MAX5079评估套件:助力高效电源系统设计
在当今对电源系统可靠性要求极高的电子领域,MAX5079评估套件(EV kit)为工程师们提供了一个理想的解决方案,用于测试和验证MAX5079 ORing MOSFET控制器在并联电源系统中的功能。下面,让我们深入了解这个评估套件的特点、使用方法以及关键参数的配置。
文件下载:MAX5079EVKIT.pdf
一、评估套件概述
MAX5079评估套件主要用于展示MAX5079 ORing MOSFET控制器在并联电源系统中的功能。该套件通过ORing MOSFET将两个电源并联,模拟故障情况,并在故障发生时实现总线隔离。它适用于3.0V至12.6V的输入操作,外部欠压锁定阈值配置为3.0V,过压阈值配置为13.2V。通过电路重新配置和额外的辅助电源,甚至可以实现低至1V的操作。
二、套件特点
- N + 1冗余系统:适用于3V至13.2V的总线系统,通过重新配置电路还能实现1V的电路操作。
- 消除ORing二极管功耗:使用MAX5079控制器和n沟道MOSFET,提供具有极低正向压降的二极管功能,有效降低功耗。
- 可调节阈值:包括反向电压检测阈值、欠压阈值(默认配置为3.0V)和过压阈值(默认配置为13.2V)。
- 状态指示:具备OVP_和PGOOD_状态指示灯,方便工程师实时监测系统状态。
- 大负载电流支持:能够模拟输入的灾难性故障情况,支持高达20A的负载电流。
- 完全组装和测试:到手即可使用,节省工程师的时间和精力。
三、组件清单
| 评估套件包含多种电容、电阻、MOSFET、开关、连接器等组件,以下是部分关键组件: | DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| C1, C7, C8 | 3 | 1000µF ± 20%, 16V电解电容 | |
| C2, C6, C9, C13 | 4 | 0.47µF ± 10%, 16V X7R陶瓷电容 | |
| N1–N4 | 4 | 30V, 75A n沟道MOSFET | |
| U1, U2 | 2 | MAX5079EUD (14 - pin TSSOP) |
四、快速启动
所需设备
- 两个15V、20A可调电源(PS1、PS2)
- 一个5V、1A电源(PS3)
- 五个电压表
- 一个四通道示波器
- 一个10A负载
操作步骤
- 验证跳线JU1和JU2的2、3引脚之间安装了分流器。
- 将PS1电源的正极连接到VIN1香蕉插孔,负极连接到GND香蕉插孔,并将电源设置为3.3V。
- 对PS2电源进行同样的操作,连接到VIN2香蕉插孔并设置为3.3V。
- 将10A负载连接到VBUS和GND香蕉插孔,并确保负载处于禁用状态。
- 将PS3电源的正极连接到VS焊盘,负极连接到GND焊盘。
- 在VBUS和GND端子之间连接一个电压表。
- 将示波器连接到VIN1焊盘、VIN2焊盘和VBUS示波器插孔(J1)。
- 在OVP1、OVP2、PGOOD1和PGOOD2焊盘之间连接电压表。
- 打开PS1和PS2电源。
- 验证VBUS处的电压表读数为3.3V。
- 验证状态信号PGOOD1和PGOOD2约为3.3V。
- 验证状态信号OVP1和OVP2约为3.3V。
- 打开PS3电源。
- 启用10A负载。
- 短暂按下开关SW1或SW2以模拟反向电压故障。
- 此时,评估套件即可与系统进行进一步测试。
五、详细描述
电路功能
MAX5079评估套件实现了两个相同的并联电路,展示了MAX5079 ORing MOSFET控制器的功能,为高可靠性电源系统提供冗余和故障隔离。套件在3.0V至12.6V的总线系统中运行,通过重新配置电路和连接高于2.75V的辅助电源,也可在1V电源系统中工作。
输入电压源
套件配置为在3.0V(外部欠压阈值)至13.2V(过压阈值)的输入源下工作。当MAX5079控制器的IN或AUXIN引脚存在2.75V至13.2V的电压源时,控制器上电。
外部欠压阈值
MAX5079控制器集成了内部欠压锁定阈值(固定为2.25V)和可编程外部欠压锁定阈值。评估套件的外部欠压锁定阈值通过外部电阻编程为3.0V,可通过跳线JU1或JU2监测VIN_或AUXIN_输入。当外部欠压水平低于3.0V时,控制器关闭MOSFET并输出逻辑低电平的PGOOD信号。重新配置外部欠压锁定阈值时,可使用以下公式: [R 3=R 4left(frac{UVLO{1}}{0.66 V}-1right)] [R 11=R 12left(frac{UVLO_{2}}{0.66 V}-1right)]
过压阈值
评估套件的过压保护阈值(OVP)通过电阻R5/R6(电路1)和R13/R14(电路2)编程为13.2V。当VBUS电压超过13.2V且VIN_电压大于VBUS电压时,检测到过压故障,控制器关闭MOSFET并输出逻辑低电平的PGOOD_和OVP_信号。OVP_输出在过压故障时被锁定为低电平,通过循环VIN_和AUXIN的输入电源可解锁。重新配置过压阈值时,可使用以下公式: [R 5=R 6left(frac{O V P{1}}{0.6 V}-1right)] [R 13=R 14left(frac{O V P_{2}}{0.6 V}-1right)]
反向电压阈值
MAX5079控制器集成了快速比较器和慢速比较器,用于检测不同类型的反向电压故障。快速比较器在高快速瞬变时提供抗噪能力,慢速比较器在并联电源热插拔时提供抗干扰能力。当VIN_输入和VBUS之间的电压差超过编程的反向电压阈值且持续时间超过消隐时间时,检测到反向电压故障。评估套件的快速比较器反向电压阈值编程为 - 50mV,消隐时间固定为50ns;慢速比较器反向电压阈值默认编程为 - 12mV,消隐时间编程为5ms。
故障条件
评估套件通过输出PGOOD_和OVP_故障信号来指示电路中的故障事件。在欠压、过压或反向电压故障条件下,输出信号拉低,GATE引脚放电至地,关闭两个MOSFET。OVP_信号在检测到过压时锁定为低电平,通过循环VIN_和AUXIN_的电源可重置锁定的OVP_故障输出。
创建故障条件
评估套件提供了一种快速有效的方法来创建欠压或反向电压故障条件。上电后,短暂按下SW_开关,可通过相应的n沟道MOSFET将VIN_输入连接到地,从而模拟故障。
六、总结
MAX5079评估套件为工程师提供了一个全面的平台,用于测试和验证MAX5079 ORing MOSFET控制器在并联电源系统中的性能。通过可调节的阈值、状态指示和故障模拟功能,工程师可以更好地理解和优化电源系统的设计。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享你的经验。
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