用热插拔控制器设计的双极性电源电路

所谓双极性电源，是指从第一象限到第四象限的整个区域，都能够运作的电源。与其相比较，可以把只在第一象限和第三象限运作的电源．称作单极电源。一般的直流电源，就是单极电源。有些应用场合需要使用一个热插拔控制器、一个断路器或者两者都要使用，以适应双极性直流输入电源的干线。在某些使用热插拔控制器的情况下，这种要求仅仅出于对启动电流的 考虑。要消除连接器的“应力”和电源干线的干扰，就必须控制启动电流。另外一些应用场合，如在某一电源因某种原因发生故障时就会出现问题。砷化镓FET放 大器的偏置电源就是一个范例。如果去掉负的栅极偏压，那同时也得去除正的漏极电源，否则，放大器就会因漏极电流过大而自行毁坏。但只要使用一个单通道热插 控制器，就可满足上述这两个要求。

上图所示电路以浮动方式使用TPS23311D(即IC)。该电路使得lC的接地与负输入电压有关。如果正干线电压太低或负干线电压太高，则该电路在VSENSE引脚上达不到1.225V的阈值，于是IC关断。VSENSE引脚上有大约30mV的滞后电压，以保证lC开启时无震颤。当正负两个电压都超出各自的阈值时．ICI接通，为两只FET提供的受控制的转换速率，随时间线性增长。耍注意的是，该电路只使用N沟道FET，因为尺寸和费用给定的情况下，N沟道FET的导通电阻比P沟道FET的要小。为了使QIA导通．lC有一个内箴式电荷泵，它能产生一个比正干线电压大的电压，从而对这- FET起增强作用。随着栅极电压的建立，Q3晶体管起到线性电平的作用，因而Q1B也能随时间线性增长，其导通速度是lC 14μA输出电流和C3值的函数。本设计使用这两只FET的依据是直流通路中允许的最大电阻和 FET的功耗值。事实上可以使用任何规格的FET．由需要控制的电流大小而定。要注意的是，加到lC上的总电压范围，不能超过最大额定电压15V。如果 lC的电压不在两个输入电源电压之间浮动，则债输入电压可能比较大。下图示出了这样一种应用电路，其输入电压为Sv和-12V。该电路的主要要求是，电平 移动晶体管Q3要能耐受较高的电压。此外，这一电路还能承受最大额定电压(15V)的正输入电压。