LTC4286的设计目的:是以受控的方式打开和关闭电路板的电源电压,使电路板能够安全地插入或从带电背板上移除。在正常操作期间,电荷泵和栅极驱动器打开外部N沟道MOSFET栅极,将功率传递给负载。栅极驱动器使用电荷泵,其电源来自VDD引脚。此外,栅极驱动器中还包括一个内部14V栅极到源极箝位电路,用于保护外部MOSFET的氧化物。
在正常操作中,LTC4286在启动去抖动延迟后接通外部N沟道MOSFET,将电源传递给负载。使用ISET电压或MFR_CONFIG1寄存器中的位,可以以2 mV的步长将精确的电流限制值设置为6 mV至20 mV。在启动期间,SENSE+和SENSE-之间的电压被控制为不高于具有折返(α)的电流限制阈值。通过外部栅极RC网络,启动电流可以设置为更低的值。
输出端的过电流故障可能会导致有源限流(ACL)期间MOSFET功耗过高。为了限制这种功率,ACL放大器在感测电压超过电流限制值时,通过降低有源控制回路中的栅极到源极电压来调节SENSE+和SENSE-引脚之间的电压。当MOSFET漏极到源极电压较高时,通过将电流限制折回到标称值的30%,可以进一步降低功耗。在发生灾难性输出短路的情况下,当感测到的电流是标称电流限制的三倍时,快速电流限制比较器会立即将GATE引脚拉低1A。
为防止MOSFET过热,电流限制超时由TMR引脚上的电容器设置。TMR引脚配置为驱动单个电容器,并在启用有源限流时以20µa的电流上升。如果TMR引脚达到其2.56 V阈值,LTC4286将关闭GATE,IOUT_OC_FAULT位将被设置,这将导致FAULT#引脚拉低。然后,TMR引脚使用5µa电流源斜坡下降,直到电压降至0.2 V以下。如果通过将GPIO2(配置为FAULT#)引脚连接到UV引脚来启用过电流自动重试,LTC4286将在9.28秒的冷却定时器结束时再次打开。
使用SOURCE引脚和电源良好(PG)比较器监测输出电压,以确定负载是否有电源可用。电源良好状态由GPIO1(配置为电源良好#)引脚使用漏极开路下拉晶体管发出信号。
LTC4286包括三个ADC,均以12位分辨率运行。一个数据转换器持续监测ADC+到ADC的输入,每1µs采样一次,每283µs产生一个12位的平均感测电压结果。第二数据转换器与第一数据转换器同步,并在同一时间段内测量SOURCE电压。每次前两个ADC完成测量时,感测电压都会乘以SOURCE引脚的测量值,以提供功率测量值。第三个数据转换器以1°C的分辨率测量外部或内部二极管的温度。存储最小和最大SOURCE、ADC+到ADC-、POWER和TEMP测量值,如果测量值高于或低于用户可配置的12位阈值,则可能会生成可选警报。
提供了一个PMBus接口来读取A/D寄存器。它还允许主机轮询设备并确定是否发生了故障。如果任何GPIO引脚配置为ALERT#中断,则主机能够实时响应故障。PMBus设备目标地址使用ADR0和ADR1引脚进行解码。这些输入有三个状态,每个状态解码为总共九个设备地址。