CARACTERÍSTICAS

Permite la inserción y extracción seguras de tarjetas de una placa base activa

Controla tensiones de alimentación de 2,5 V a 16,5 V

Arranque suave programable con limitación de la corriente de irrupción, sin condensador de puerta externo

Tiempo de desconexión más rápido al no necesitar condensador de puerta externo

Protección de sobreintensidad de doble nivel

Tiempo de respuesta programable para la protección de sobreintensidad (MS)

Protección de sobretensión programable (MS)

Reintento automático o funcionamiento en modo enclavado (MS)

Accionamiento del lado de alta para un FET externo de canal N

Tensión de alimentación programable por el usuario Velocidad de encendido

El pin FB monitoriza VOUT y señala RESET

El filtro de fallos protege contra señales RESET espurias

 

APLICACIONES

Disyuntor electrónico

Inserción y extracción en caliente de la placa (en placa base o en tarjeta extraíble)

Interruptor automático industrial de lado alto

 

OPERACIÓN

INSERCIÓN DE CIRCUITO CALIENTE

Cuando se insertan o retiran placas de circuitos de placas base activas, los condensadores de derivación de alimentación pueden extraer enormes corrientes transitorias del bus de alimentación de la placa base mientras se cargan. La corriente transitoria puede causar daños permanentes en los pines del conector, así como provocar fallos en la alimentación del sistema, haciendo que otras placas del sistema se reinicien.

El LTC4211 está diseñado para encender y apagar las tensiones de alimentación de una placa de circuito impreso de forma controlada, lo que permite insertar o extraer la placa de circuito impreso de forma segura de una placa base con tensión. El dispositivo proporciona una señal de reinicio del sistema para indicar cuando la tensión de alimentación de la placa cae por debajo de un nivel predeterminado, así como un monitor de fallos de doble función.

MONITOR DE TENSIÓN DE SALIDA

El LTC4211 utiliza una referencia de banda prohibida de 1,236 V, un comparador de tensión de precisión y un divisor resistivo externo para controlar la tensión de alimentación de salida, como se muestra en la Figura 1.

En la figura 2 se ilustra el funcionamiento del monitor de alimentación en modo normal. Cuando la tensión en la patilla FB cae por debajo de su umbral de reposición (1,236 V), la salida del comparador COMP2 se activa y, tras un retardo de filtro de fallos, RESET se pone a nivel bajo (punto de tiempo 1). Cuando la tensión en la patilla FB supera su umbral de reset (1,239 V), la salida de COMP2 pasa a nivel bajo y se inicia un ciclo de temporización (punto de tiempo 4). Después de un ciclo de temporización completo, la resistencia de pull-up externa pone RESET a nivel alto. Si el pin FB se eleva por encima del umbral de reset durante menos de un ciclo de temporización, la salida RESET permanece baja (Puntos de Tiempo 2 a 3).

 

BLOQUEO POR SUBTENSIÓN

El circuito de reinicio de encendido del LTC4211 inicializa el procedimiento de arranque y garantiza que el chip se encuentre en el estado adecuado si la tensión de alimentación de entrada es demasiado baja. Si la tensión de alimentación cae por debajo de 2,18 V, el LTC4211 entra en modo de bloqueo por subtensión (UVLO) y el pin GATE se pone a nivel bajo. Dado que el circuito UVLO utiliza histéresis, el chip se reinicia cuando la tensión de alimentación sube por encima de 2,3 V y la patilla ON se pone a nivel alto.

 

UTILIZANDO UN CONDENSADOR DE PUERTA EXTERNO

Además de reducir la corriente de irrupción, un condensador de puerta externo también puede ser útil para

disminuir o eliminar los picos de corriente a través del MOSFET cuando se aplica alimentación por primera vez. En el encendido, el paso instantáneo de la tensión de entrada intenta tirar de la puerta del MOSFET hacia arriba a través de la capacitancia de drenaje a puerta del MOSFET. Si la CGS del MOSFET es pequeña, la puerta puede subir lo suficiente para encender el MOSFET, permitiendo así un pico de corriente a la salida. Este evento ocurre durante el tiempo en que el LTC4211 está saliendo de UVLO y obteniendo su inteligencia para mantener el pin GATE bajo. Un condensador externo atenúa la tensión a la que se eleva el GATE y elimina el pico de corriente. El valor requerido depende de las especificaciones de capacitancia del MOSFET. En aplicaciones típicas, este condensador no es necesario.