Controlerele de alimentare hot-swap au de obicei plăci de circuite și sisteme de telecomunicații/rețea protejate împotriva deteriorării atunci când cardurile sau plăcile sunt fie scoase, fie instalate în stare activă.

alimentare

Controlerele de alimentare hot-swap au de obicei plăci de circuite și sisteme de telecomunicații/rețea protejate împotriva deteriorării atunci când cardurile sau plăcile sunt fie scoase, fie instalate în stare activă. Capacitatea lor de a limita curentul de intrare sau de a întrerupe circuitele le-a permis utilizatorilor să introducă sau să scoată în siguranță plăcile de pe planurile din spate de -48V, magistrala PCI sau sistemele de alimentare redundante fără a fi nevoie să oprească alimentarea sistemului.

Astfel de controlere de putere au continuat să evolueze. În consecință, producătorii îmbunătățesc în continuare aceste dispozitive și adaugă mai multe caracteristici și funcționalități pentru a oferi noi progrese pentru a răspunde nevoilor nenumărate de telecomunicații, rețele și alte aplicații. Pentru a răspunde cerințelor tot mai mari ale proiectanților, în ultimul timp furnizori precum Texas Instruments Inc., Motorola, Linear Technology Corp., Maxim Integrated Products și Micrel Semiconductor au dezvăluit noi membri în liniile lor de produse hot-swap respective.

În timp ce Texas Instruments a anunțat un controler inteligent hot-swap care elimină necesitatea diodelor OR-ing în sistemele redundante de -48V, cel mai nou membru Motorola integrează MOSFET-uri de putere on-chip. Iar cel mai recent controler I-C de tip Linear Technology I-C permite introducerea și scoaterea în siguranță a unei plăci dintr-un slot de autobuz CompactPCI live. La fel, versiunea Maxim oferă o fiabilitate ridicată și o protecție mai mare împotriva defectelor. Micrel Semiconductor, pe de altă parte, a implementat urmărirea și secvențierea alimentării cu energie pentru a aborda cerințele de alimentare cu energie ale plăcilor digitale complexe de astăzi.

În afară de eliminarea diodelor OR-ing, managerul de alimentare TPS2350 TI de la hot-swap realizează, de asemenea, o eficiență și o protecție mai ridicate pentru sursele de telecomunicații redundante de -48V. Destinat sistemelor de alimentare distribuite, cum ar fi stațiile de bază fără fir și comutarea centrală, acest dispozitiv simplu de programat minimizează, de asemenea, disiparea puterii sistemului și căderea de tensiune. Managerul de alimentare hot-swap TPS2350 funcționează cu tensiuni de alimentare cuprinse între -12V și -80V și poate rezista vârfurilor de până la -100V.

Permițând controlul precis al curentului și tensiunii în timpul pornirii și al funcționării, TPS2350 folosește două tranzistoare cu efect de câmp de putere (FET) ca diode de cădere de joasă tensiune pentru a selecta eficient între două surse de alimentare redundante. Acesta încorporează un al treilea FET pentru a oferi controlul ratei de rotire a curentului de schimbare a curentului de schimbare la cald și limitarea magnitudinii de vârf, care este programat de un singur rezistor și un condensator. Controlerul afișat în Fig.1, folosește mai puțin de 10 componente externe. Metodele tradiționale de alimentare cu diodă pentru conectarea surselor de alimentare redundante duc adesea la pierderi de energie și la supracurent de intrare necontrolat.

Permițând o cantitate semnificativ mai mică de pierderi de energie, controlerul TI integrează - pe un singur cip - caracteristici programabile, cum ar fi limitele de subtensiune și supratensiune, întreruperea circuitului și un temporizator de eroare. Pierderea redusă de energie obținută prin intermediul TPS2350 îmbunătățește în mare măsură aplicațiile concepute pentru a sprijini specificațiile PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG) Advanced Telecom Computing Architecture (AdvancedTCA). În plus, permite dezvoltatorilor de aplicații să îndeplinească specificațiile de blocare a subtensiunii de 1% (UVLO) din standardele AT&T Network Equipment Development Standards (NEDS v4.0) și American National Standard (ANSI 315) pentru telecomunicații. TPS2350 oferă, de asemenea, o ieșire de putere bună pentru a permite convertizoarele de putere în aval și o ieșire de eroare pentru a indica programele de încărcare. TPS2350 vine într-un pachet de contur mic subțire cu 14 pini (TSSOP). Și are un preț de 1,90 dolari la 1.000 de unități.

Integrare superioară

Vizând producătorii de echipamente de telecomunicații și de rețea, Motorola Semiconductor a lansat două noi controlere de putere de swap la cald cu tensiune negativă. MC33652/3 de la Motorola sunt create pentru a reduce la minimum utilizarea componentelor externe. Către acest obiectiv, MC33652/3 integrează MOSFET de putere on-chip și alte funcții de protecție și programabile. Controlerele sunt oferite în pachete SOIC miniaturale. Integrarea FET, împreună cu ambalajul compact poate reduce spațiul de bord cu aproximativ 60%, susține dezvoltatorul.

Alte caracteristici principale ale controlerului Motorola includ limita de supracurent cu reîncercare automată (implicită sau programabilă), limita curentului de încărcare (implicit sau programabil), temporizatorul de pornire și curent de eroare (opțiune programabilă pe MC33652), detectarea supratensiunii și a subtensiunii pe MC33652), semnale de ieșire active active de înaltă și mică putere, dezactivează controlul de intrare cu activare-înaltă sau-joasă și oprire termică. Circuitele de detectare a supratensiunii și a supratensiunii programabile monitorizează tensiunea de intrare pentru a verifica dacă se află în raza sa de funcționare. Pentru a controla curentul de intrare, unitățile folosesc o tehnică de limitare a curentului pe două niveluri.

