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这一系列功能齐全的热插拔电源控制器目标应用在+2.5V至+12V范围内。这个ISL6115用于+12V控制,ISL6116用于+5V,以及用于+3.3V的ISL6117和用于+2.5V控制的ISL6120应用。每个都有一个硬接线欠压(紫外线)监控和报告阈值水平大约上述电压的80%。ISL6115有一个集成的电荷泵,允许使用外部N通道控制高达+16V的钢轨MOSFET而其他器件使用+12V偏压完全增强N沟道通场效应晶体管。所有集成电路具有可编程过电流(OC)检测,电流调节(CR),延时至闩锁和软启动。当前调节水平由2个外部设置电阻;RISET设置CR Vth,另一个为低欧姆感测元件,CR-Vth是发达的。CR持续时间由外部CTIM引脚上的电容器,其充电一旦达到CR-Vth水平,电流为20微安。如果CTIM电容器上的电压达到集成电路上的1.9V,然后快速拉下闸门输出闭锁通过场效应晶体管。这个系列虽然是为高端开关设计的控制ISL6116、ISL6117、ISL6120也可以用于低侧配置,用于控制更高的电压电位。
特征
热插拔单电源分配控制(ISL6115用于+12V,ISL6116用于+5V,ISL6117用于+3.3V和ISL6120(适用于+2.5V)
过电流故障隔离
可编程电流调节水平
可编程电流调节时间
闩锁
轨对轨共模输入电压范围(ISL6115)
内部充电泵允许使用N通道
+12V控制用MOSFET(ISL6115)
欠压和过电流闭锁指示器
可调匝道
开启时的保护
两级过电流检测提供快速
对各种故障条件的响应
1微秒的极短响应时间
提供无铅(符合RoHS)
应用
配电控制
热插拔组件和电路
笔记:
1.卷盘规格详见TB347。为磁带和卷盘添加“-T”后缀。
2.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料套件、模塑料/模具附件材料和100%哑光镀锡板加退火(e3端接饰面,符合RoHS并与两者兼容SnPb和无铅焊接操作)。Intersil无铅产品在无铅峰值回流焊温度下被归类为MSL满足或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。
3.有关湿度敏感度(MSL),请参阅ISL6115的设备信息页。有关MSL的更多信息,请参见技术简报TB363。
绝对最大额定值TA=+25°C热信息
卖方尽职调查。-0.3V至+16V。-0.3V至VDD+8V
伊森,普伍德,普朗,CTIM,伊斯特。-0.3V至VDD+0.3V
静电放电额定值
人体模型。5千伏
操作条件
VDD电源电压范围(ISL6115)。+12V±15%
VDD电源电压范围(ISL6116、17、20)。+12V±25%
温度范围(TA)。0°C至+85°C
热阻(典型,注4)θJA(℃/瓦)
8 Ld SOIC封装。98个
最高结温(塑料包装)。+150摄氏度
最高储存温度范围。-65°C至+150°C
无铅回流曲线。
注意:不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这种条件下可能会产生不利影响
产品可靠性,导致不在保修范围内的故障。
笔记:
4.在自由空气中,用安装在高效热导率测试板上的部件测量JA。见技术简介详情请参见TB379。
5.除非另有规定,否则所有电压均与接地有关
电气规范VDD=12V,TA=TJ=0°C至+85°C,除非另有规定。温度限制通过表征确定,未经生产测试。黑体限制适用于工作温度范围,-40°C至+85°C。
