可编程大电流热插拔控制

在短路条件下关闭MOSFET
        为了防止背板流出的电流过大，并且为了保护MOSFET防止短路时功耗过大，从而对MOSFET造成损害，MOSFET应在电流达到危险电流1us内关闭。在图2中，当通过5V电源的电流超过短路电流限制时，电源管理器件的数字输入引脚IN1由晶体管Q2驱动为逻辑0。当通过RS的电流达到短路电流时，R2两端的电压为0.7V。电源管理器件中的逻辑电路在200ns内就可将MOSFET关闭。

迟滞控制机制的工作原理
        图3显示了MOSFET Q1栅极驱动电压、通过MOSFET的电流以及电容CH两端的电压图。当Hyst_Ctrl信号打开，Q1的栅极电容开始充电。同时，通过MOSFET的电流也开始增加。通过MOSFET的电流通过检测电阻RS。电流检测放大器（CSA）输出电流与RS分到串联电阻R1和R2上的电压降成正比。R1和R2两端的压降情况是由电源管理器件通过信号I_In（VMON引脚之一）进行监测。当通过RS的电流超过允许的最大限值（IH）时，VMON引脚的比较器输出翻转。因此，CPLD中的逻辑关闭Hyst_Ctrl引脚。当Hyst_Ctrl引脚为逻辑0时，MOSFET的栅极开始放电，通过MOSFET通道节流，并且通过MOSFET的电流开始下降。I_In引脚的电压降低。当电压下降至低于I_In引脚阈值（IL），电源管理器件中的逻辑重新打开MOSFET。

        这种循环节流方式保持平均电流为电流阈值设置所决定的值。这种技术提供了线性电流控制的许多优点，且避免了许多潜在的稳定性的问题。

        图3还说明了MOSFET工作的三个区域。第一个区域是当CH电压比较低，转换Q1的导通截止状态。通过Q1的平均电流大约是2A，并且由软件设计工具中的逻辑进行控制，用以构建电源/平台管理器件工作的简单逻辑。在这个例子中，当Q1两端的电压达到安全电压值，电流从2A变为4A（可注意到CH上的电压升高）。最后，当CH完全充电后，Q1完全导通，并允许稳定的8A工作电流。

        此时，监测通过Q1的电流，并对短路（采取快速关断）或对过流采取类似断路器的行动。在这两种情况下，其他的电源管理电路由电源/平台管理器控制，如定序和复位产生，并且也将发出信号或者安全关闭电路板的运行，以防止数据损坏或者更严重损坏的情况发生。由于热插拔功能与其他电源管理功能在同一器件上的紧密集成，所以很可能发生这种损坏电路板的现象。
 


图3——用MOSFET的迟滞电流控制

可编程功能
该电路提供许多可编程特性使其适用于各种应用。
• 比较器阈值可以改为适合不同的背板电压，如5V或3.3V。
• 接触去抖周期可在50ms到2s之间变化。
• 过流和短路电流可以分别设置。
• 设计可被用于实现双电源背板的双热插拔控制器。
• 释抑时间从2至100ms可编程（在电源故障状态下，MOSFET应仍然打开）。过了这段时间，关断MOSFET。

可用的Power Manager II或Platform Manager器件
       
        这个例子使用莱迪思的ispPAC-POWR1014A电源管理器件来实现迟滞控制热插拔功能。然而，迟滞控制也可以使用LPTM-1247/12107、ispPAC-POWR1220AT8、ispPAC-POWR1014和ispPAC-POWR607器件实现。