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电信热插拔参考设计有效解决输入瞬间过压及掉电问题
来源:本站整理  作者:佚名  2009-08-25 09:10:55



  一旦输入电压开始下降,VOUT将下降一个D4二极管的压降,或额外的0.6V,下降至41.85V。

  下降期间,由C3提供负载供电,并且/PGOOD在达到以下条件之前保持有效:

UVLOMAX = 33.6V = [VCAP - VF(D4) + VF(Q1)]或VCAP = 34.8V

公式

  因此,电容可以有10%的误差,计算所得的保持时间为16.4ms。

  输入电压下降时,如果D1或D2没有导通,C3通过体二极管Q1为MAX5921的输入供电。因此,在欠压期间,MAX5921正常工作并提供有效的/PGOOD。

  在长达16ms的输入电压跌落期间(从VIN = 43V跌落到VOUT = 32V),通过C3可以维持输出功率为80W。上电时,C3通过电阻R11充电。C4在启动时充电,为了防止C3充电电流超过输入浪涌电流,选择C3 x R11的时间常数为4860ms。因此,在上电10s后才能提供掉电保护支持。

  图5所示为掉电保护波形图,图中初始功率约为

  4.185A × 41.85V ≈ 175W (注意:一旦断开输入电源,输出电压将由于D4的正向导通而下降)。

电压跌落时的波形

图5. 电压跌落时的波形

  从43V开始下降,16ms后输出电压下降至31.5V,功率约为3.15A × 3.15V ≈ 99W。由此可以看出:C3存储能量足以支持掉电保护的需求。

  过压锁定

  OVLO上升电压门限由分压比R4:R5设定:

公式

  断路器触发门限

  选择适当的断路器触发门限以保证在VIN达到指定的最小值以前或初始上电时不会触发断路。因此,断路触发门限需要根据较大的80W/32V = 2.5A或(1.5 × 80W)/43V = 2.8A进行计算。由于在16ms瞬时掉电期间由C3为负载供电,在此期间没有电流通过检流电阻。电阻R7按照下式设置触发门限:

公式

  脉冲过压保护

  MAX5921需要提供100V以上的输入瞬变保护,可以参考以下两个电路:

  一个电路中,在+VIN和MAX5921的VDD引脚之间串联了一个5.6Ω电阻(R8),VDD和VEE引脚之间连接了一个TVS二极管(D3)。这种情况下,只有MAX5921得到保护,C3、C4和Q2的额定值应该> 150V瞬变。

  另一个电路中,在逻辑“或”二极管后面直接将TVS二极管连接VIN各端,为整个电路提供,选用SMBT70A (D3)限制瞬态脉冲,使其 ≤ 100V,并在75V时可以通过 < 1mA的电流。电路由D3提供输入电压保护,在0.2焦耳电容放电产生的脉冲(见注释1)冲击下提供有效保护。

  仅保护MAX5921

  图6和图7中,D3提供器件的输入瞬态保护。安装R8,只有MAX5921受保护,出现0.2焦耳的输入脉冲(见注释1)。

脉冲过压保护特性

图6. 脉冲过压保护特性,仅保护MAX5921,最初的9µs.

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