分路电源广泛应用于音频、视频和数据通信系统中。这些系统通常使用±5V，±12V或±15V供电电压，并要求宽范围的工作电流。LT4220热插拔控制器可在±2.7V至±16.5 v的任何分离电源组合上工作，允许电路板安全地插入或从带电背板上取出，而不会出现电源故障，同时控制负载电流从毫安到安培。

故障可能导致任何事情，从音频系统中令人讨厌的“砰”声，数字系统中的数据丢失，甚至连接器损坏。pop也可能来自移位的偏置点或互补级，其中一半电路正确供电，另一半尚未供电。

LT4220提供了通常的热插拔功能，例如限制本地电源旁路电容器的涌流，并在系统电源发生故障时隔离故障，但它也协调分裂电源的电压跟踪。跟踪确保正极和负极都能同步或按比例供电，从而消除故障和流行问题。这个完整的分裂供应热插拔控制系统封装在一个小的16引脚SSOP塑料包装中。

的LT4220

LT4220包含两个独立但耦合的热插拔控制器，一个用于负电源，一个用于正电源。控制动作是精心协调的，以便电源一起打开，一起关闭，并且在过流故障的情况下，两个输出同时断开。最重要的是，LT4220在上电期间强制在两个电源之间进行主动跟踪，以减轻分离电源电路的设计要求，并消除由不对称电源坡道引起的异常电路行为。

LT4220提供其他重要的热插拔功能，包括输入电压监视器，输出电压监视器，可选择自动重试的断路器，带折回的定时限流，以及用于负电源和正电源的n通道MOSFET器件的栅极驱动器。

基本操作

图1显示了LT4220的简化框图。输入被监控，上电不开始，直到两者都是好的。监测输出和PWRGD信号，当两者都好。跟踪通过FB引脚监控输出并控制栅极驱动器以确保正确的上电。在两个电源上都使用n沟道mosfet，从而消除了对补充器件的需求。的错指示当前限制条件何时导致计时器超时。连接的错back to ON+启用自动重试。斜坡速率由栅极电容器和相关的栅极充电电流调节。然而，当启用跟踪时，实际速率不会快于最慢的斜坡。

典型热插拔应用

图2显示了使用LT4220的±12V, 10A热插拔电路的完整电路设计。Q1和Q2 n沟道MOSFET器件控制插入后的±12V输出上电曲线。电阻R(S )(+)和R(S)(-)感测负载电流，使LT4220能够防止临时过载和短路。R5和R7防止高频寄生振荡，有时与功率MOSFET器件在其线性区域工作有关。通过适当选择C1和C2来设定浪涌电流的大小。在这种情况下，对于100μF负载电容，浪涌电流被限制在约100mA。在输出短路的情况下，两个热插拔通道都结合了带折叠的定时限流，以保护MOSFET器件免受过耗散，并断开故障电路与背板的连接。折回在困难的情况下尤其有价值，例如启动到0欧姆短路，其中简单的保护方案可能不足以保护输出MOSFET器件。选择R1/R2和R3/R4的电阻分频比，当两个输入电源都在其最终值的15%以内时，使能GATE驱动器输出。选择R9/R10和R11/R12的电阻分频比，表明当两个输出都在其最终值的15%以内时输出功率良好。假设系统电源容差为±10%时，选择15%的值。

升高的顺序

在板插入过程中，触点反弹和电压故障对由分裂电源供电的敏感电路造成严重破坏。LT4220消除了所有这些问题(结果如图3所示)。在ON(+)和ON(-)引脚超过欠压锁定阈值后，Q1和Q2的门(GATE(+)， GATE(-))被内部电流源拉起。对于大的容性负载，浪涌电流受到栅极压转率或反向电流限制的限制。对于小于折回电流限制的所需涌流，反馈电容器C1和C2可用于通过积分栅极上拉电流来控制输出电压转换率。一旦两个输出电源电压都超过其功率良好阈值并且mosfet Q1/Q2完全增强，PWRGD信号被R16释放并拉高(图2)。

供应跟踪

当TRACK引脚连接到V(IN)(+)时，使能跟踪模式。该模式的功能是控制GATE(+)和GATE(-)上拉电流，从而实现所需的输出电压斜坡特性。栅极上拉电流通过FB(+)和FB(-)引脚控制。

图4显示了根据图2中的电路使用+12V和-12V电源运行的系统的同步跟踪。图2中的电路很容易转换为-5V和+12V电源，只需将R3, R9和R11更改为12.4k欧姆。新的一致跟踪行为如图5所示。比率跟踪有时更可取，特别是在信号处理应用中。图6显示了这种操作模式，只需将R3和R11更改为12.4k欧姆即可获得。请注意，在这种情况下，供应坡道是同时开始和结束的。

短路保护

限流为输出MOSFET器件提供保护。任意一个电源的限流由感测电阻R(S)(+)和R(S)(-)设定(图2)。在不启用折返限流的情况下，感测电阻两端的电压由限流电路调节到50mV。TIMER引脚提供了一种设置允许LT4220在电流限制下工作的最大时间的方法。当限流电路激活时，通过工作在限流状态的正感或负感放大器，一个60uA的上拉电流源连接到TIMER引脚，电压以dV/dt = 60μA/C的斜率上升(TIMER)。如果过载被消除，一个小的3μA的下拉电流缓慢放电定时器引脚。如果定时器成功充电到1.24V的阈值，则内部故障锁存器被设置，并且的错大头针拉低了。两个mosfet都快速关闭，而TIMER引脚缓慢放电到地。

当输出短路为零欧姆时，输出MOSFET器件的功耗将很高。为了防止这些通路晶体管的过度功耗，每个电源的电流限制随着输出电压的下降而减小。这种特性通常被称为“电流折叠”，当输出电压下降并达到短路的最低水平时，可以减少故障电流。折返限流将短路MOSFET损耗降低了2.5倍。FB±引脚有效地测量MOSFET V(DS)电压，并控制适当的限流感测放大器输入偏置，以提供反向限流。

自动重启

通常，LT4220在出现故障时保持关闭。然而，通过删除图2中的R15，您可以连接的错和ON(+)一起使能自动重启。的错将ON(+)引脚拉低，一旦TIMER引脚降至0.5V以下，即可启动自动重启。

结论

LT4220在一个小的16引脚SSOP塑料封装中结合了拆分电源热插拔控制所需的所有功能。该器件适用于广泛的正、负电源电压、斜坡曲线、电容和负载电流，包括光学/激光、音频和ECL系统。