帶有校準(zhǔn)輸入的熱插拔控制器，精確監(jiān)測(cè)兩路負(fù)載電流

本應(yīng)用筆記介紹如何利用MAX5977熱插拔控制器和單路ADC，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)兩個(gè)不同量程的負(fù)載電流：大功率主系統(tǒng)電流和低功率輔助系統(tǒng)電流。MAX5976集成MOSFET功率開(kāi)關(guān)，為輔助系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、高性?xún)r(jià)比功率控制。盡管MAX5977組合了兩個(gè)不同“域”的監(jiān)測(cè)功能，但兩個(gè)“域”的保護(hù)和控制完全獨(dú)立，提高了可靠性和安全性。

引言

當(dāng)存儲(chǔ)、處理或網(wǎng)絡(luò)接口卡用于高可用性(始終保持工作狀態(tài))系統(tǒng)時(shí)，必須采用熱插拔控制器。負(fù)載卡插入系統(tǒng)或從系統(tǒng)拔出時(shí)，這種熱插拔電路控制其電源的打開(kāi)和關(guān)閉。它還防止系統(tǒng)在板卡故障條件下發(fā)生過(guò)流。一些更先進(jìn)的熱插拔控制器還具有負(fù)載電壓、電流監(jiān)測(cè)功能，可用于計(jì)算負(fù)載功率。這種信息對(duì)于優(yōu)化效率、制冷及分配有限的電源輸出非常有用。

隨著板卡設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大、系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，把輸入與板卡之間的功率劃分為兩級(jí)或多級(jí)“域”有助于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，其中一個(gè)“域”作為輔助電源監(jiān)測(cè)，功率要求比較小；另一個(gè)“域”則為板卡的主電源供電。這種方法允許輔助電源首先啟動(dòng)，最后關(guān)閉；而大功率“域”則獨(dú)立控制。如果需要功率監(jiān)測(cè)和計(jì)量，將電源分為兩個(gè)“域”時(shí)需要采用兩路獨(dú)立的熱插拔控制器(或至少一個(gè)雙通道控制器)，以便測(cè)量?jī)蓚€(gè)“域”的功率。

本應(yīng)用筆記介紹了如何利用MAX5977熱插拔控制器和一路ADC，精確監(jiān)測(cè)兩個(gè)獨(dú)立“域”的負(fù)載電流，而MAX5976集成的MOSFET功率開(kāi)關(guān)為輔助“域”的電源控制提供了簡(jiǎn)單、高性?xún)r(jià)比方案。

MAX5977校準(zhǔn)功能

Maxim的MAX5977能夠支持熱插拔控制器常見(jiàn)功能，驅(qū)動(dòng)高邊n溝道MOSFET開(kāi)關(guān)控制導(dǎo)通壓擺率，并保護(hù)過(guò)流。此外，MAX5977還具有高精度電流檢測(cè)跨導(dǎo)放大器，增益為2500μA/V，將檢測(cè)信號(hào)饋送到外部ADC，進(jìn)行負(fù)載電流監(jiān)測(cè)。為了精確校準(zhǔn)電流檢測(cè)系統(tǒng)，MAX5977可以將其跨導(dǎo)放大器的輸入切換到“校準(zhǔn)檢測(cè)”輸入。該功能由CAL輸入控制。

CAL為邏輯低時(shí)，電流檢測(cè)放大器檢測(cè)IN和SENSE之間的電壓，于是在CSOUT輸出一路等于(V_IN - V_SENSE) × 2500μA/V的電流，用于正常工作模式下的電流監(jiān)測(cè)。然而，如果CAL被驅(qū)動(dòng)為邏輯高，MAX5977將電流檢測(cè)放大器的負(fù)輸入切換至CALSENSE，于是CSOUT電流等于(V_IN - V_CALSENSE) × 2500μA/V。如果在IN和CALSENSE之間加一個(gè)精密電壓，該模式可用于采集數(shù)據(jù)，用于放大器和ADC的增益和漂移校準(zhǔn)。MAX5977的這種典型應(yīng)用如圖1所示，其中用精密流入電流源和校準(zhǔn)電阻建立CALSENSE信號(hào)。


圖1. MAX5977典型應(yīng)用，帶有滿幅電流檢測(cè)校準(zhǔn)信號(hào)。

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