LTC4212是一款热插拔控制器，允许从带电背板上安全地插入和取出电路板。它的电源范围为2.5V至16.5V，可编程软启动，具有浪涌电流限制，自动重试或锁存模式操作，外部n通道MOSFET的高侧驱动和双电平过流故障保护。

与许多热插拔控制器不同，LTC4212不直接监视MOSFET的负载侧。相反，LTC4212接口与外部电源监控ic或直接与开关稳压器的PGOOD引脚。这允许LTC4212监控板上任何数量的电源。它具有上电超时功能，当被监控电源在可编程超时时间内未上电时，断开卡与背板电源的连接，并具有故障滤波器，以在正常上电后拒绝被监控电源中的短期故障。

图1显示了一个典型的应用，它使用LTC1727 -2.5V来监视两个ldo (LT1963)的输出和外部n沟道MOSFET源(负载)的5V输出。

上电超时命令功能

LTC4212具有上电超时功能，通过3个引脚:PGI, PGT和PGF实现。PGI(或电源良好输入)引脚是一个高阻抗输入引脚，通常连接到RST或电源监控IC(如LTC1727)的COMPn引脚，或一个或多个DC/DC转换器的PGOOD引脚。自RST， COMPn和PGOOD引脚通常是开漏引脚，LTC4212可以通过将开漏引脚连接在一起来监控任意数量的电源。当监测漏极开路引脚时，PGI引脚需要一个上拉电阻(图1中的R4)。

电源好定时器

从PGT (Power Good Timer)引脚连接到地的外部电容(C(PGT))设置上电超时时间，在上电超时时间结束时，LTC4212对PGI引脚进行采样。超时时间为1.81s/µF，在理想电容的情况下精确到±10%。电源良好定时器在0.65V和0.95V之间充电和放电C(PGT)，使用5µA电流源，持续14个周期以产生超时时间。如果采样时PGI引脚小于1.236V, PGT跳闸电子断路器(ECB)。这会导致GATE引脚立即被拉到地上来断开电路板与背板电源和电源的连接的错针变低表明欧洲央行被绊倒了。

电源良好的故障过滤器

另一个外部电容(C(PGF))从PGF(电源良好滤波器)引脚连接到地，设置PGI引脚的故障滤波器的持续时间。正常上电后，故障滤波器使能在PGI引脚处拒绝任何短期脉冲。只要PGI引脚处于低电平，C(PGF)就由一个5µa的上拉电流源充电。当被监测的电源退出调节时，PGI引脚变低，V(PGF)开始上升。当欧元高于1.236V时，故障过滤器会触发欧洲央行。立即将GATE引脚拉到地，并将的错销低。

电子断路器

电子断路器(ECB)可以由过流故障、电源良好超时故障或小故障滤波器故障触发。当ECB跳闸时，GATE引脚立即下拉到地，断开电路板与背板电源的连接。的的错只要欧洲央行出错，大头针就会被拉低。为了重新连接电路板，ON引脚必须低置至少120µs以复位ECB，或者V(CC)必须低于2.2V超过30µs。

过电流保护

负载电流通过监测外部检测电阻(图1中的R(sense))的电压来检测。在上电期间，软启动电路将负载电流限制在50mV/R(sense)。正常上电后，FASTCOMP和SLOWCOMP 2个比较器监测负载电流。如果负载电流超过150mV/R(SENSE) 500ns, FASTCOMP将触发ECB，并保护外部MOSFET和负载免受快速和大过流条件的影响。如果负载电流超过50mV/R(SENSE)超过18µs, SLOWCOMP将跳闸ECB。

典型的应用程序

图1显示了LTC1727-2.5三电源监视器，提供三个比较器来监测V(CCA)， V(CC3)和V(CC25)引脚的电压。每个比较器在50µs内响应10%的超速，并显示响应时间随超速而减少。当超速1%时，响应减慢到150µs。每个比较器的最大跳闸点对于V(CC3)和V(CC25)为-5%，对于V(CCA)随R5和R6而变化。将R5设置为11.8k, R6设置为3.01k，将V(CCA)比较器的跳闸点设置为4.75V或5V-5%。当三个监控电源中的任何一个低于-5%约60µs时，相应的漏开输出COMP3, COMP25或COMPA被拉低。在图1中，所有三个漏极输出都短接到LTC4212的PGI引脚，并共享一个上拉电阻R4。

