适用于热插拔应用的具有导通电阻的高效 MOSFET

热插拔是指将电子设备插入带电电源；这可能会损坏相关电子设备。电容性负载可能会产生较大的负载电流，从而给电源、电缆组件和任何限流电路带来压力。此外，电缆寄生电感上的电压变化会引起电压尖峰，从而进一步损坏电子设备。

简介

热插拔是指将电子设备插入带电电源；这可能会损坏相关电子设备。电容性负载可能会产生较大的负载电流，从而给电源、电缆组件和任何限流电路带来压力。此外，电缆寄生电感上的电压变化会引起电压尖峰，从而进一步损坏电子设备。

热插拔电路用于通过偏置传输晶体管的栅极来限制浪涌电流，从而允许电子设备以受控方式插入带电电源。强大的热插拔设计将控制浪涌电流和 dv/dt，从而维持 MOSFET 的安全工作条件。

德州仪器 (TI) 提供多种热插拔控制器，使热插拔应用的设计变得简单。该控制器限制流过 MOSFET 的电流、功耗，并且可以限制 dv/dt。LM5066I 就是一个例子。LM5066I 的应用原理图如下所示。

通过传输晶体管的电流由 RSNS 设置。应注意将开尔文连接到 RSNS 以获得准确的电压读数。 MOSFET 功耗由 RPWR 设置。电流由一个受监控的电阻器设置。可以使用 CTIMER 设置故障计时器来限制时间量。dv/dt 控制可通过可选的 RCDQ 电路进行设置。

系统设计人员在计算电流、功耗、故障定时器和 dv/dt 时，应参考 MOSFET 数据表中的安全工作区域曲线。下面以 CSD17570Q5B（一款针对热插拔应用进行优化的 TI MOSFET）的安全工作区域曲线为例。

选择 MOSFET 的关键参数

选择热插拔应用的晶体管是设计可靠电路的关键步骤。在热插拔设计中使用低 RDS(on) MOSFET 可降低 MOSFET 完全导通时的功耗和压降。低 RDS(on) 在稳态运行期间相关，但在从完全关闭到完全开启的过渡期间无关，此时 MOSFET 在线性区域运行。在线性区运行应参考运行曲线的安全区。良好的热界面和足够的散热非常重要，因为 MOSFET 在线性区域工作时会产生耗散。应使用针对热插拔应用优化的 MOSFET。

适用于热插拔应用的 Texas Instruments 功率 MOSFET

Texas Instruments 的 NexFET? 功率 MOSFET 系列针对热插拔应用进行了优化。CSD17570Q5B 是 TI 的一款功率 30V MOSFET，针对热插拔设计进行了优化。它的 RDS(on)=0.53mohm，VGS=10V。在 25°C 下，将其放置在 1 平方英寸的铜上时，可耗散 3.2W 的功率。它采用 SON 封装，尺寸为 5 毫米 x 6 毫米。