可擴(kuò)展電流共享電熔絲解決方案

在典型的熱插拔或電熔絲應(yīng)用中，選擇 MOSFET 時(shí)需非常小心，要確保在軟啟動(dòng)（SS）開(kāi)啟時(shí) MOSFET 不會(huì)超過(guò)器件的安全工作區(qū)（SOA）。即使并聯(lián)了多個(gè) MOSFET，軟啟動(dòng)也會(huì)引起大量熱應(yīng)力。

通常，當(dāng)在熱插拔和電熔絲應(yīng)用中使用分立式 MOSFET 時(shí)，會(huì)假設(shè)只有一個(gè) MOSFET 會(huì)傳導(dǎo)整個(gè)軟啟動(dòng)電流。這是由于每個(gè) MOSFET 的柵極閾值電壓存在多樣性。因此，即使并聯(lián)了多個(gè) MOSFET，所有的功率損耗也只會(huì)發(fā)生在一個(gè)器件里。那么就需要加大 MOSFET 的額定值和封裝尺寸，從而也會(huì)增加PCB的使用面積。對(duì)于典型熱插拔/電熔絲應(yīng)用，需要精密的電流采樣電阻和控制器來(lái)提供軟啟動(dòng)時(shí)序、過(guò)溫保護(hù)和過(guò)流保護(hù)（OCP）。

MPS MP5921 通過(guò)采用簡(jiǎn)潔可堆疊的構(gòu)建塊，提供了革新性的熱插拔/電熔絲應(yīng)用解決方案。MP5921 內(nèi)置 MOSFET、電流采樣、溫度感應(yīng)、軟啟動(dòng)斜坡控制和先進(jìn)的保護(hù)功能。先進(jìn)的單片工藝的使用讓熱插拔和電熔絲解決方案更加人性化 (圖 1)。

圖 1: 熱插拔/電熔絲應(yīng)用部件

MP5921 通過(guò)采用卓越的單片工藝，在軟啟動(dòng)過(guò)程中能有效地監(jiān)控和驅(qū)動(dòng)內(nèi)部 MOSFET，以確保 MOSFET 在其安全工作區(qū)內(nèi)工作。它還能確保電流精確地流經(jīng)內(nèi)部 MOSFET。

因?yàn)槟軌虮O(jiān)控流經(jīng)內(nèi)部 MOSFET 的電流，并聯(lián)的多個(gè) MP5921 器件可在軟啟動(dòng)條件下有效平衡流經(jīng)每個(gè)器件的電流。這可確保每個(gè)器件均等地承載軟啟動(dòng)電流，并且沒(méi)有一個(gè)器件承載所有的軟啟動(dòng)負(fù)載電流。由于并聯(lián)器件之間的軟啟動(dòng)電流得到了平衡，因此極大地降低了 MOSFET 超出其安全工作區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)，并且熱能可以更均勻地分布在PCB上。

圖 2顯示了在直流負(fù)載軟啟動(dòng)期間并聯(lián)三個(gè) MP5921 器件的電流共享。并聯(lián)的所有 3 個(gè)器件均衡地共享軟啟動(dòng)負(fù)載電流。

圖 2: 并聯(lián)的 3個(gè) MP5921

如果各個(gè)電流的走線設(shè)置在同一個(gè)原點(diǎn)上，可以看出它們完全重疊 (圖 3)