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TI的采用可編程電源與電流限制功能的熱插拔電源管理器TPS2491DGSR，以支持 9 ～ 80V 的正壓系統。該款10 引腳的 3 毫米 x 5 毫米新型控制器充分利用了 TI 新的 0.7 微米硅絕緣體模擬工藝 (silicon-on-insulator analog process) ，以確保提供全面的 MOSFET 安全工作區 (SOA) 保護，從而簡(jiǎn)化了高壓系統設計。 TPS2490 及 TPS2491 熱插拔管理器理想適用于支持與保護新興正高壓分布式電源系統，諸如 12V、24V 與 48V 服務(wù)器背板、存儲域網(wǎng)絡(luò )、醫療系統、插入模塊以及無(wú)線(xiàn)基站等。 TPS2490和TPS2491器件的可編功率限制特性能保證外接的FET不會(huì )工作在所加電壓、電流和時(shí)間的SOA以外的區域。在正常工作時(shí),外接的FET以最大的柵源間電壓工作,提供最小的通道電阻。在起動(dòng)和短路情況下,柵源間電壓進(jìn)行調整,以提供所限的導通時(shí)間,防止外接FET損壞。 計時(shí)器功能限制器件工作在功率限制模式的時(shí)間。功率限制電路,監視外接FET的漏極電流和漏源間電壓,計算功耗,控制柵源電壓,防止FET消耗的功率大于用戶(hù)編程的水平。當外接的FET漏源間電壓降低時(shí),電路工作在限流模式,防止漏極電流超過(guò)用戶(hù)編程水平。 
功率限制型控制器的簡(jiǎn)化原理電路圖 支持高壓功能的 LBC-SOI 模擬工藝 TI 的新型 0.7 μm LBC-SOI 厚銅工藝 (thick copper) 主要采用業(yè)界最尖端的制造工藝，目的在于滿(mǎn)足未來(lái)高壓電源系統與高性能模擬產(chǎn)品的需求。110V 模擬工藝通過(guò)高級溝槽隔離技術(shù)顯著(zhù)簡(jiǎn)化了設計過(guò)程。LBC-SOI 工藝可使 TI獲得數項競爭優(yōu)勢，其中包括更高的封裝密度、更小的寄生電容、內置閉鎖抗擾度 (latch-up immunity) 以及消除基板電流的能力。 主要特性包括： · 可編程電源限制與電流限制； · 廣泛的工作電壓范圍：+9V ～ +80V（最高為 100 V）； · 高側驅動(dòng)器，用于低 RDS (on) 外部 N 通道 MOSFET； · 鎖定操作 (TPS2490) 與自動(dòng)重試功能 (TPS2491)； · 快速電流限制，以便在輸出短路時(shí)保護輸入分配； · 可編程故障定時(shí)器，以消除煩瑣的關(guān)機過(guò)程； · 良好的電源開(kāi)漏輸出 (Power Good Open-Drain Output)，可提供下游 DC/DC 協(xié)調功能； · 極高的準確度 (+/- 10%)； · 可編程欠壓封鎖/邏輯，允許源極低壓關(guān)機或系統級邏輯控制，更多datasheet見(jiàn)：http://www.ameya#/product-TPS2491DGSR-Texas%20Instruments-price-stock-datasheet-PDF-4125be4dc8ab4b479fd5cc3b59918324.html 用TPS2491DGSR為BOOST電路提供輸出短路、過(guò)流保護介紹分析 眾所周知，BOOST電路是一種開(kāi)關(guān)直流升壓電路，為低壓轉高壓的共地電路，當輸出過(guò)流時(shí)，輸出電壓會(huì )緩慢下降，但過(guò)流點(diǎn)會(huì )隨著(zhù)輸入電壓升高而變大。當輸出短路時(shí)，輸入電源會(huì )通過(guò)電感、升壓二極管形成短路回路，導致電源故障。BOOST電路還有一個(gè)缺陷是不方便控制關(guān)閉輸出，不像BUCK電路，很方便的將輸出電壓降到0V。
這是一款用了TPS2491熱插拔保護芯片的升壓電路，帶有輸出過(guò)流短路保護，當遙控端CTL接地時(shí)，電源進(jìn)入待機模式，輸出為零。 參數設定分幾步： 1) 過(guò)流采樣電阻： RS= 0.05/(1.2×IMAX)，取值33mΩ，過(guò)流動(dòng)作點(diǎn)為1.5A左右。 2) MOSFET的選型 l 耐壓要大于輸入電壓和瞬態(tài)過(guò)沖，并放一定余量； l 選擇RDSONMAX RDSON(MAX) ≤(TJ(MAX)-TA(MAX))/(RθJA×I2MAX) TJ(MAX) 一般取125℃，熱阻RθJA取決于管子的封裝、散熱的方式。 3) 選擇MOSFET的PLIM MOSFET在啟動(dòng)或輸出短路時(shí)會(huì )有極大的功率消耗，限制PLIM可以保護管子防止溫度過(guò)高燒毀。通過(guò)3腳PROG電壓的調節，設定PLIM的大小。 PLIM ≤0.7×﹛TJ(MAX)2-[﹙I2MAX×RDSON×RθCA ﹚+TA(MAX)] ﹜/ RθJC TJ(MAX)2一般取150℃，RDSON 為MOSFET最高工作溫度時(shí)的導通電阻。 VPROG =PLIM/(10×ILIM) VPROG =VREF×R10/(R9+R10)，VREF為4V 4) 選擇CT 選擇合適的電容，保證輸出啟動(dòng)時(shí)能完成輸出電容的充電且不引起故障保護的動(dòng)作。 5) 選擇使能啟動(dòng)電壓 EN端啟動(dòng)電壓為1.35V，關(guān)閉電壓為1.25V。利用此引腳，可以做輸入欠壓保護；用NTC做分壓電阻，可以做為電源的過(guò)熱保護。 6) 其他參數 l GATE驅動(dòng)電阻，為了抑制高頻振蕩，通常取10Ω； l PG端上拉電阻，保證吸收電流小于2mA； l Vcc端旁路電容，取0.001 uF~ 0.1 uF。 使用總結： l TPS2491是輸出可自恢復型，如果希望能保護關(guān)斷型，可采用TPS2490。 l EN端電壓在1.5V以下且大于1.25V時(shí)，芯片工作經(jīng)常不正常，驅動(dòng)電壓只有2~3V，MOSFET工作于線(xiàn)性區，導致過(guò)熱燒毀。 |
