带有校准输入的热插拔控制器，精确监测两路负载电流

本应用笔记介绍如何利用MAX5977热插拔控制器和单路ADC，准确监测两个不同量程的负载电流：大功率主系统电流和低功率辅助系统电流。MAX5976集成MOSFET功率开关，为辅助系统提供简单、高性价比功率控制。尽管MAX5977组合了两个不同“域”的监测功能，但两个“域”的保护和控制完全独立，提高了可靠性和安全性。

引言

当存储、处理或网络接口卡用于高可用性(始终保持工作状态)系统时，必须采用热插拔控制器。负载卡插入系统或从系统拔出时，这种热插拔电路控制其电源的打开和关闭。它还防止系统在板卡故障条件下发生过流。一些更先进的热插拔控制器还具有负载电压、电流监测功能，可用于计算负载功率。这种信息对于优化效率、制冷及分配有限的电源输出非常有用。

随着板卡设计规模越来越大、系统越来越复杂，把输入与板卡之间的功率划分为两级或多级“域”有助于系统监测，其中一个“域”作为辅助电源监测，功率要求比较小；另一个“域”则为板卡的主电源供电。这种方法允许辅助电源首先启动，最后关闭；而大功率“域”则独立控制。如果需要功率监测和计量，将电源分为两个“域”时需要采用两路独立的热插拔控制器(或至少一个双通道控制器)，以便测量两个“域”的功率。

本应用笔记介绍了如何利用MAX5977热插拔控制器和一路ADC，精确监测两个独立“域”的负载电流，而MAX5976集成的MOSFET功率开关为辅助“域”的电源控制提供了简单、高性价比方案。

MAX5977校准功能

Maxim的MAX5977能够支持热插拔控制器常见功能，驱动高边n沟道MOSFET开关控制导通压摆率，并保护过流。此外，MAX5977还具有高精度电流检测跨导放大器，增益为2500µA/V，将检测信号馈送到外部ADC，进行负载电流监测。为了精确校准电流检测系统，MAX5977可以将其跨导放大器的输入切换到“校准检测”输入。该功能由CAL输入控制。

CAL为逻辑低时，电流检测放大器检测IN和SENSE之间的电压，于是在CSOUT输出一路等于(V_IN - V_SENSE) × 2500µA/V的电流，用于正常工作模式下的电流监测。然而，如果CAL被驱动为逻辑高，MAX5977将电流检测放大器的负输入切换至CALSENSE，于是CSOUT电流等于(V_IN - V_CALSENSE) × 2500µA/V。如果在IN和CALSENSE之间加一个精密电压，该模式可用于采集数据，用于放大器和ADC的增益和漂移校准。MAX5977的这种典型应用如图1所示，其中用精密流入电流源和校准电阻建立CALSENSE信号。


图1. MAX5977典型应用，带有满幅电流检测校准信号。