LTC4223双电源热插拔控制器演示电路1162快速上手

在电子设备设计中，热插拔功能对于提高系统的可维护性和可靠性至关重要。今天我们就来详细了解一下LTC4223双电源热插拔控制器以及演示电路1162A，看看它是如何满足相关应用需求的。

文件下载：DC1162A-A.pdf

一、演示电路概述

演示电路板1162A为评估LTC4223双热插拔控制器在高级夹层（AMC）卡上的性能提供了便利。该控制器专为满足Micro电信计算架构规范要求的设备而设计，适用于 +12V 主电源轨（负载能力高达 9A）和 +3.3V 辅助电源轨（负载能力为 150mA）的应用场景。

DC1162A包含两块印刷电路板：一块是模拟载板，上面有LTC4223、170针AMC连接器、无源元件以及两个电源轨的接线柱；另一块是模拟AMC夹层卡，其 +12V 和 +3.3V 电源轨输出与载板相同，并且板上有一定数量的旁路电容，还可在外部添加更多电容。同时，该电路板的设计文件可通过联系LTC工厂获取。

二、性能参数

以下是在 (T_{A}=25^{circ} C) 条件下的部分性能参数：	符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
VDD（Vcc、AUXIN、12VIN）	输入电源范围	-	2.7（Vcc、AUXIN） 10（12VIN）	6.0	14（12VIN） 6.0（Vcc、AUXIN）	V
VDD(UVLO)（Vcc、AUXIN、12VIN 上升）	输入电源欠压锁定	-	2.3（Vcc） 2.4（AUXIN） 9.4（12VIN）	2.6	2.45（Vcc） 2.5（AUXIN） 9.7（12VIN）	V
∆VSENSE(CB)（V12IN - V12SENSE）	断路器跳闸感应电压	-	47.5	50	52.5	mV
∆VSENSE(ACL)（V12IN - V12SENSE），VIN = 3.6V	有源电流限制感应电压	-	54	60	66	mV
IAUX(ACL)、∆VGATE（V12VGATE - V12VOUT）、AUXOUT	有源电流限制外部N沟道栅极驱动	VAUXOUT = 0V	165（mA） 4.4（V）	240（mA） 6.2（V）	330（mA） 7.9（V）
IGATE(UP)（V12VGATE = 17V，V12VOUT = 12V）	外部N沟道栅极上拉电流	栅极驱动开启	0.5	1	2	mA
IGATE(DN)（V12VGATE = 0V）	外部N沟道栅极下拉电流	栅极驱动关闭	-7	-10	-14	μA
IGATE(FPD)（V12VGATE = 17V，V12VOUT = 12V）	外部N沟道栅极快速下拉电流	快速关断	90	160	250	mA
G12IMON	12IMON引脚增益比（(V12VIN - V12VSENSE) = (75mV, 25mV)）	-	30	33	36	V/V
V12IMON（(V12VIN - V12VSENSE) = 75mV，VCC = 2.7V）	12IMON引脚输出电压	-	2.25	2.475	2.7	V

三、工作原理

LTC4223是一款双热插拔控制器，能够满足按照高级夹层卡或MicroTCA规范开发的设备的电源要求和电源管理需求。它通过N沟道MOSFET控制 +12V 主电源和 +3.3V 辅助电源，其中主电源MOSFET为外部元件，辅助电源MOSFET集成在控制器中。这两个电源轨可通过各自的ON控制信号独立开启和关闭。

LTC4223具备一系列丰富的特性来支持热插拔应用，包括：

• 双电源轨和Vcc的欠压锁定功能。
• 集成 0.3 欧姆的AUX MOSFET。
• 快速（小于 1μs）峰值故障电流限制。
• 双电源轨的断路器功能。
• 可调节的主电源轨电流限制。
• 主电源轨负载电流监测。
• 外部N沟道MOSFET的栅极驱动。
• 过流保护的可调响应时间。
• 可调的电源电压上电速率。
• 热关断保护。
• LTC4223 - 1：故障后锁定关闭。
• LTC4223 - 2：故障后自动重试。

四、快速启动步骤

1. 准备工作

将子板插入连接器，并参考图1进行测量设备的正确设置。在测试的第一部分，使用主板接线柱连接负载和电压表。

2. 设置跳线

将跳线设置在以下位置：

• JP1：12ON ON
• JP2：VCC_SEL AUX
• JP3：AUXON ON
• JP4：EXT PRESENCE EXT
• JP5：RST EXT

3. 连接电源

在电源关闭的情况下，将电源连接到12IN、AUXIN和GND接线柱。

4. 连接负载和电压表

禁用电子负载，并将相应的端子连接到12OUT、AUXOUT和GND接线柱。同时，将电压表连接到FAULT、12PGOOD、12MON和AUXPGOOD接线柱上的控制信号。

5. 开启电源

开启12V和3.3V电源，此时主板上的七个绿色LED（D4（12VOUT）、D8（AUXOUT）、D5（12PGOOD）、D7（AUXPGOOD）、D1（12VIN）、D2（AUXIN）、D3（Vcc））和子板上的三个LED（D11（12PP）、D13（3.3MP）、D12（SYS_ENABLE））应点亮。

开启电子负载，并验证断路器阈值：12V电源轨为 (8.33±0.8) A，3.3V电源轨为 (240±90) mA。在测试过程中，要注意不同电源轨故障时的状态变化及复位方法。例如，+12V电源轨故障时，仅 +12V 电源轨锁定，FAULT 拉低，12VPGOOD 变高，AUXPGOOD 保持低电平，将12VIN 拉低再拉高可复位故障；+3.3V 电源轨故障时，3.3V 和 12V 电源轨均锁定关闭，FAULT 拉低，12VPGOOD 和 AUXPGOOD 变高，将12ON 和 AUXON 拉低再拉高可复位故障。

6. 使用外部信号选项

如果需要使用外部信号作为ON输入和Vcc，可以更改跳线 JP1、JP2 和 JP3 的位置：

• JP1：12ON EXT
• JP2：VCC_SEL EXT
• JP3：AUXON EXT 并使用适当的电压源驱动12ON(E5)、AUXIN(E6)、EXTVcc(E7) 和 AUXON(E8) 接线柱。

7. 重新连接负载

将负载重新连接到子板接线柱，验证LTC4223是否表现出相同的性能。子板还允许观察其插入带电载板时的开机瞬态情况。

通过以上步骤，电子工程师可以快速上手演示电路1162A，对LTC4223双电源热插拔控制器的性能进行评估。大家在实际操作过程中，有没有遇到过类似热插拔控制器应用的问题呢？不妨一起讨论讨论。