LM5068评估板：助力热插拔控制器性能评估

在电子设计领域，热插拔控制器的性能对于系统的稳定性和可靠性至关重要。LM5068评估板为工程师提供了一个在典型环境中评估LM5068热插拔控制器IC性能的理想平台。下面，我们就来详细了解一下这款评估板。

文件下载：LM5068EVAL.pdf

评估板简介

LM5068评估板采用了LM5068 - 2（高电平有效电源正常和故障自动重试版本）设计，旨在为设计工程师提供一个功能齐全的热插拔控制器板。其性能参数如下：

• 输入范围：-10V至 -90V
• 瞬态电压额定值：-100V（绝对最大值）
• 最大连续负载电流：1.0A
• 最大短路电流：2.4A
• 板尺寸：58.5mm × 31.8mm

大家在使用评估板时，这些参数是需要重点关注的，它们直接关系到评估板能否在你的实际应用环境中正常工作。

工作原理

热插拔功能与智能控制

LM5068具备实现热插拔功能和对由带电系统背板供电的电路板插入和移除过程中电源连接进行智能控制所需的所有功能。它能控制浪涌电流，并最大程度减少因插入额外电路板而在背板中引起的电源瞬变。在启动序列完成后，它会监测负载电流并提供过载保护。

可编程负载电流限制和断路器功能

通过单个外部电流检测电阻，LM5068控制外部N沟道MOSFET，以提供可编程的负载电流限制和断路器功能。

电源正常信号

在成功的上电序列结束时，LM5068会发出电源正常（PWRGD）信号。输入过压或欠压故障条件将取消PWRGD指示。不同版本的LM5068对PWRGD信号的指示方式有所不同，LM5068 - 1和 - 2以开漏高电平有效PWRGD状态指示电源正常，LM5068 - 3和 - 4以开漏低电平有效PWRGD状态指示电源正常。

大家思考一下，不同的PWRGD信号指示方式在实际应用中会有哪些不同的需求和场景呢？

测试设备

测试评估板需要以下设备：

• 100V / 5A直流电源
• 2或4通道模拟或数字存储示波器
• 两个具有浮动输入的RMS电压表

需要注意的是，在高输入电压下操作时必须格外小心。

评估板操作说明

启动和浪涌电流限制

当带有大电解电容器的电路板插入带电背板时，会产生大的浪涌电流，这可能会导致背板电压下降，影响相邻电路板，还可能损坏连接器引脚、烧毁PCB走线并产生EMI干扰数据。LM5068会主动限制浪涌电流，从而限制负载电压的变化率（ΔV/Δt）。其有源电流限制阈值为100mV，检测电阻（SENSE）为50mΩ，因此最大电流限制为2.0A。

故障时的自动重试

如果故障条件持续足够长的时间，使TIMER引脚将CT充电至4V，LM5068 - 1和 - 3会锁存关闭，直到通过将UV引脚暂时拉低、将TIMER引脚拉至1V以下或降低输入电压至内部(V_{DD})欠压锁定（UVLO）阈值以下来重置控制器；LM5068 - 2和 - 4会将GATE和TIMER引脚拉低，然后启动自动重试的定时器序列。评估板采用的LM5068 - 2具有故障检测后自动重试的功能。

灾难性故障时的负载断开和功率限制

在发生如输出短路等灾难性故障时，即使串联MOSFET完全导通，仍可能出现高浪涌电流。为防止这些高浪涌电流，LM5068具有200mV的快速电流限制阈值。快速放电电流（FDC）可响应快速上升的过载，如短路故障。当检测电压达到200mV时，快速放电比较器会迅速将GATE引脚拉低，确保快速安全地过渡到有源电流限制（ACL）模式。此外，LM5068的断路器动作会过滤低占空比的过载条件，以避免在短时间负载瞬变期间误判故障。

组件清单与PCB布局

文档中还提供了评估板的组件清单，包括电容器、保险丝、MOSFET、电阻器等元件的详细信息，以及PCB布局的相关图片，这些对于工程师进行设计和调试非常有帮助。

综上所述，LM5068评估板为工程师提供了一个全面评估LM5068热插拔控制器性能的平台。通过了解其工作原理、测试方法和操作说明，工程师可以更好地将LM5068应用到实际设计中，提高系统的稳定性和可靠性。大家在使用过程中遇到什么问题，欢迎一起交流探讨。