Hot-Swap-Controller

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Linear Technology bringt den LTC4282, einen Energie­über­wachungs-Hot-Swap-Controller mit Dual-MOSFET-Treiber, der Board-Designs mit einer Strom­auf­nahme von bis zu 100A und mehr unter­stützt. Der Controller LTC4282 sorgt dafür, dass Boards gefahrlos während des laufenden Betriebs in eine 2,9V- bis 33V-Backplane eingesteckt oder herausgezogen werden können.



Hierzu steuert der Controller externe n-Kanal-MOSFETs so, dass Lade­konden­satoren "sanft" aufgeladen werden, ohne dass dabei Funken entstehen, Steck­ver­binder beschä­digt werden oder Transienten auftreten, die Funk­tions­störungen hervorrufen könnten.

 

Hot-plug-fähige Hochstromboards arbeiten mit parallel­geschal­teten MOSFETs, um die Durchlassverluste zu verringern. Alle diese MOSFETs müssen für große sichere Arbeitsbereiche (SOA, Safe Operating Area) aus­ge­legt sein, damit sie bei Überströmen keinen Schaden nehmen. Der LTC4282 steuert zwei zu­ein­ander gepaarte, strom­begrenzte Pfade und halbiert dadurch die SOA-Anfor­de­rungen an jeden dieser Pfade.

 

Der LTC4282 sitzt zwischen der Betriebsspannungsquelle und dem Betriebs­spannungs­eingang des Boards, überwacht dort mit Hilfe eines A/D-Wand­lers (Ungenauigkeit: ±0,7%) die Board-Betriebs­spannung, die Strom­auf­nahme, die Leis­tungs­auf­nahme und den Energie­ver­brauch, und meldet diese Daten über eine I2C/SMBus-Digital­schnitt­stelle an den System­controller. Bei einem Über­strom begrenzt die interne Foldback-Strom­begren­zung (2% Genauig­keit) den Strom so, dass die MOSFET-Verlust­leistung während einer program­mier­baren Time­out-Peri­ode konstant bleibt. Die digital konfi­gu­rier­bare Strom­begren­zung erlaubt eine dyna­mische Anpas­sung bei Last­ände­rungen.

 

Die Minimal- und Maxi­malewerte der über­wachten elek­trischen Parameter werden aufgezeichnet, und bei Über­- oder Unterschrei­tung der mit einer Auflö­sung von 8 bit program­mier­baren Grenzwerte wird ein Alarm ausgelöst. Register­konfi­gu­ra­tions­daten und Fehler­informa­tionen werden in einem internen EEPROM nicht­flüchtig gespei­chert. Zur Verhin­derung katastrophaler Schäden am Board werden die MOSFETs ständig auf abnormale Betriebs­bedingungen wie z. B. zu niedrige Gate-Span­nung, Drain-zu-Source-Kurz­schluss oder zu hoher Spannungs­abfall über den MOSFETs überwacht.

 

Der LTC4282 ist für den kom­mer­ziellen Tempe­ratur­bereich von 0°C bis +70°C und für den indus­triellen Tempe­ratur­bereich von -40°C bis +85°C spezi­fi­ziert und besitzt ein 32-poliges, 5mm x 5mm großes QFN-Gehäuse.

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