Capacitatea maximă de curent de ieșire pentru MC33652 este de 2.0A, în timp ce MC33653 este evaluat pentru 1.0A. Gama de tensiune de intrare pentru aceste controlere este de -15V la -80V. MC33652 este oferit într-un SOIC cu 16 pini, iar MC33653 vine într-o versiune cu opt pini. În 10.000 de bucăți, MC33652 are un preț de 1,75 USD, iar MC33653 la 1,34 USD.

Conceput pentru planuri de alimentare de telecomunicații de -48V, controlerul de schimbare la cald al lui Maxim, MAX5920/21 și MAX5939, oferă fiabilitate și protecție la defecțiuni fără precedent. În timp ce MAX5920 servește drept acces, a doua sursă pentru LT1640 și LT4250, MAX5921 și MAX5939 sunt compatibile cu pinii cu LT1640 și LT4250 cu funcții îmbunătățite. În afară de rezistența la tranzitorii de tensiune de intrare de -100V, controlerele Maxims sunt, de asemenea, imune la treptele de tensiune de intrare cauzate de trecerea bateriei în sistemele de telecomunicații. În timpul unui pas de tensiune de intrare, aceste dispozitive limitează curentul tras de sarcină la un nivel sigur, fără a opri alimentarea sarcinii, spune producătorul.

Pentru o protecție mai bună a defecțiunilor, MAX5921 și MAX5939 trag exponențial curentul porții în timpul unei defecțiuni grave de supracurent. În caz de scurtcircuit, aceste dispozitive oferă un curent rapid de tragere a porții de 450mA. Pentru a proteja Poarta MOSFET-ului extern de potențialele de înaltă tensiune, aceste controlere au, de asemenea, o clemă de tensiune internă. Alte caracteristici includ protecția la supratensiune de intrare și ieșire, oprire termică și stare de putere bună. Funcționând în intervalul de temperatură de la -40 ° C la + 85 ° C, controlerele de schimbare la cald ale lui Maxim vin în pachete SO cu 8 pini. În loturi de 1000, MAX5920 are un preț de 1,47 USD, iar MAX5921/MAX5939 costă 1,80 USD.

Spre deosebire de altele, controlerul LTC4240 al Linear Technology vizează tensiunile magistralei compactPCI. Așa cum se arată în Fig.2, controlează toate cele patru surse CompactPCI prin utilizarea a două tranzistoare externe cu canal N pentru sursele de 3.3V și 5V, în timp ce două comutatoare on-chip reglează sursele de ± 12V. Întreruptoarele electronice protejează toate cele patru surse de alimentare împotriva defectelor de supracurent și o ieșire de putere bună indică momentul în care toate tensiunile de alimentare sunt în toleranță.

LTC4240 are o interfață compatibilă cu 2 fire I 2 C încorporată care permite controlul software și monitorizarea funcțiilor dispozitivului, precum și starea sursei de alimentare. De asemenea, oferă utilizatorului posibilitatea de a porni sau opri dispozitivul, de a seta RESETOUT, de a porni un driver LED de stare și de a ignora erorile de ± 12V. Piesa oferă, de asemenea, o prejudecată de preîncărcare pentru pinii I/O și combină semnalul PCI_RST # cu HEALTHY # pentru a face semnalul LOCAL_PCI_RST # și pentru a îndeplini cerințele strânse de sincronizare PCI. Aceasta elimină necesitatea unei logici externe.

LTC4240 este găzduit într-un pachet SSOP îngust cu 28 de pini și este disponibil atât pentru intervalele de temperatură comerciale, cât și pentru cele industriale. Prețul începe de la 4,25 USD fiecare pentru cantități de 1.000 de bucăți.

Urmărire și secvențiere

Respectând apelul circuitelor digitale complexe de astăzi, cele mai recente controlere de putere cu schimbare la cald dual-channel de la Micrel Semiconductor aduc capacitatea de urmărire și secvențiere a sursei de alimentare a plăcilor folosind tensiuni pozitive. Pe lângă protecția standard la defecțiuni, MIC2584/85 oferă, de asemenea, proiectanților un mijloc flexibil de a controla secvențierea tensiunilor de alimentare la diferite circuite integrate dintr-un sistem. De fapt, aceste controlere oferă o urmărire reală a fiecărei surse de alimentare în raport cu cealaltă, fără a utiliza diode de prindere externe.

Ambele dispozitive controlează curentul de intrare în timpul inserării plăcii și păstrează cerințele de reglare a tensiunii sistemului. O permisiune cu un singur pin controlează ambele canale și permite îndepărtarea ordonată a unității FET de alimentare externă după scoaterea plăcii. Pe lângă asigurarea protecției sistemului împotriva condițiilor de defect la supracurent, MIC2585 monitorizează, de asemenea, fiecare ieșire pentru evenimente de supratensiune și subtensiune. Pentru a suporta mai multe surse de alimentare, MIC2585 poate fi, de asemenea, ușor în cascadă.

Gama de tensiune de alimentare pentru controlerele hot-swap ale lui Maxim este de la 1,0V la 13,2V cu protecție la supratensiune de intrare de până la 20V. În timp ce MIC2584 vine într-un pachet TSSOP cu 16 pini, MIC2585 este încorporat într-un TSSOP cu 24 de conductoare. În cantități de 10.000 de bucăți, MIC2584 are un preț de 2,95 USD, iar MIC2585 la 3,16 USD, respectiv.