LT1963-2.5和LT1963-3.3是快速瞬态响应LDO稳压器，可在2.5V(+3%， -3.5%)和3.3V(±3%)电压下分别提供1.5A输出电流。最小输出电容为10µF (ESR为3欧姆以下)以防止振荡，并且可能需要更大的电容来限制纹波或改善大型瞬态负载的瞬态响应。

正常上电顺序

图2显示了一个正常的上电顺序，输出为空载2.5V、3.3V和5V。当V(CC)高于2.2V且ON引脚大于1.316V时，LTC4212启动第一个定时周期。一个2µA电流源对从TIMER引脚连接到地的外部电容(C(TIMER))充电。当V(TIMER)上升到1.236V以上时，立即将TIMER引脚拉到地，C(TIMER)放电。启动第二个定时周期，并使能FASTCOMP。

在第二个定时周期中，LTC4212中的软启动电路控制GATE引脚以50mV/R(SENSE)调节浪涌电流。2µA电流源重新使能充电C(定时器)。从第二个周期开始，GATE在7ms左右上升到其最终值。线性调节器的输出在1ms内上升。在第二个定时周期结束时(当V(TIMER)再次高于1.236V时)，软启动电路被禁用，10µa电流源继续拉起GATE引脚。同时，使能SLOWCOMP, TIMER引脚拉回地，LTC4212启动电源良好定时器。在超时时，对PGI引脚进行采样。在图2中，PGI在超时之前就走高(>1.236V)，并且主板正常上电。由于PGI引脚仅在超时时采样，因此在电源斜坡期间PGI引脚的任何瞬变都被忽略。

图3显示了2.5V和3.3V输出负载1A的正常上电顺序。

故障顺序上电

图4显示了在5V板电源输出V(CCA)处出现短路的上电情况。在第二个定时周期内，栅极电压最初上升到FET刚刚导通的点。之后，由于软启动电路的作用将负载电流限制在50mV/R(SENSE)或大约7A，它会变平。由于7A在互连中流向5V, 10A的有限电源，V(CC)背板电源下降0.5V。在第二个周期结束时，软启动电路被替换为一个10µa的上拉电流源。这会使FET的栅极上升，负载电流上升，直到SLOWCOMP触发ECB。当快速下拉电路被激活时，栅极电压在1µs到2µs内下拉。当负载电流终止时，杂散电感导致V(CC)电源出现尖峰。当ECB被触发时，电源良好定时器和故障滤波器被禁用。

如果任意一个LDO输出短路到地，LDO中的短路保护将减少故障电流，并且在第二个定时周期后板不会锁存。如图5所示，电源良好定时器在超时时对PGI引脚进行采样，并由于PGI较低而触发ECB。立即将GATE引脚拉到地上来断开电路板与背板电源的连接。

图6显示了正常上电后，故障滤波器在5V输出处对20µs过载的响应。LTC1727-2.5中的比较器在5V电源或任何LDO输出低于其较低阈值时将PGI降低。当PGI变低时，故障滤波电容器(C(PGF))由一个5µa的上拉电流源充电。第一个PGF斜坡是由于20µs过载，但V(PGF)没有上升到1.236V以上。第二个脉冲是5V线性稳压器从过载中恢复所需时间的结果，并且足够长的时间使V(PGF)上升到1.236V以上，导致故障滤波器跳闸ECB。GATE引脚立即拉到地，断开电路板与背板电源的连接。如果PGF引脚接地，则PGF引脚永久保持在1.236V以下，并且故障滤波器被有效禁用。将PGF接地导致LTC4212在正常上电后忽略低PGI状态。

