LM5064系列 带 PMBus 的 -10V 至 -80V 热插拔控制器数据手册

LM5064 将高性能热插拔控制器与 PMBus 相结合^TM^符合 SMBus/I 标准^2^C 接口，用于精确测量、保护和控制连接到背板电源总线的系统的电气工作条件。LM5064 通过 SMBus 接口持续向系统管理主机提供实时功率、电压、电流、温度和故障数据。
*附件：lm5064.pdf

LM5064 控制模块包括独特的热插拔架构，可提供电流和功率限制，以便在将电路板插入带电系统背板或任何其他“热”电源时保护敏感电路。快速熔断的断路器可防止在输出短路时损坏。输入欠压和过压电平和滞后，以及插入延迟时间和故障检测时间都是可配置的。LM5064 上的温度监控模块与低成本外部二极管连接，用于监控外部 MOSFET 或其他热敏元件的温度。当输入和输出电压超出其编程范围时，PGD 输出提供快速指示器。

LM5064 监控电路可计算子系统运行参数 （V在我 在 、 P 在 、V 外 ） 以及峰值功率。精确的功率平均是通过平均输入电压和电流的乘积来实现的。黑盒 （Telemetry/Fault Snapshot） 功能在出现警告或故障时捕获并存储遥测数据和设备状态。

特性

• 输入电压范围：-10V 至 -80V
• 具有功率限制功能的可编程 26 mV 或 50 mV 电流限制阈值（MOSFET 功率耗散限制）
• V 实时监控 在 、V外我 在 、 P 在 、V辅助具有 12 位分辨率和 1 kHz 采样率
• 针对硬短路的可配置断路器保护
• 可配置的欠压和过压保护
• 具有可编程警告和关断阈值的远程温度感应
• 检测和通知 MOSFET 损坏状态
• 功率测量精度：±4.5% （整个温度范围内）
• True Input Power 平均动态功率读数
• V 的平均值在我 在 、 P在和 V外在 0.001 至 4 秒的可编程间隔内
• 具有 SMBA 通知的可编程 WARN 和 FAULT 阈值
• 由 WARN 或 FAULT 条件触发的遥测测量和设备状态的黑盒捕获
• 我^2^C/SMBus 接口和符合 PMBus 标准的命令结构
• 功能齐全的应用程序开发软件
• HTSSOP-28 封装

参数

方框图

概述

LM5064是一款负电压系统电源管理和保护IC，具有PMBus接口。它设计用于基站电源分配系统、-24V/-48V工业系统等应用场景，提供过电流限制、短路保护、热插拔控制、实时监控和温度检测等功能。

主要特性

• ‌输入电压范围‌：-10V至-80V
• ‌可编程电流限制‌：26mV或50mV
• ‌热插拔控制‌：防止插入背板时产生电压跌落
• ‌实时监控‌：通过PMBus接口实时监控VIN、VOUT、IIN、PIN、VAUX和温度
• ‌过电流和短路保护‌：包括电路断路器功能和可配置的过电流限制
• ‌温度监测‌：通过外部二极管进行远程温度感测
• ‌故障通知‌：通过SMBA引脚和PMBus接口提供故障和警告通知

功能框图

LM5064的功能框图显示了其主要组成部分，包括电源输入和输出、电流和电压监控、故障检测和保护电路、PMBus接口以及温度感测电路。

引脚功能

• ‌VCC‌：正电源输入
• ‌VEE‌：负电源输入
• ‌GATE‌：MOSFET门控信号
• ‌UVLO/EN‌：欠压锁定/使能输入
• ‌OVLO‌：过压锁定输入
• ‌SENSE‌：电流限制和功率限制感测输入
• ‌SENSE_K‌和‌VEE_K‌：电流遥测开尔文感测输入
• ‌SDAI‌和‌SDAO‌：SMBus数据输入和输出
• ‌SCL‌：SMBus时钟输入
• ‌SMBA‌：SMBus警报输出
• ‌VREF‌：内部ADC参考输出
• ‌DIODE‌：温度感测二极管阳极输入
• ‌VAUX‌和‌VAUXH‌：辅助电压输入
• ‌ADR0, ADR1, ADR2‌：PMBus地址选择引脚
• ‌VDD‌：内部4.9V子调节器输出
• ‌RETRY‌：重试选择引脚
• ‌TIMER‌：定时输入
• ‌PWR‌：功率限制输入
• ‌OUT‌：输出电压感测输入
• ‌PGD‌：电源良好监视输出
• ‌EP‌：暴露焊盘

电气特性

• ‌工作电压范围‌：VCC-VEE为10V至80V，瞬态能力达100V
• ‌输入电流‌：在启用状态下，VCC-VEE=48V时，输入电流为8mA
• ‌欠压锁定/过压锁定阈值‌：UVLO阈值为2.41V至2.55V，OVLO阈值为2.39V至2.53V
• ‌电流限制阈值‌：可编程为26mV或50mV
• ‌功率限制阈值‌：通过外部电阻设置
• ‌温度测量准确性‌：±2°C

应用信息

• ‌MOSFET选择‌：基于击穿电压、电流和功率额定值进行选择
• ‌电流限制和功率限制电阻计算‌：提供了详细的计算公式和步骤
• ‌启动时间和定时电容器选择‌：提供了计算启动时间和选择定时电容器的指南
• ‌欠压锁定和过压锁定设置‌：提供了设置UVLO和OVLO阈值和滞回的步骤

PCB布局指南

• ‌推荐将LM5064靠近输入连接器放置‌
• ‌在VCC和VEE引脚附近放置TVS二极管‌
• ‌最小化SENSE、SENSE_K、VEE_K和VEE引脚之间的电感‌
• ‌将高电流路径和返回路径设计得尽可能平行且靠近‌

PMBus命令支持

LM5064支持一系列PMBus命令，用于配置设备参数、读取遥测数据、清除故障和警告等。这些命令包括OPERATION、CLEAR_FAULTS、VIN_UV_WARN_LIMIT、OT_FAULT_LIMIT、READ_VIN、READ_VOUT、READ_TEMPERATURE_1等。

封装信息

LM5064采用HTSSOP-28封装，尺寸为9.7mm x 4.4mm x 0.9mm。

总结

LM5064是一款功能强大的负电压系统电源管理和保护IC，适用于需要高精度电源监控、过电流保护和热插拔控制的工业应用。通过PMBus接口，用户可以方便地配置设备参数、监控系统状态并及时响应故障和警告。