一種給熱插拔板卡增添輔助控制功能的簡(jiǎn)易方法

對(duì)于任何需要在帶電背板上進(jìn)行電路板插拔操作的系統(tǒng)而言，熱插拔 (Hot Swap™) 控制器都是必不可少的。該控制器必須使電源電壓和流入板卡旁路電容器的電流緩慢地斜坡上升，從而最大限度地抑制背板上的擾動(dòng)以及對(duì)其它板卡的干擾。同樣，它還必須在某塊故障板卡吸收過(guò)大電流的時(shí)候使其與背板斷接。該控制器還負(fù)責(zé)監(jiān)視背板電源上的欠壓和過(guò)壓條件，以確保板卡電路的可靠操作。LTC®4215-1 顯然在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，它在熱插拔控制器中集成了三個(gè)通用型 I/O (GPIO) 線和一個(gè)具高準(zhǔn)確度的 ADC，旨在提供有關(guān)電路板電壓和電流的定量信息。見(jiàn)過(guò)用新式的汽車儀表板信息顯示屏來(lái)替換車輛老式的“發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢查”指示燈嗎? 升級(jí)至 LTC4215-1 就與之相似。
附加控制
除了電路板的實(shí)際功能 (電信、數(shù)據(jù)采集 等) 之外，在一塊板卡上還有許多被認(rèn)為是“電源關(guān)卡”組成部分的功能。這些功能包括電源排序、提供電源狀態(tài)信息、監(jiān)視按鈕等。LTC4215-1 的 GPIO 引腳非常適合于這些功能。把 ON 引腳連接至高電平將在一個(gè) 100ms 的上電延遲之后接通傳輸 FET。把 ON 引腳接地將啟用 FET 的軟件控制。GPIO 引腳的狀態(tài)可在啟用 FET 之前設(shè)定，從而在啟用下游電源之時(shí)確保一種已知狀態(tài)。GPIO1 引腳在上電時(shí)的缺省狀態(tài)為高電平，并能夠吸收 5mA 的電流。GPIO2 引腳的缺省狀態(tài)為高電平，并可吸收 3mA 的電流。GPIO3 引腳的缺省狀態(tài)為低電平，并能吸收 100μA 的電流。

例如，圖 1 示出了一種應(yīng)用，即：監(jiān)視一個(gè)“要求移除板卡”按鈕，并在板卡處于移除就緒狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮一個(gè)“可以移除板卡”LED。這實(shí)現(xiàn)了板卡的緩慢停機(jī)。比如：它能夠在停機(jī)之前轉(zhuǎn)移收集數(shù)據(jù)，從而避免了數(shù)據(jù)的丟失。缺省狀態(tài)被設(shè)定于高電平的 GPIO1 引腳負(fù)責(zé)控制該 LED。GPIO3 引腳被重新設(shè)置為一個(gè)輸入，用于監(jiān)視按鈕的狀態(tài)。GPIO2 引腳負(fù)責(zé)控制一個(gè)板載穩(wěn)壓器的操作。這一點(diǎn)在混合信號(hào)電路是很重要，仿真電路有可能需要在數(shù)字信號(hào)被啟用之前上電。

圖 2 所示電路采用一個(gè) GPIO 引腳來(lái)控制一個(gè) LTC4210-1 熱插拔控制器，后者接著又控制一個(gè) 3.3V 電源軌。同樣，這也可用于對(duì)電源進(jìn)行排序，并且可以免除增設(shè)額外排序電路的需要。
圖 3 所示電路采用全部 3 個(gè) GPIO 引腳來(lái)點(diǎn)亮 8 個(gè) LED 中的 1 個(gè) (使用一個(gè) 74HC138 譯碼器)。些 LED 能夠指示系統(tǒng)狀態(tài)或功耗情況。其它可提供的功能包括：發(fā)出一個(gè)微處理器復(fù)位信號(hào)、采用 GPIO引腳來(lái)給 ADC 增添額外的通道 (以控制一個(gè)多路用器)、或與一個(gè)高級(jí)電源排序器 (例如：LTC2928)相連接。
結(jié)論LTC4215-1 是一款用于熱插拔電路的智能型電源卡。它提供了故障隔離，嚴(yán)密地監(jiān)視電源通路的運(yùn)狀況，并實(shí)現(xiàn)了前所未有的浪涌電流控制水平。三通用的 I/O 引腳和一個(gè)備用的 ADC 通道可進(jìn)一地控制電源通路和系統(tǒng)初始化 / 停機(jī)相關(guān)功能。