当电路板插入主机系统的带电背板(热插拔)时，电路板的散装旁路电容器在充电时会产生大的涌流。这些瞬态电流可能损坏连接器或在背板上产生故障，可能导致系统中的其他电路板无意中复位。为了防止如此大的涌流，在热插拔过程中必须隔离插拔板上的大量旁路电容。

LTC4240为四个热插拔板电源电压提供了一个受控的开关，允许板安全地插入或从带电的CompactPCI (CPCI)插槽中取出，而不会干扰系统电源。LTC4240包括一个I(2) c兼容接口，允许软件控制和监控设备功能和电源状态。

热插拔功能包括:

• 预充电输出偏置I/O连接器引脚期间板插入和提取

• 所有四个电源上的断路器都带有35μs过流故障滤波器

• 在给大容性负载充电和在短路条件下减少功耗的回折式电流限制

• 支持背板带和不带旁路电容器

(2)C读写功能包括:

• 在故障条件下，确定是哪个电源造成了故障

• 读单板最大允许功耗:PRSNT1#、PRSNT2#

• 循环单板电源，故障后复位单板

• 忽略+12V和-12V电源故障

典型热插拔应用

图1显示了一个CPCI热插拔应用程序。晶体管Q1和Q2将3.3V和5V背板电源与插件板的整体电容隔离开来。通过Q1和Q2的电流被R1和R2感知。电阻R3和R4防止Q1和Q2的高频振荡。R5和C1稳定3.3V和5V限流环。在故障状态下，R5还用于将C1与快速内部下拉电阻隔离。电容C7和C8是0.01μF，根据CPCI热插拔规范。片上功率晶体管隔离-12V和+12V电源。晶体管Q3及其相关元件构成预充电电路。

CompactPCI连接引脚序列

CPCI公连接器引脚的交错长度确保所有电源在允许后端电源斜坡(bd_sel#断言低)之前物理连接。长引脚，包括5V, 3.3V, V(I/O)和GND，首先匹配。短引脚，其中包括bd_sel# (OFF/在)，最后。3.3V和5V长引脚必须连接到LTC4240，以便在早期供电时提供1V PRECHARGE电压。典型的热插拔顺序如下:

• 防静电夹接触。

• 长电源和接地引脚接触，1V PRECHARGE生效。电源被施加到连接的上拉电阻上的错，PWRGD，和OFF/在别针。状态指示灯亮，表示插入板正在连接(LOCAL_PCI_RST#断言)。所有电源开关均关闭。

• 中等长度的引脚使接触。有6个5V和8个3.3V中长引脚，5V总引脚为8个，3.3V总引脚为10个。CPCI规范将直流电流限制为1A/引脚。初始化I(2)C锁存以允许无缝CPCI热插拔操作。

+12V和-12V电源引脚在此阶段接触。齐纳钳Z1和Z2加上分流RC缓冲器R13-C4和R14-C5分别有助于保护+12V和-12V电源输入在热插入和短路条件下免受大瞬态电压的影响。信号引脚也连接在这一点上。这包括健康#信号连接到PWRGD引脚，并将PCI_RST#信号连接到RESETIN销。

• 短针使接触最后。bd_sel#信号连接OFF/在引脚，从而开始电气连接过程。如果BD_SEL#信号在背板上接地，则立即开始电气连接过程。电气连接过程可通过I(2)C串行接口随时中断。

升高的顺序

图2显示了一个典型的上电时序。连接顺序由bd_sel#信号上的高到低转换或由I(2)C接口执行的功率循环触发。一个65μA的电流源为外部功率晶体管的栅极节点充电。3VOUT和5VOUT的上电电压率近似为:dV/dt = 65μA/C1或由限流和负载电容决定。

同时，一个11.5μA电流源对TIMER引脚电容进行充电。在TIMER引脚电压达到5.5V之前，将忽略限流故障。一旦所有输出电源电压都超过其电源良好阈值，HEALTHY#信号被拉低(绿色LED亮起)，LOCAL_PCI_RST#可以自由地跟随PCI_RST#和I(2)C命令锁存器的C3位。

控制关闭允许安全提取

图3显示了一个典型的断电时序。当I(2)C命令锁存器的bd_sel#或C2位置高时，一个200μA的电流源释放外部场效应管栅极上的电容。内部+12V和-12V电源开关也关闭。4个电源开关缓慢关闭，避免电源故障。内部电阻使输出负载电容放电。一旦断电顺序完成，状态LED亮起，CPCI卡就可以安全地从插槽中取出。

断开预充电阻

通用热插拔和3.3V信号板使用50k或更大的电阻来预充I/O线路。由于I/O线的漏电流可高达10μA，因此允许使用10k的偏置电阻，但在正常工作时必须断开。图4显示了一个应用电路，它在插入期间将PRECHARGE电压连接到I/O线，但一旦bd_sel#引脚接触，就断开电阻。

控制和监控卡电源与I(2)C接口

LTC4240集成了I(2)C兼容的2线(SCL, SDA)接口，允许用户轻松查询和控制LTC4240的状态。单个大头针选择32个允许的地址中的1个。LTC4240支持发送字节和接收字节命令。图5和表1描述了发送字节命令的定时和位定义。图6简要地概述了一些命令位函数。图7显示了接收字节命令的计时。表2和表3定义了数据字节。如果发生故障，FAULTCODE位可以用来确定是哪个电源产生了故障。

结论

LTC4240为CompactPCI热插拔应用提供了全面的解决方案。集成的I(2) c兼容接口允许软件控制和监控设备功能和电源状态。LTC4240控制功能允许插件板安全地插入或从带电的CompactPCI插槽中取出，而不会干扰系统电源或I/O线路。