深入剖析ADM1170/ADM1171/ADM1172評估套件

一、產(chǎn)品概述

ADM1170、ADM1171和ADM1172是具有使能輸入和柵極引腳輸出的熱插拔控制器，可驅動外部FET。評估板能讓我們輕松對這些器件進行評估。熱插拔控制電路使得電路板能夠在1.6 V至16.5 V的帶電背板上安全插入和移除。這些器件能針對瞬態(tài)和非瞬態(tài)短路以及欠壓和過流情況提供精確、可靠的限流保護。

文件下載：EVAL-ADM1170EBZ.pdf

不同型號特性

• ADM1170：有一個額外的電源引腳，可對低至1.6 V的電源軌進行電壓監(jiān)測，還具備軟啟動功能，能為內部電流檢測比較器提供電容可編程斜坡參考。
• ADM1171：具有電流檢測輸出（CSOUT）引腳，該引腳電壓代表檢測電阻上的電壓降放大20倍后的數(shù)值，同樣具備軟啟動功能。
• ADM1172：有一個電源故障比較器，將PFI引腳上的電壓與內部0.6 V參考電壓進行比較，比較結果通過PFO引腳輸出。

產(chǎn)品選項

所有這些器件都有兩種選項：ADM117x - 1具有過流故障自動重試功能，ADM117x - 2具有過流故障鎖存關閉功能。通過切換ON（ON[CLR]）引腳可重置鎖存故障。它們均采用8引腳TSOT封裝。

二、評估板介紹

硬件組件

評估板包含模擬真實熱插拔事件所需的所有電路，如熱插拔控制FET、檢測電阻和定時組件等。對于ADM1172，還有一個可調電阻電路用于評估電源故障比較器的性能。此外，還提供了一些待評估器件的松散樣品，使用時需將單個器件放置在插座中，且要確保引腳1位于插座左上角靠近U3的位置。

開關、跳線和LED功能

1. 開關功能
   • S1：用于ON（ON - CLR）引腳設置，有開啟、關閉和復位鎖存故障等功能。
   • S1_TIMER：定時器引腳設置開關，可通過連接不同電容設置初始延遲和斷路器延遲。
   • S2_S：僅適用于ADM1170和ADM1171的軟啟動引腳設置開關，連接不同電容可設置不同的斜坡上升延遲。
2. 跳線功能
   • LK_ON：插入可使用開關S1或J1 - 1上的邏輯輸入進行手動使能/禁用/復位控制；斷開則使用連接器J4 - 7上的外部邏輯信號控制。
   • LK_VCC：適用于ADM1170，插入可從主電源軌為器件供電；斷開可從連接器J4 - 1為器件供電以實現(xiàn)低電壓監(jiān)測模式。
   • LK_PFI：適用于ADM1172，連接PFI引腳和電位器VR1，可評估PFI在電壓輸入或輸出方面的性能；斷開則使用連接器J4 - 8進行PFI輸入。
   • PFI_IN：適用于ADM1172，可選擇將VIN（位置A）或VOUT（位置B）通過電位器VR1與PFI引腳連接。
3. LED功能
   • D1：ON指示燈，指示器件是否啟用。
   • D2：PFO指示燈，指示PFO輸出是否存在。
   • D4：VOUT指示燈，指示輸出電壓是否存在。
   • D5：VIN指示燈，指示電源電壓是否存在。

三、評估板操作

工作原理

ADM1170、ADM1171和ADM1172是集成熱插拔控制器和電流檢測放大器。內部電流檢測放大器通過電源路徑中的檢測電阻兩端的 (VCC) 和SENSE引腳（ADM1170為SENSE + 和SENSE - 引腳）感應電壓。這些器件通過GATE引腳控制電源路徑中外部N溝道FET的柵極電壓，從而限制通過檢測電阻的電流，將感應電壓（即浪涌電流）保持在預設最大值以下。同時，它們通過限制外部FET在最大電流下的運行時間來保護FET，電流限制時間由連接到TIMER引腳的電容決定。在熱插拔事件完成后，器件還能對過流事件提供保護，當發(fā)生短路事件時，檢測電阻中的電流超過過流跳閘閾值，F(xiàn)ET會通過拉低GATE引腳立即關閉。

供電方式

評估板使用2.7 V至16.5 V的臺式電源供電，可連接到J1_VIN和J3_GND。也可使用J4上的連接器為器件供電。負載可連接在紅色和黑色連接器J5_VOUT和J4_GND之間。對于ADM1170，其有單獨的VCC引腳和SENSE + 引腳，通過跳線LK_VCC可使VCC與SENSE + 短路，從而從同一電源軌為器件供電并進行熱插拔操作；斷開LK_VCC，可通過J4連接器塊上的VCC引腳為ADM1170供電，使其能監(jiān)測來自連接器J1_VIN或J4連接器塊上VIN引腳的低電平電壓輸入。

