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设计了一种利用热插拔保护控制芯片，实现直流升压188金博真人的输出过流、短路保护。本文分析了直流升压188金博真人以及热插拔保护188金博真人的工作原理及实现方式，详细介绍了188金博真人及参数设计、选择过程，以及实际工作开关波形，并给出了设计实例。实验证明，利用热插拔保护控制芯片，有效地避免了常规直流升压188金博真人在输出过流短路时的固有缺陷，提高了电源使用的可靠性。

热插拔保护188金博真人通常用于服务器、网络交换机、以及其他形式的通信基础设施等高可用性系统。这种系统通常需要在带电状态下替换发生故障的188金博真人板或模块，而系统照样维持正常运转，这个过程称为热插拔（HotSwapping）。本文将阐述热插拔控制器的另一种用法，利用热插拔保护188金博真人具有的过流和短路保护功能，解决开关直流升压188金博真人的输出端保护问题。

1开关直流升压188金博真人的基本原理

开关直流升压188金博真人（TheBoostConverter或者Step-upConverter），是一种开关直流升压188金博真人。输出电压高于输入电压，输出电压极性不变，基本188金博真人图如图1所示。

开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。

输出过流时，188金博真人会采样开关管的峰值电流，减小占空比，导致输出电压下降。当输出电压降到输入电压时，过流保护不再受控，保护失效。另外输出过流点还会随着输入电压升高而变大。当输出短路时，输入电源会通过电感、升压二极管形成短路回路，导致电源故障。BOOST188金博真人还有一个缺陷是不方便控制关闭输出，当控制芯片关闭，开关管截止时，输出仍然有电压，不像BUCK188金博真人，很方便的将输出电压降到0V.

2热插拔控制器的基本原理

热插拔（Hot-Plugging或HotSwap）即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。如果没有热插拔控制器，负载端的模块插拔时，会对电源产生浪涌电流的冲击，影响电压的稳定与电源的可靠性。这个问题可通过热插拔控制器来解决，热插拔控制器能合理控制浪涌电流，确保安全上电间隔。上电后，热插拔控制器还能持续监控电源电流，在正常工作过程中避免短路和过流。

3关键188金博真人设计与实例

3.1电源要求

电源实例如图2所示，其中的电源输入9~18V，额定输出28V/1.2A，过流保护1..
3.2188金博真人简介

这是一款用了TPS2491热插拔控制芯片的升压188金博真人，带有输出过流短路保护，当遥控端CTL接地时，电源进入待机模式，输出为零。

热插拔控制器包括用作电源控制主开关的N沟道MOSFET、测量电流的检测电阻以及热插拔控制器TPS2491三个主要元件，如上图2所示。热插拔控制器用于实现控制MOSFET导通电流的环路，其中包含一个电流检测比较器。电流检测比较器用于监控外部检测电阻上的电压降。当流过检测电阻上产生50mV以上电压的电流将导致比较器指示过流，关闭MOSFET.TPS2491具有软启动功能，其中过流基准电压线性上升，而不是突然开启，这使得负载电流也以类似方式跟着变化。

TPS2491内部集成了比较器及参考电压构成的开启188金博真人用于使能输出。比较器的开启电压为1.35V，关闭电压1.25V，有0.1V的滞差保证工作的稳定。通过分压电阻设定了使能控制器所必须达到的电源电压。器件一旦使能，MOSFET栅极就开始充电，这种188金博真人所使用的N沟道MOSFET的栅极电压必须高于源极。为了在整个电源电压（VCC）范围内实现这个条件，热插拔控制器集成了一个电荷泵，能够将GATE引脚的电压维持在比VCC还高10V的水平。必要时，GATE引脚需要电荷泵上拉电流来使能MOSFET，并需要下拉电流来禁用MOSFET.较弱的下拉电流用于调节，较强的下拉电流则用于在短路情况下快速关闭MOSFET.

热插拔控制器还有一个模块为定时器，它限制过流情况下电流的调节时间。选用的MOSFET能在的zui长时间内承受一定的功率。MOSFET制造商使用图3标出这个范围，或称作安全工作区（SOA）。
定时器还决定控制器自动重启的时间，故障导致关闭MOSFET，经过16个振荡周期后，芯片重新使能输出。

3.3设计过程

（4）选择CT

选择合适的电容，保证输出启动时能完成输出电容的充电且不引起故障保护的动作。

（5）选择使能启动电压

EN端启动电压为1.35V，关闭电压为1.25V.利用此引脚，可以做输入欠压保护；设计分压电阻为240kΩ和13kΩ，开启电压为26.3V，在24.3V时关闭。

（6）其他参数

GATE驱动电阻，为了抑制高频振荡，通常取10Ω；PG端上拉电阻，保证吸收电流小于2mA，在本设计中不需要，悬空处理；Vcc端旁路电容，取0.1μF.

电源使能端串联一个二极管BAV70，低电平时可以关闭升压188金博真人和电源输出。

4测试结果和各测试点的工作波形

测试结果为过流保护动作点：1.4；输出长期短路无损坏，短路去除恢复输出；遥控端使能工作正常。

上电时各个测试点波形如图4所示。
图4中CH2是升压后的电压，当输入加电，升压188金博真人立即工作，很快达到28V.为了防止后极负载的浪涌电流对MOSFET的冲击，可以看到驱动电压（CH1）是缓慢上升的，输出电压（CH3）也是跟随缓慢上升。在启动过程中，很明显看到MOSFET的驱动电压不高，MOSFET工作于线性区，同样可以抑制输出端电流的增大，有效保护MOSFET在启动过程中不过载。

正常工作时的各点电压如图5所示。由图5可以看到，正常工作时，输出电压（CH3）等于升压后的电压（CH2），MOSFET驱动电压（CH1）比输出电压高了14V，可以保证MOSFET良好导通，降低热耗和压差。
当负载过流或短路时的波形如图6所示。由图6可以看到，当输出过流或短路时，MOSFET驱动电压（CH1）迅速下降，导致输出电压（CH3）跟着下降，有效的保护电源的安全。经过2s的重启周期后，驱动电压有个小小的试探电压，如果故障仍然存在，重启不成功，驱动电压又恢复到零。反之重启成功，正常输出。如图7所示。

5结语

实践证明，基于TPS2491热插拔控制器的保护控制188金博真人具有188金博真人简单可靠，应用方便的特点。本188金博真人应用于开关直流升压188金博真人中，解决了原来没有输出过流短路保护以及不能遥控输出的缺陷，收到了良好效果。