Linear Technology Corporation präsentiert den LTC4236, einen Einkanal-Hot-Swap-Controller mit zwei „Ideale-Diode-OR“-Eingängen und Laststromüberwachungsausgang. Hochverfügbarkeitssysteme – beispielsweise Server, Netzwerkrouter und Solid-State Drives – verwenden mehrere redundante Stromversorgungen. Die beiden „Ideale-Diode-OR“-Eingänge des LTC4236 ermöglichen es, zwei Stromversorgungen (eine davon redundant) an die gleiche Last anzuschließen. Darüber hinaus bietet der Controller Einschaltstrombegrenzung, Überstromschutz sowie einen Laststrom-Überwachungsausgang – dies alles auf einer sehr kleinen Fläche. Für die OR-Verknüpfung zweier Stromversorgungen werden anstelle von Schottky-Dioden und Kühlkörpern verlustarme n-Kanal-MOSFETs eingesetzt, die einen geringeren Spannungsabfall verursachen und dadurch die Leistungsverluste verringern und zudem weniger Platz beanspruchen. Der ausgangsseitige Hot-Swap-MOSFET ermöglicht es, ein Board gefahrlos aus einem unter Spannung stehenden Backplane herauszunehmen oder einzustecken. Außerdem dient er als strombegrenzender Trennschalter, der den Controller und die Last vor Kurzschluss schützt. Ein analoges, massebezogenes Ausgangssignal mit geringem Offset ermöglicht es, unter Verwendung eines externen A/D-Wandlers den Laststrom zu messen.

Zur Verhinderung eines DC-Rückstroms und Gewährleistung eines überschwingfreien Ausgangsstroms beim Umschalten zwischen den Stromversorgungen hält der LTC4236 die „Ideale-Diode“-MOSFETs auf einer geregelten Durchlassspannung von 15 mV. Die kurzen Ein-/Ausschaltzeiten der „Ideale-Diode“-MOSFETs minimieren den Ausgangsspannungseinbruch und den transienten Rückstrom beim Umschalten zwischen den Stromversorgungen. Ein „Diode-off“-Eingang ermöglicht es, unter Verwendung von zwei antiseriell geschalteten MOSFETs in einem der beiden Eingangskanäle ermöglichen es, eine der beiden Stromversorgungen gegenüber der anderen zu priorisieren. Das ist wichtig, wenn eine Hauptstromversorgung mit einer Hilfsstromversorgung und Batterie höherer Spannung OR-verknüpft werden soll. Bei einem Ausgangskurzschluss reduziert der LTC4236 den durch den 25 mV Spannungsabfall über dem Messwiderstand vorgegebenen Maximalstrom, und nach einer einstellbaren Zeit wird der Hot-Swap-MOSFET komplett abgeschaltet. Nach dem Einstecken eines Boards wartet der Controller zunächst das Abklingen des Kontaktprellens ab, bevor er den Hot-Swap-MOSFET einschaltet. Intern ist eine feste Entprelldauer vorgegeben, die durch Beschaltung mit einem externen Kondensator an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann.

Der LTC4236 ist in zwei Versionen verfügbar: Die Version LTC4236-1 schaltet nach einem Überstromereignis dauerhaft ab; die Version LTC4236-2 schaltet sich automatisch wieder ein, aber mit einem sehr kleinen Tastverhältnis von nur 0,15 %. Der LTC4236 ist für den kommerziellen Temperaturbereich von 0 °C bis +70 °C und für den industriellen Temperaturbereich von −40 °C bis +85 °C spezifiziert und besitzt ein 28-poliges, 4 mm x 5 mm großes QFN-Gehäuse.

Die wichtigsten Leistungsmerkmale: LTC4236

Zwei „Ideale-Diode-OR“-Eingänge mit Einschaltstrombegrenzung für redundante Stromversorgungen

Laststromüberwachungsausgang

Verlustarme „OR“-Alternative zu Schottky-Leistungsdioden

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Sanftes, überschwingfreies Umschalten zwischen den Stromversorgungen

Kurze Ein-/Ausschaltzeiten der „idealen Dioden“: ≤ 0,5 μs

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Ermöglicht sicheres Einsetzen und Herausnehmen von Boards während des laufenden Betriebs

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Einstellbare Timer für Entprell- und Überstromdauer

Kurze Überstrom-Reaktionszeit: 0,5 μs

Foldback-Strombegrenzung zur Reduktion der MOSFET-Verlustleistung

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Betriebsspannungsbereich: 2,9 V bis 18 V

Fehler-, „Power Good“- und Diodenstatus-Signalausgänge

28-poliges, 4 mm x 5 mm großes QFN-Gehäuse

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