用PCI热插拔功率IC驱动PCI Express的简单电路
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:1050
由于今天的高速芯片在+2.5 v、+1.8 v甚至更低的电源电压下工作,许多pci和pci-x卡包含降压转换器来产生这些较低电压的供给。新近标准化的pci express计算机总线只有+12 v 和+3.3 v两个供电电压且允许从+12v电源吸取高达5.5a电流来驱动dc-dc转换器。
tps2340、tps2341和tps2342等pci热插拔功率芯片包含工作电压为+12v的功率fet,但其最大电流被限制在500ma。使用图中所示的简单电路可以提高这些功率ic的驱动能力并保持电流限额不变。
在这个电路中,没有使用该热插功率ic中的+12v功率fet而是使用该功率fet的门驱动器来驱动一个外部功率fet(q1)。该电路使用电流感应电阻(rsense)与低成本pnp晶体管阵列(u1)的组合来检测负载电流并驱动该功率ic的一个未用的电流传感通道。
因为在u1中两个pnp晶体管的基极-射极电压数值接近,rsense 上的电压降被复制到r1上。这使得u1左晶体管中的电流ie可近似表达成:
ie = (iload × rsense)/r1
该电流在u2的电流传感输入端(5vsx和5visx)上产生一个电压降,数值近似等于:
v5vsx 5visx = (r3 × iload × rsense)/r1
根据图中所示的数值,该电路将把+12v负载电流限制在5.1 a左右,在8组(lane)pci express插槽中,该电路可承受3a的冲击电流。
该电路的一个附带优点是可以感知+12v负载电压,可在负载电压下降到容许范围之外时,在运行中关闭该插槽。准确的插槽关断电压由r4、r5和u2的5visx阈值确定,其数值近似等于:
vsd= 4.65 × [1 + (r5/r4)]
根据图中所示的数值,该插槽将在+12v负载电压下降到10v左右时被带电关断。
由于今天的高速芯片在+2.5 v、+1.8 v甚至更低的电源电压下工作,许多pci和pci-x卡包含降压转换器来产生这些较低电压的供给。新近标准化的pci express计算机总线只有+12 v 和+3.3 v两个供电电压且允许从+12v电源吸取高达5.5a电流来驱动dc-dc转换器。
tps2340、tps2341和tps2342等pci热插拔功率芯片包含工作电压为+12v的功率fet,但其最大电流被限制在500ma。使用图中所示的简单电路可以提高这些功率ic的驱动能力并保持电流限额不变。
在这个电路中,没有使用该热插功率ic中的+12v功率fet而是使用该功率fet的门驱动器来驱动一个外部功率fet(q1)。该电路使用电流感应电阻(rsense)与低成本pnp晶体管阵列(u1)的组合来检测负载电流并驱动该功率ic的一个未用的电流传感通道。
因为在u1中两个pnp晶体管的基极-射极电压数值接近,rsense 上的电压降被复制到r1上。这使得u1左晶体管中的电流ie可近似表达成:
ie = (iload × rsense)/r1
该电流在u2的电流传感输入端(5vsx和5visx)上产生一个电压降,数值近似等于:
v5vsx 5visx = (r3 × iload × rsense)/r1
根据图中所示的数值,该电路将把+12v负载电流限制在5.1 a左右,在8组(lane)pci express插槽中,该电路可承受3a的冲击电流。
该电路的一个附带优点是可以感知+12v负载电压,可在负载电压下降到容许范围之外时,在运行中关闭该插槽。准确的插槽关断电压由r4、r5和u2的5visx阈值确定,其数值近似等于:
vsd= 4.65 × [1 + (r5/r4)]
根据图中所示的数值,该插槽将在+12v负载电压下降到10v左右时被带电关断。