电气规范VDD=12V,TA=TJ=0°C至+85°C,除非另有规定。温度限制通过表征确定,未经生产测试。黑体限制适用于工作温度范围,-40°C至+85°C(续)
笔记:
6.由特性确定的限值,不进行生产测试。
7.除非另有规定,否则具有最小和/或最大限值的参数在+25°C下进行100%测试。
说明与操作
这个集成电路家族的成员是单电源通用热插拔用分配控制器在+2.5V至+12V电源范围内的应用。ISL6115的目标是+12V交换应用而ISL6116的目标是+5V,用于+3.3V的ISL6117和用于+2.5V的ISL6120应用。每个集成电路都有一个硬接线欠压(紫外线)阈值水平比规定电压。这些集成电路具有高度精确的可编程特性可编程时间的电流调节(CR)电平延迟闭锁和可编程软启动turnHon坡道均设置有最小外部无源元件。ICs还包括严重的OC立即关闭MOSFET的保护开关应为快速负载电流瞬态,如以绝对短路导致CR Vth超过编程水平150毫伏。此外,集成电路有紫外线指示器和OC锁存指示器。这个PGOOD特性的功能只启用一次IC有偏差,监测并报告任何紫外线ISEN引脚上的条件。在初始通电时,IC可以隔离通过保持外部N沟道MOSFET关断或施加供电轨为实现真正的热插拔能力,直接连接到负载的电压。必须将PWRON销拉低,设备才能通过按住外部N沟道MOSFET关断。用普朗针保持高位或浮动IC将处于真正的热插拔状态模式。在这两种情况下,IC都以软启动方式打开供电轨防突发抢险模式当前。开启时,N 沟道MOSFET的外部栅极电容器充电10μa电流产生可编程斜坡(软启动)的源打开)。内部ISL6115充油泵供电12V电源开关的栅极驱动门到~VDD+5V,对于其他三个ic,门驱动电压限制在芯片偏压,VDD。负载电流通过外部电流感应电阻。当电压通过传感器时电阻超过用户设定的CR电压阈值(立管编程见表1电阻值和由此产生的标称电流调节阈值电压,VCR)控制器进入当前调节模式。此时,暂停电容器,在CTIM引脚上用20微安的电流充电电源和控制器输入电流限制时间锁定时间。当前限制时间的长度闭锁持续时间由单个CTIM电容器外部电容器(见表2)值和由此产生的标称电流限制超时从CTIM引脚(引脚6)锁定的持续时间接地。编程电流水平保持到OC事件通过或超时到期。如果是前者,那么N通道MOSFET完全增强,CTIM电容器出院。一旦CTIM充电到1.87V信号超时期已过,内部闩锁设置为FET栅极快速拉至0V关闭N沟道MOSFET开关,隔离错误的负载。
注:标称垂直高度=垂直高度x 20μA。
注:标称超时时间=CTIM x 93k 61527。
该集成电路对严重过电流负载(定义作为传感电阻上的电压>150mV通过立即驱动N沟道MOSFET栅到0V,大约10μs。栅然后慢慢地升高电压,打开N沟道MOSFET对程控电流的影响监管水平;这是暂停期的开始。在紫外线条件下,PGOOD信号会拉低当通过电阻与逻辑或VDD连接时供应。此引脚是紫外线故障指示灯。对于OC闭锁指示,监视器CTIM,引脚6。这个别针会一旦超时,从1.9V快速上升至VDD到期。相关波形见图12至16文本。IC在OC锁存关闭状态低后复位在PWRON管脚上找平,并由PWRON引脚被驱动高。
应用注意事项
CR Vth设置非常严格的设计应用低(25毫伏或更低),有两倍的风险考虑一下。对噪声的敏感性影响绝对CR-Vth值。这可以用通过RSENSE电阻器的100pF电容器。由于过电流比较器,ISET上的电压引脚必须高于IC接地20毫伏最初(来自ISET*RSET)或在CTIM到达之前超时(从门充电开始)。如果没有如果发生,集成电路可能会错误地报告过电流无故障时启动故障。电路具有高负载电容和初始低负载电流容易受到这种意外的影响行为。不要发出信号,也不要将PWRON输入拉到>5V。超过6伏会导致内部充电泵故障。在软启动和超时延迟期间当集成电路处于其电流限制模式时减少了外部N沟道MOSFET驱动MOSFET开关进入(线性区)高rDS(开)。在CR限额和避免出现以下情况的时间要求外部N通道mosfet可能损坏或由于内部功耗过大而损坏。请参阅制造商数据表。当驱动特别大的电容性负载时更长的软启动时间以防止电流调节充电后,短CR时间可提供最好的可靠性和场效应晶体管MTF的应用解决方案。电阻的物理布局对避免出现假过电流。理想情况下,跟踪RSENSE电阻器之间的布线集成电路尽可能的直接和短感测线中的零电流(见图1)。