与RST销

LTC4212的PGI引脚可以连接到RST引脚代替LTC1727-2.5的复合引脚。的RST与COMPn引脚相比，引脚延迟200ms，必须调整C(PGT)以包括200ms的延迟，以便板正常上电。此外，任何超过LTC1727-2.5中比较器响应时间的被监视电源上的瞬变都将导致RST至少200ms的低电平。这导致故障过滤器对欧洲央行不起作用。

Auto-Retry应用程序

图7显示了一个应用程序，该应用程序在ECB由于负载供应输出短路而跳闸后自动尝试给电路板上电。本电路采用LTC1326 -2.5供电监控芯片，并将其连接起来RST输出到LTC4212的PGI引脚。的RST在LTC1326-2.5中，所有监测电压高于V(CCA)、V(CC3)和V(CC25)比较器的阈值后，信号高200ms。ON引脚短接到的错引脚并被1毫欧电阻(R(AUTO))拉到V(CC)。从R(AUTO)的下端连接到地的2µF电容器(C(AUTO))设置自动重试占空比。只要短消息持续存在，LTC4212就会重试。R(AUTO)和C(AUTO)必须选择以保持低占空比，以防止外部n沟道MOSFET过热。

图8显示了当5V输出短路到地时的自动重试周期。SLOWCOMP在第二个计时周期后触发了欧洲央行。这会导致的错引脚被内部n沟道场效应管拉低，C(AUTO)放电到地。立即将GATE引脚拉到地上来断开电路板。注意，在图8中，时间基础设置导致第一个和第二个计时周期显示为单个尖峰。当ON引脚低于其下阈值0.455V(典型)超过120µs时，ECB复位。的内部n沟道场效应管的错引脚断开，R(AUTO)开始向C(AUTO)缓慢充电，向V(CC)充电。

当ON引脚高于其上阈值1.316V时，LTC4212尝试重新连接单板并开始第一个定时周期。如图8所示，在5V输出处出现死短，当软启动电路被禁用并且一个10µa的上拉电流源连接到GATE引脚时，ECB在第二个定时周期后跳闸。整个循环重复，直到短板被移除。每个周期的持续时间由在ON引脚的下限和上限电压之间充电C(AUTO)所需的时间决定。当R(AUTO) = 1毫欧， C(AUTO) = 2µF时，循环时间为800ms。开关开启约6ms，占空比为0.75%。

在第二个定时周期结束时，由于软启动电路的作用(将电流限制在50mV/R(SENSE))和5V输出处的短路，GATE引脚约为3V。10 μ A电流源需要几毫秒才能使GATE引脚的3.3nF电容上升。因此，欧洲央行往往会被SLOWCOMP绊倒，而不是FASTCOMP。

当任意一个LDO的输出出现短路时上电，LDO中的短路保护可减小故障电流。在电源良好超时时间结束时，由于短路，PGI引脚仍然低。如图9所示，如果过载不足以使SLOWCOMP和FASTCOMP跳闸，则外部n沟道MOSFET在每个自动重试周期的较长时间内打开。当R(AUTO) = 1毫欧和C(AUTO) = 2µF时，占空比增加到29%，导致LT1963-2.5 LDO在环境温度为25°C时加热到106°C。当在较高的环境温度下工作时，需要较大的C(AUTO)值。Si4410DY MOSFET由于其低R(DS(ON))而不会明显升温。

如果LDO输出端的瞬态短时间足够长，导致LTC1326-2.5中的监控比较器(13µs典型延迟)切换，则LDO输出端的瞬态短时间足以导致LTC1326-2.5中的监控比较器切换RST输出将降低至少200ms。如图10所示，Power Good故障过滤器触发ECB并启动一个自动重试循环。

结论

LTC4212简化了多电源热插拔板的设计。电源ic或电源监控ic的状态输出，如RST， PGOOD和compn是典型的开漏输出，可以连接在一起，并通过LTC4212的PGI引脚进行监控。电源良好定时器自动断开卡从背板电源，如果任何电源未能在编程时间内上电。在正常上电后，故障滤波器提供了一种检测出调节电源的方法，同时拒绝持续时间短于可编程时间段的下降。