AN-805: 更改ADM1073的电流限值 (Rev. 0) PDF

AN-805
应用笔记
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更改ADM1073的电流限值
作者:Alan Moloney
简介
除了100 mV阈值以外,还有低于该阈值的独立断路器阈值。
ADM1073 –48 V热插拔控制器,可通过动态控制置于电源
标称值为90 mV(最小值为86 mV)。若负载电流水平超过断
路径中外部N沟道FET上的栅极电压,精确限制该电源产
路器电平,内部计数器就会将该事件计为故障。注意,到
生的电流。内部检测放大器可以检测连接在电源VEE和
达电流限值控制环路阈值时,器件才会开始调节电流。
SENSE引脚之间的检测电阻上的电压。该电平体现了负载
表1显示了不同检测电阻值的电流限值。
电流水平。检测放大器具有100 mV (±3%)的预设控制环路
阈值。这意味着当检测电阻上检测到100 mV的电压时,电
流控制环路就会调节负载电流。这样检测电阻值可以设置
促使环路进行调节的电流水平。100 mV除以RSENSE可以得到
电流值,此时检测电阻会促使环路进行调节。
ILOAD(MAX)是可能触发电流故障的最大负载电流。这相当于
检测电阻上有86 mV的电压。
ILIMIT(MIN)和ILIMIT(MAX)是电流限值环路进行调节的最小和最大
负载电流,分别相当于检测电阻上有97 mV和103 mV的电
压。
图1. ADM1073应用图
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表1.不同RSENSE值时的最小和最大浪涌电流
与负载电流水平
RSENSE (mΩ)
ILOAD(MAX) (A)
ILIMIT(MIN) (A)
ILIMIT(MAX) (A)
5
10
15
18
22
33
47
51
68
75
90
17.20
8.60
5.73
4.78
3.91
2.61
1.83
1.69
1.26
1.15
0.96
19.40
9.70
6.47
5.39
4.41
2.94
2.06
1.90
1.43
1.29
1.08
20.60
10.30
6.87
5.72
4.68
3.12
2.19
2.02
1.51
1.37
1.14
图2.采用0.1 nF电容时的软启动特性
(Ch1 = GATE; Ch2 = SENSE)
软启动(SS引脚)
ADM1073上的软启动引脚提供了一种更改电流检测放大器
基准电压的方法。若SS引脚上的电压在0.360 V至1.95 V之
间,就会将电流限值控制环路阈值设置在18 mV至100 mV
之间。用于该计算的衰减系数为19.5。当SS引脚上的电压
低于0.360 V时,电流检测放大器基准电压就会箝位在18 mV
左右。当SS引脚上的电压大于1.95 V时,独立内部基准电压
就会将电流检测放大器基准电压箝位在100 mV,因此,将
SS增加至该电压水平以上时就没有任何效果。
SS有两种主要用途。
1. 决定浪涌电流特性
SS引脚可用来决定浪涌电流特性,方法是在该引脚和VEE
引脚之间连接一个电容。当FET断开时,SS电容上没有电
图3.采用1.5 nF电容时的软启动特性
(Ch1 = GATE; Ch2 = SENSE)
压。当FET请求开启时,SS引脚就会保持在VEE(器件接地)
直至SENSE引脚达到几mV电压。随后5 μA的电流源会开
启,将电容电压线性升至2.5 V。GATE线性控制放大器的
基准电压源于软启动电压,因此浪涌线性电流限值计算方
法为:
这样,不同的电容就可以放置在SS引脚上,从而将浪涌电
流特性的不同斜坡速率设置在启动值。图2、图3和图4显
示在典型应用中,不同的SS电容如何设置不同的浪涌电流
斜坡速率。
图4.采用8.2 nF电容时的软启动特性
(Ch1 = GATE; Ch2 = SENSE)
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2. 改变电流限值
–48V RTN
RDROP
SS引脚可从外部过驱到0.360 V至1.95 V,从而将电流限值
控制环路阈值设置在18 mV至100 mV。注意,电流限值电
VIN
压最大箝位在100 mV。为了精确起见,建议将SS电压设置
R1
在0.5 V至1.5 V。
SS
其作用有很多。一方面是可以降低检测放大器基准电压,
R2
从而降低检测电阻的功耗。在标称负载电流水平时,检测
电阻的功耗为VI。断路器电压为最小值86 mV时,用户通常
ADM1073
CSS
–48V
可以选择检测电阻,使标称电流水平可以在检测电阻上产
生65 mV至75 mV的电压。在高电流应用时,该压降可能会
图5.利用电阻分压器改变基准电压
在检测电阻中产生不可接受的功耗。在这种情况下,用户
可以在输入轨之间放置一个电阻分压器,以便在SS引脚上
这种技术还允许在不同的工作点选择不同的电流限值,无
设置一个电压,从而减少部分内部电流检测放大器基准电
需使用多个检测电阻。某些系统可能长期具有较低的标称
压。同时还具有调整所有限流阈值的作用。
电流水平,然后进行短期的突波工作。可以设置动态电流
例如,若基准电压设置在50%水平(即ILIMIT(NOM) = 50 mV),
限值水平来对此进行跟踪,可以采用电阻和开关或数字电
就会将检测电阻中的功耗VI降低50%。为此,我们采用以
位计。
下公式:
因此,要将VLIM(TYP)从100 mV降至50 mV,软启动电压应设
置在:
该电压可以在SS引脚上通过VIN引脚上的电阻分压器来设
置(该电压是12.3 V的调节电压)。注意,由于VIN电压、外
部电阻(应使用精密元件)和内部SS电路上存在容差,精度
会有所下降。
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