使用ISL6116作为-48V
低端热插拔电源控制器为了提供所需的VDD,必须保持芯片在-48V总线上提供10V到16V的电压。这个可通过适当的调节器完成在电压轨和引脚5(VDD)之间。通过使用调节器,设计者可以忽略总线电压变化。但是,一种低成本的替代方法是使用齐纳二极管(典型5A负载控制见图2);下面将详细介绍此选项。注意,在这个配置中,PGOOD特性(引脚7)不工作,因为ISEN引脚电压为始终小于紫外线阈值。相关波形见图17至图20-48V及其他高压应用。
偏压ISL6116表3给出了偏置ISL6116在±48V应用中。公式和导出这些值的计算也显示在遵循方程式。
当使用ISL6116控制-48V时,齐纳二极管可用于向芯片提供+12V偏置。如果使用齐纳,则电流限制电阻器也应被利用。必须考虑几个项目选择限流电阻值时(RCL)和齐纳二极管(DD1):VBU的变化(在这种情况下,-48V名义上)
所有功能所需的芯片电源电流条件
RCL的额定功率。
DD1的额定电流
ISL6115EVAL1Z板ISL6115EVAL1Z默认为+12V高CR电平设置在~1.5A的侧开关控制器。ISL6115EVAL1Z示意图和表见图214代表物料清单。偏压和负载连接点为与每个IC引脚的测试点一起提供。安装了J1后,ISL6115将偏离+正在切换12V电源(车辆识别号)。将负载连接到V负载+。PWRON引脚内部拉高,使ISL6115,如果未通过PWRON测试点或J2低速行驶。当R3=750时,CR Vth设置为15伏,并且ISL6115EVAL1Z具有的10m感测电阻器(R1)标称CR水平为1.5A。0.01μF延迟时间闭锁电容器在OC事件后输出闭锁。ISL6115EVAL1Z板还包括一个每个ISL6116、ISL6117和ISL6120在高端应用中对这些集成电路的评估。拆下J1并提供单独的+12V IC偏置电源通过VBIAS测试点。为更高版本重新配置ISL6115EVAL1Z板可以通过改变RSENSE和/或所提供的场效应晶体管额定值为更高的电流。ISL6116EVAL1板ISL6116EVAL1默认配置为负值a~2.4A CR低压侧开关控制器水平。ISL6116EVAL1示意图和物料清单和部件说明见表4。这个基本的配置能够控制两个较大的最小的正或负电位变化。偏差和负载连接点在除了测试点,每个IC引脚的TP1到TP8。这个接线端,J1和J4用于母线电压和回路,分别是负电位连接到J4。端子J2之间的负载J3板现在配置为评估。这个通过登录启用设备,使用TTL的TP9信号。ISL6116EVAL1包括一个电平移位电路带有用于PWRON输入的光耦合装置标准TTL逻辑可以转换为-V芯片控制参考。当控制正电压时,PWRON可以在TP8访问。ISL6116EVAL1配备有高压线性调节器,便于提供芯片偏压从±24伏到±350伏。可以移除替换为齐纳和电阻偏置方案之前讨论过。高压调节器和电源Intersil不再提供离散设备但可以从其他半导体公司购买制造商。为更高的CR重新配置ISL6116EVAL1板水平可以通过改变RSENSE和RISET来完成提供的FET的电阻值为75A额定值。如果评估电压>60V时,必须选择备用FET有足够的BVDSS。