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　　這些電路常用于需要在整個工作壽命中保持完全正常工作狀態的系統，例如，服務器、網絡交換機、獨立磁盤冗余陣列(RAID)存儲器和其他形式的通信基礎設施，這些系統稱為高可用性系統。如果某個組件發生故障，則需要將其從系統中移除，并換上功能完全正常的組件，所有這些操作都需要在電源保持接通并且系統繼續工作的條件下完成，這一過程稱為“熱插拔”。

關鍵字:熱插拔,電源監控

　　為了安全地執行上述操作，需要利用熱插拔控制器來控制浪涌電流，并且防止為其他系統供電的背板電源斷電。在正常工作期間，控制器也能防范短路和其他過流故障。ADI公司最新系列熱插拔控制器還集成了高精度數字電源監控器，支持高精度系統功率計量(見圖1)。

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　　圖1 許多高功率系統需要使用熱插拔器件，以便安全地控制上電時的浪涌電流并提供故障保護

　　隨著這些系統的電源要求越來越高，效率變得更加重要，以前那種容忍寬松、插入功率損耗嚴重的設計越來越行不通。ADM1275不僅提供高精度電源監控以報告系統功率，而且具有許多專門設計的特性，用以降低與熱插拔相關的典型損耗，如檢測電阻和MOSFET的插入損耗等。

　　下面我們將討論一個典型高電流刀片服務器熱插拔設計的設計過程，包括器件選型考慮。

　　系統規格

　　本例假設如下條件：

　　● 控制器采用ADM1275

　　● VIN=12V(標稱值)

　　● VMAX=12.6V

　　● ITRIP=70A

　　● CLOAD=5000mF

　　● TMAX=65℃

　　● RPOWERUP=10Ω(系統上電期間的靜態負載電阻)

　　為了簡便起見，計算中未考慮許多器件容差。當針對最差條件進行設計時，應考慮這些容差。

　　檢測電阻選擇

　　檢測電阻的選擇主要基于所需的斷路器動作電流。然而，ADM1275也包括一個可調的限流閾值，允許將限流精調到有限的標準檢測電阻值所提供的限值以上。檢測電壓可以在5～25mV范圍內編程，如此低的檢測電壓和編程的靈活性使檢測電阻的功率損耗得以降低，尺寸得以減小。

　　斷路器定時器(電流故障尖峰濾波器)開始點通常比調節點低0.8mV，這意味著若要設置70A(19.2mV)的跳變點，需要將調節點設置為約73A (20mV)。

　　這不是一個常用值，考慮最接近的值0.25mΩ，用2個0.5mΩ電阻并聯得到。根據上面的等式反求所需的檢測電壓：VSENSE=RSENSE×ITRIP=0.25 mΩ×73≈18.25mV。ISET引腳可以利用一個分壓器從VCAP基準電壓獲得所需的電壓(見圖2)。

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　　圖2

　　VISET=VSENSE×50=18.3mV×50=0.915V

　　使用2.7V的VCAP基準電壓，假設R1=100kΩ，由此可知底部電阻為51.1kΩ。給定的ISET電壓能夠提供大約70A的斷路器跳變點和73A的調節電流設定點。假設最差情況直流電流可能高達75A(包括允許的誤差)，則各電阻的最大直流電流約為42A，包括大約10%的余量以應對電流不平衡情況。因此，功率可以計算為：PRSENSE=ITRIP2×RSENSE=(42A)2×0.0005Ω=0.882W。每個檢測電阻應能消耗1 W以上的功率(包括降溫因素)，推薦使用2W或3W電阻以降低工作溫度。應使用一系列10Ω電阻對所有這些節點求平均值，并將結果送至控制器。

　　本部分關鍵元件選擇小結：

　　RISET(TOP)=100kΩ

　　RISET(BOT)=51.1kΩ

　　RSENSEx=0.5mΩ×2(2/3W)

　　RAVGx=10Ω×4