摘要: PCB组件中的电源可以通过几个热插拔或软交换ic来分配,以便对负载进行分区并在本地隔离故障。测量通过该配电系统各支路的电流是繁琐的,而且可能是不必要的,如果只感兴趣的总组合负载电流。在这种情况下,几个MAX15090B/C器件的电流检测输出(ISENSE)引脚可以并联到一个组合的和地电阻上。描述了该应用电路的细节。
MAX15090B/C器件为2.7V至18V的电源提供完全集成的电源保护和热插拔解决方案,负载电流最高可达12A。此外,该器件具有精确的电流感应放大器输出,允许测量负载。
由于电流检测电路基于感测场效应管和电流镜,来自多个MAX15090B/C器件的信号可以很容易地组合到一个求和电阻中,方便地测量总负载电流,从而无需外部求和放大器或在固件中对ADC结果进行数学求和。这节省了BOM组件,降低了成本。
本应用说明描述了如何实现该电路,使其始终正常工作,即使一些MAX15090B/C设备被禁用或断电。
MAX15090B/C的ISENSE输出引脚产生的电流与流过通场效应管的电流成正比,衰减为220µa / a。几个MAX15090B/C器件的ISENSE输出引脚可以连接到一个求和电阻中,前提是所有器件都来自同一个V(CC)电源,并且同时使能,如图1所示。
图1所示、共电源电压
如果设备独立启用和禁用,每个ISENSE引脚必须由串联二极管与其他引脚分开,因为当输出被禁用时,ISENSE变得低阻抗。
通过公共和电阻的满量程电压必须保持低于ISENSE输出的“净空”,即2.5V最大值。因此,普通求和电阻应根据MAX15090B/C器件的数量进行缩放:
R(isense) = 2.5v /(i (total)×220×10-6)
例如,考虑一个具有四个MAX15090B/C设备的系统,每个设备提供高达12A的负载。如果每个设备的满量程ISENSE电流为12A × 220 μ A/A = 2.64mA,则四个设备的满量程电流将高达10.56mA,最大允许组合ISENSE电阻值将为236?
如图2所示,如果存在一个或多个MAX15090B/C器件通电而其他器件未通电的可能性,则必须注意防止通电的MAX15090B/C器件超速未通电器件的ISENSE引脚。这可能会造成损坏,超过ISENSE引脚的绝对最大额定值VREG + 0.3V。
图2、不同的电源电压
这可以通过简单地将一个小信号肖特基二极管与每个ISENSE输出串联来防止。一个BAT54C共阴极双肖特基二极管,或类似的二极管阵列,可以使用。
请记住,这些系列肖特基二极管通过其正向电压(V(F))降低可用输出遵从性(净空),通常为0.5V,因此ISENSE电阻(R(ISENSE))必须使用2V最大电压确定:
R(isense) = 2.0v /(i (total)×220×10-6)
为了演示该应用电路的准确性和实用性,构建了一个类似于图2的示例,其中两个MAX15090B器件(而不是四个)连接到一个公共ISENSE电阻。
一个500 ?在综合ISENSE节点上使用电阻。每个ISENSE输出与BAT54肖特基二极管串联连接,以允许从独立电源操作。该解决方案提供了刚刚超过18A的全尺寸电流报告范围。
我(总)= (2.5 V - V (F)) / (R (ISENSE)×g (M)) = (2.5 V - 0.5 V) /(500×220µ)~18.2 A
该电路在每个MAX15090B器件上的最大负载为7A。测试结果如图3所示。
图3、在两个MAX15090B器件的电路中,各种负载组合的满量程电流报告错误
无论MAX15090B器件之间的负载分布如何,电流报告的准确性在整个系统负载电流范围内仍然非常出色。
Maxim有类似的热插拔IC器件,也可以利用这种应用电路技术。表1列出了这些设备。
设备 | 最大电流(A) | 电流检测增益(µA/A) |
MAX15090B / C | 12 | 220 |
MAX15093 / | 15 | 160 |
MAX15091 / | 9 | 170 |
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