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LTC4219 - controllore Hot Swap integrato da 5A
By slovati
Created 13/10/2010 - 13:50
L'LTC4219 di Linear Technology rappresenta una soluzione integrata per le applicazioni di tipo Hot
Swap, nelle quali è possibile inserire od estrarre in completa sicurezza una board da un backplane
alimentato. Il componente include un controller Hot Swap, un MOSFET di potenza, ed un current
sense resistor, racchiusi in un package di dimensioni contenute.
Importanza dell'Hot Swap
La funzionalitàHot Swap permette di inserire ed estrarre schede di bassa potenza da un backplane
alimentato, senza danneggiare le schede stesse o altre parti del sistema. Tale funzionalità è ad esempio
necessaria nei sistemi RAID, dove deve essere supportata la possibilità di sostituire i dischi danneggiati "a
caldo", cioè mentre il sistema continua a funzionare. Altre applicazioni riguardano i sistemi multiboard con
backplane comune, un'architettura largamente utilizzata nelle applicazioni industriali, negli apparati per le
telecomunicazioni ed il networking, nei server, e nel settore avionico. L'LTC4219 si adatta molto bene
anche alle board compatte che impiegano tecnologie come il Fibre Channel, nella quale la potenza viene
tipicamente limitata a 25W a causa delle dimensioni ridotte e all'impossibilità di dissipare grandi quantità di
calore.
LTC4219 - Overview del componente
L'LTC4219 è adatto alla protezione di board di bassa potenza con tensioni di alimentazione comprese tra
2.9V e 15V, limitando la corrente di picco che fluisce verso il carico quando la board viene inserita o
estratta dal backplane. La maggior parte dei controllori Hot Swap richiede un certo numero di
componenti di supporto. L'LTC4219 [1], per contro, utilizza solamente un MOSFET ed una resistenza
current sense, riducendo il numero di componenti esterni necessari. Il circuito dV/dt presente all'interno del
dispositivo non rende più necessaria la presenza di un condensatore sul gate esterno. E' inoltre possibile
regolare la soglia di corrente, adattando il corrispondente valore di soglia alle differenti condizioni di carico
(ad esempio per un'unità disco, si possono distinguere i casi di spin-up e di normale funzionamento).
Durante la fase di start-up, le correnti di picco vengono controllate limitando il rate di tensione sul gate ad
un valore di sicurezza (0.3V per ms). La corrente di carico viene monitorata attraverso la tensione rilevata
dalla resistenza interna (di tipo current sense) da 7.5 mOhm e regolando conseguentemente la tensione
interna gate-source del MOSFET da 33 mOhm. Il pin ISET permette inoltre di variare, con un'accuratezza
del 10%, la soglia di limitazione della corrente sia durante lo start-up che il normale funzionamento. Inoltre,
i circuiti di current foldback e power good assicurano, rispettivamente, che il componente venga protetto
da una corrente di carico eccessiva ed indicano se le condizioni ottimali di funzionamento possono essere
garantite o meno.
L'LTC4219 dispone anche di un uscita per l'indicazione di failure (/FLT) ed un ingresso con funzione di

2. timer regolabile per la limitazione della corrente. L'LTC4219 è disponibile in due versioni dedicate a 5V
(LTC4219-5) e a 12V (LTC4219-12), con valori di soglia 5V/12V già preimpostati. Entrambi i modelli sono
offerti nella versione con range di temperatura per impieghi commerciali e per impieghi industriali ed
automotive. Il package è di tipo DFN (5mm x 3mm) a 16-pin, conforme allo standard RoHSa.
LTC4219 - Riepilogo delle caratteristiche tecniche
dimensioni ridotte
MOSFET da 33 mOhm con RSENSE
disponibile nelle versioni per 12V e 5V con soglie preimpostate. In particolare, vengono
selezionati dei livelli opportuni per il monitoraggio del power good e per il profilo della limitazione di
corrente (foldback)
possibilità di regolare, con una precisione del 10%, la limitazione di corrente (5A)
uscite per il monitoraggio della corrente e della temperatura
protezione contro l'overtemperature
timer per la regolazione della limitazione di corrente
segnali di uscita power good e fault
controllo regolabile della corrente di picco iniziale
package DFN a 16 pin 3mm x 5mm
Nella seguente immagine è mostrata una tipica applicazione dell'LTC4219:
Il resistore current sense
Cosa si intende con questo termine? Si tratta di un tipo di componente abbastanza recente, la cui funzione
primaria è quella di monitorare la corrente in un circuito e convertire quel valore di corrente in una tensione
che può essere più agevolmente misurata e monitorata. Come? Semplicemente applicando la legge di
Ohm: quando un resistore è attraversato da una corrente, si produce una caduta di tensione ai suoi capi. I
resistori di tipo current sense sono progettati in modo da avere una resistenza molto bassa (in genere
inferiore a 25 mOhm), in modo tale da minimizzare l'assorbimento di potenza. Sono inoltre caratterizzati da
valori di tolleranza molto stretti (±1% o anche meno), bassa TCR, bassa EMF termica. I resistori current
sense vengono poi solitamente abbinati ad un opportuno circuito di controllo che esegue la misurazione
della tensione.
La funzionalità foldback
Foldback è una funzione tipica dei circuiti di alimentazione e consiste nel ridurre la tensione di uscita in
condizioni di sovra-carico, in genere per ridurre la dissipazione nel carico stesso. La maggior parte degli
alimentatori dispone di una funzionalità di limitazione della corrente, ma il foldback va un passo oltre,

3. riducendo il limite della corrente di uscita linearmente con la diminuzione della tensione di uscita stessa.
Hardware & Pinouts current sense resistor Fibre Channel Hot Swap controller linear technology LTC4219
raid
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Source URL: http://it.emcelettronica.com/ltc4219-controllore-hot-swap-integrato-da-5a
Links:
[1] http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1006,C1163,P112096