热插拔控制器 - 电流检测与限流

控制器通过采样电阻(RSENSE) 实时检测回路电流,结合误差放大器(EA) 形成闭环电流限制,将故障电流控制在安全范围,区别于传统的开环过流保护,响应更快、精度更高。

我们以 ADI LTC4210 为例子来说明,下面是典型单通道5V热插拔连接器

  • 采样原理:RSENSE​(0.01Ω)串联在主通路,控制器通过 SENSE 引脚检测VIN​与VOUT​的压差(VSENSE​=ILOAD​×RSENSE​)。
  • 限流计算:LTC4210-3 电流限制阈值ILIMIT​=50mV/RSENSE​=50mV/0.01Ω=5A,与电路图标注VOUT​最大 4A 匹配(留安全裕量)。
  • 工作逻辑:当ILOAD​接近 5A 时,控制器内部误差放大器调节 GATE 电压,将电流钳位在 5A 左右,避免瞬态大电流冲击。

技术小贴士:采样电阻(RSENSE) 开尔文采样(Kelvin Sensing) 布线方式

开尔文采样(Kelvin Sensing) 布线方式,专门用于高精度电流采样电阻(RSENSE​)的 PCB 布局,目的是最大限度消除导线电阻(PCB 走线电阻)对电流检测精度的影响

  • 主电流路径电阻叠加:大电流从 VIN​ 流经 PCB 走线 → RSENSE​ → 负载,这段主走线本身有微小电阻 RTRACK​。
  • 采样电压被 “污染”:控制器实际检测到的电压是 VSENSE​=ILOAD​×(RSENSE​+RTRACK​),而不是理想的 ILOAD​×RSENSE​,导致电流检测值偏大,限流 / 保护阈值不准。

相关产品:
ADI LTC4210

相关资料:
LTC4210数据手册

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