其他功能模塊

1. ON（ON - (CLR)）輸入塊：這些器件有兩種版本，ADM1170 - 1、ADM1171 - 1、ADM1172 - 1具有自動重試功能，不斷嘗試清除故障；ADM1170 - 2、ADM1171 - 2、ADM1172 - 2則在ON引腳被切換之前保持鎖存關閉狀態(tài)。插入跳線LK_ON時，S1連接到ON（ON - CLR）引腳；移除該跳線可使用J4引腳連接塊連接外部信號到該引腳。此外，S1開關附近還有一個2引腳輸入連接器（J1），允許用戶在不移除跳線的情況下連接ON（ON - (overline{CLR})）信號到器件。綠色LED（D1）用于指示該引腳的狀態(tài)。
2. 軟啟動電容塊：ADM1170和ADM1171的軟啟動功能通過控制柵極上升速率來限制浪涌電流。通過向軟啟動電容注入10 μA電流，使 (I.IMIT) 電壓從0 mV緩慢增加到50 mV。當SS引腳電壓達到1 V時， (I.IMIT) 處于正常工作的50 mV。該引腳也可通過J4塊連接器訪問，可通過過驅動或鉗位電壓來降低器件的故障限制。當SENSE + 和SENSE - 引腳（ADM1171和ADM1172為VCC和SENSE引腳）之間的電壓達到50 mV時，ADM1170開始限制電流。板上通過撥碼開關（S2_S）可連接三個電容，還有一個空的焊盤可用于連接額外電容，電容選擇可根據(jù)公式 (t = V × C / I) 計算，其中 (t) 是達到正常50 mV限制所需的時間， (V) 為1 V， (C) 為電容， (I) 為10 μA。
3. 定時器塊：這些器件有自動重試和鎖存關閉兩種版本。定時器電容用于控制啟動定時周期和斷路器延遲，延遲時間可通過公式 (t{INITAL } = 1.3 V × C{TMER } / 5 mu A) 和 (t{C B} = 1.3 V × C{TMER } / 60 mu A) 計算。
4. 檢測電阻和FET：評估板標配一個33 mΩ的檢測電阻和一個典型的FET，具體細節(jié)可在物料清單中找到。同時，還提供了焊盤，方便更換FET和檢測電阻以滿足不同需求。
5. 電流檢測輸出（CSO）：對于ADM1171，可通過J4塊連接器上標記為PIN6的引腳監(jiān)測CSOUT引腳。
6. PFI/PFO塊：ADM1172的集成比較器和參考電壓可讓用戶監(jiān)測電源故障情況。跳線LK_PFI可讓用戶選擇輸入或輸出電壓監(jiān)測，閾值可通過電位器VR1設置。跳線PFI_IN用于將VR1的輸出與ADM1172的PFI引腳隔離，這在需要監(jiān)測其他電壓或使用外部電阻分壓器時可能需要。PFO LED顯示PFO輸出的狀態(tài)。
7. LED：VIN和VOUT連接器附近的綠色LED用于指示電源是否存在。S1開關附近的綠色LED用于指示ON（ON - CLR）（CLR）引腳的狀態(tài)。這些LED由LED驅動電路供電，可確保在不同電源電壓范圍內保持恒定亮度。
8. 引腳訪問：可通過板左側邊緣的連接器塊（J4）訪問引腳。
9. 額外組件：可在板中心有孔的區(qū)域放置額外組件，通過頂行可訪問所有引腳。板右側邊緣也有類似區(qū)域，可用于將負載焊接到板上。

四、訂購信息

物料清單

文檔中詳細列出了評估板所使用的各種組件，包括電容、電阻、LED、晶體管、MOSFET等的型號、制造商和規(guī)格等信息。

訂購指南

提供了不同型號評估板的訂購代碼，如EVAL - ADM1170EBZ1（ADM1170評估板）、EVAL - ADM1171EBZ1（ADM1171評估板）、EVAL - ADM1172EBZ1（ADM1172評估板），其中Z表示符合RoHS標準的部件。

五、ESD注意事項

這些器件對靜電放電（ESD）敏感，帶電的器件和電路板可能會在無察覺的情況下放電。盡管產(chǎn)品具有專利或專有保護電路，但受到高能量ESD時仍可能損壞。因此，應采取適當?shù)腅SD預防措施，以避免性能下降或功能喪失。

在實際使用這些評估板時，電子工程師們需要根據(jù)具體需求合理配置開關、跳線等，充分利用各器件的特性，同時要注意ESD防護，以確保評估工作的順利進行。大家在使用過程中有沒有遇到過一些特殊的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。