可擴展電流共享電熔絲解決方案
發布時間:2020-01-21 來源:Jason Bone 責任編輯:wenwei
【導讀】在典型的熱插拔或電熔絲應用中,選擇 MOSFET 時需非常小心,要確保在軟啟動(SS)開啟時 MOSFET 不會超過器件的安全工作區(SOA)。即使並聯了多個 MOSFET,軟啟動也會引起大量熱應力。
通常,當在熱插拔和電熔絲應用中使用分立式 MOSFET 時,會假設隻有一個 MOSFET 會傳導整個軟啟動電流。這是由於每個 MOSFET 的柵極閾值電壓存在多樣性。因此,即使並聯了多個 MOSFET,所有的功率損耗也隻會發生在一個器件裏。那麼就需要加大 MOSFET 的額定值和封裝尺寸,從而也會增加PCB的使用麵積。對於典型熱插拔/電熔絲應用,需要精密的電流采樣電阻和控製器來提供軟啟動時序、過溫保護和過流保護(OCP)。
MPS MP5921 通過采用簡潔可堆疊的構建塊,提供了革新性的熱插拔/電熔絲應用解決方案。MP5921 內置 MOSFET、電流采樣、溫度感應、軟啟動斜坡控製和先進的保護功能。先進的單片工藝的使用讓熱插拔和電熔絲解決方案更加人性化 (圖 1)。

圖 1: 熱插拔/電熔絲應用部件
MP5921 通過采用領先的單片工藝,在軟啟動過程中能有效地監控和驅動內部 MOSFET,以確保 MOSFET 在其安全工作區內工作。它還能確保電流精確地流經內部 MOSFET。
因為能夠監控流經內部 MOSFET 的電流,並聯的多個 MP5921 器(qi)件(jian)可(ke)在(zai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)條(tiao)件(jian)下(xia)有(you)效(xiao)平(ping)衡(heng)流(liu)經(jing)每(mei)個(ge)器(qi)件(jian)的(de)電(dian)流(liu)。這(zhe)可(ke)確(que)保(bao)每(mei)個(ge)器(qi)件(jian)均(jun)等(deng)地(di)承(cheng)載(zai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu),並(bing)且(qie)沒(mei)有(you)一(yi)個(ge)器(qi)件(jian)承(cheng)載(zai)所(suo)有(you)的(de)軟(ruan)啟(qi)動(dong)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)。由(you)於(yu)並(bing)聯(lian)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)軟(ruan)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)得(de)到(dao)了(le)平(ping)衡(heng),因(yin)此(ci)極(ji)大(da)地(di)降(jiang)低(di)了(le) MOSFET 超出其安全工作區的風險,並且熱能可以更均勻地分布在PCB上。
圖 2 顯示了在直流負載軟啟動期間並聯三個 MP5921 器件的電流共享。並聯的所有 3 個器件均衡地共享軟啟動負載電流。

圖 2: 並聯的 3個 MP5921
如果各個電流的走線設置在同一個原點上,可以看出它們完全重疊 (圖 3)

圖 3. 使用同一原點的電流
MP5921 可以擴展以支持熱插拔和電熔絲解決方案所需的任何電流範圍。MP5921 的額定電流為 60 A,采用4 x 5 mm封裝,提供了極其密集的熱插拔/電子熔斷器解決方案。每個 MP5921 都內置了保護功能,可監控損壞的MOSFET,內部 MOSFET 的過溫情況,軟啟動監控器定時器和過流保護。
MP5921 還內置了短路保護(SCP)功能,短路時能在 200 ns 內禁用內部 MOSFET。這種快速禁用功能可以防止 PCB 板上輸出短路位置電流大量堆積。
MP5921 為小尺寸設計提供了可靠又簡單易用的解決方案,並能擴展以滿足所有類型的熱插拔/電熔絲應用的設計要求。
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