説明

LTC4211は、ライブバックプレーンからボードを安全に抜き差しできるホットスワップコントローラです。内蔵のハイサイド・スイッチ・ドライバは、2.5V～16.5Vの電源電圧に対応し、外付けのNチャネルMOSFETのゲートを制御します。LTC4211は、プログラム可能な期間を持つ起動期間中、ソフトスタートと突入電流制限を提供します。

2つのオンチップ電流制限コンパレータは、デュアルレベルの過電流遮断器保護を提供します。低速コンパレータは、VCC - 50mVでトリップし、20µsで起動します（または、外付けフィルタ・コンデンサによってプログラムされます、MSのみ）。高速コンパレータはVCC - 150mVでトリップし、通常300nsで応答します。

FBピンは出力電源電圧を監視し、RESET出力ピンに信号を送ります。ONピン信号はチップをオン／オフし、リセット機能にも使用できます。MSパッケージにはFAULTピンとFILTERピンがあり、故障表示、自動復帰またはラッチオフ・モード、プログラム可能な電流制限応答時間、外付けツェナー・ダイオード・クランプを使用したプログラム可能な過電圧保護などの追加機能を提供します。

 

特徴

ライブバックプレーンからの安全な基板の挿入と取り外しが可能

2.5V～16.5Vの電源電圧を制御

突入電流制限付きプログラマブル・ソフトスタート、外部ゲートコンデンサ不要

外部ゲートコンデンサが不要なため、ターンオフ時間が短縮される

デュアルレベル過電流フォールト保護

過電流保護用のプログラム可能な応答時間 (MS)

プログラマブル過電圧保護 (MS)

自動再試行またはラッチモード動作（MS）

外付けNチャンネルFETのハイサイド駆動

ユーザープログラム可能な電源電圧パワーアップ・レート

FB端子はVOUTをモニターし、RESETを出力する。

スプリアスRESET信号から保護するグリッチフィルタ

 

アプリケーション

電子サーキットブレーカー

ホットボードの挿入と取り外し（バックプレーン上またはリムーバブルカード上）

産業用ハイサイドスイッチ/サーキットブレーカ

 

オペレーション

ホットサーキット挿入

回路基板が稼働中のバックプレーンに挿入されたり、バックプレーンから取り外されたりすると、電源バイパスコンデンサが充電される際にバックプレーンの電源バスから大きな過渡電流を引き込む可能性がある。この過渡電流は、コネクタピンに永久的な損傷を与えるだけでなく、システム電源にグリッチを発生させ、システム内の他のボードをリセットさせる可能性がある。

LTC4211は、プリント基板の電源電圧を制御された方法でON/OFFするように設計されており、回路基板をライブバックプレーンから安全に挿入または取り外すことができます。このデバイスは、基板の電源電圧が所定のレベル以下に低下したことを示すシステム・リセット信号と、二重機能のフォルト・モニタを提供します。

出力電圧モニター

LTC4211は、図1に示すように、1.236Vのバンドギャップリファレンス、高精度電圧コンパレーター、外付け抵抗分圧器を使用して出力電源電圧をモニターします。

通常モードでの電源モニターの動作を図 2 に示す。FBピンの電圧がリセットしきい値（1.236V）を下回ると、コンパレータCOMP2出力がHighになり、グリッチフィルタ遅延の後、RESETがLowにプルされる（タイムポイント1）。FB ピンの電圧がリセットしきい値（1.239V）を上回ると、COMP2 の出力がローになり、タイミング・サイクルが開始します（タイム・ポイント 4）。タイミング・サイクルが完了すると、RESET は外部プルアップ抵抗によって High にプルされます。FB ピンがリセットしきい値を超えてから 1 サイクル未満の場合は、RESET 出力はローのままです（タイムポイント 2 ～ 3）。

 

不足電圧ロックアウト

LTC4211のパワーオンリセット回路は、起動手順を初期化し、入力電源電圧が低すぎる場合にチップが適切な状態になるようにします。電源電圧が2.18Vを下回ると、LTC4211は低電圧ロックアウト（UVLO）モードになり、GATEピンがLowにプルされます。UVLO回路はヒステリシスを使用しているため、電源電圧が2.3V以上に上昇し、ONピンがHighになるとチップは再起動します。

 

外付けゲートコンデンサを使用

突入電流を減らすだけでなく、外付けゲート・コンデンサーは次のような用途にも有用である。

電源投入時にMOSFETを流れる電流スパイクを減少または除去する。電源投入時、瞬間的な入力電圧ステップは、MOSFETのドレイン・ゲート間容量を通じてMOSFETゲートを引き上げようとする。MOSFETのCGSが小さければ、ゲートはMOSFETをオンにするのに十分な高さまで引き上げられ、出力への電流スパイクが可能になる。この現象は、LTC4211がUVLOから復帰し、GATEピンをLowに保持するためのインテリジェンスを取得している間に発生します。外付けコンデンサは、GATEがプルアップされる電圧を減衰させ、電流スパイクを除去します。必要な値は、MOSFET のキャパシタンス仕様に依存する。一般的なアプリケーションでは、このコンデンサは必要ありません。