低压逻辑输入打开1000Vdc负载开/关

的LTM9100来自Linear Technology的μ -µ模块(微模块)接受逻辑输入，使其内部隔离的电源开关控制器能够驱动外部功率MOSFET/IGBT开关，最高可达1000vdc。它使用电隔离屏障来分离电源开关控制器的逻辑输入，可以打开和关闭高压电源。在这样做时，隔离屏障保护其低压逻辑输入从邻近的高压电源开关控制器。

许多基于计算机的应用程序采用可以用LTM9100控制的高电压。一个这样的应用是工业电机驱动器，可以运行从170Vdc到680Vdc。并网太阳能系统可以在600V或更大的电压下运行。一些现代战斗机的主电源是270Vdc。电动汽车中的锂离子电池可以达到400V。

此外，数据中心正在考虑的分布高压电源，以减少电流，I²R电缆损耗，电缆重量。在这些类型的应用中，计算机命令可以产生逻辑输入，使LTM9100能够控制必须通过控制涌流开关的高压电源。

LTM9100电源保护的关键在于其内部5kV_RMS电隔离屏障，将数字输入接口与驱动外部n通道MOSFET或IGBT开关的电源开关控制器分隔开(图1)．微模块有一个I²C接口，提供对负载电流、母线电压和温度进行隔离数字测量的访问，允许对高压母线进行功率和能量监测。

您可以配置这个隔离电源开关控制器，用于高侧或低侧应用程序(因此，它的Anyside名称)，如图图2．此外，它还可以用于浮动应用程序。

可调的欠压和过压锁定阈值确保负载仅在输入电源在其有效范围内运行。限流断路器保护电源免于过载和短路。

这种隔离电源开关控制器通过软启动负载使涌流最小化。它具有足够的通用性，可以控制热插拔卡、交流变压器、电机驱动器和感应负载中的涌流。

一种较老的涌流控制技术使用负温度系数(NTC)热敏电阻或NTC涌流限制器。在电源或负载打开之前，这些设备在室温下以高电阻启动;高电阻限制了接通时的浪涌电流。然而，如果电路快速地断开和接通，就没有浪涌电流限制，因为电阻器没有冷却到足够低的程度来恢复它的高电阻。

其他涌流控制技术包括过零三极管、有功功率因数控制(PFC)电路和带阻尼的电感输入滤波。这些设备可能复杂、笨重，而且主要用于交流输入。

图3是LTM9100的简化图，显示其隔离屏障，将微模块划分为逻辑侧和隔离侧。隔离侧的电源采用全集成的电压调节器，包括变压器，因此不需要外部组件。逻辑端包含一个全桥驱动，运行在2MHz，并与变压器的主变压器交流耦合。串联直流阻塞电容器防止变压器饱和由于驱动器占空比不平衡。变压器调节一次电压，一次电压由对称倍压器整流。这种拓扑结构减少了隔离侧地的共模电压扰动，消除了由二次不平衡引起的变压器饱和。

集成稳压器为电源开关控制器提供10.4V和5V电压。负载电流和两个电压输入的隔离测量由一个10位ADC进行，并通过I²C接口。逻辑与我²C接口与电源开关控制器用5kV隔离_RMS这使得LTM9100非常适合电源开关控制器工作在高达1000V总线上的系统_直流．控制电路保护、操作人员的安全以及接地线路的断开都需要电隔离。

高压电路的控制方法是将信号编码成脉冲，然后利用微模块基板中形成的无芯变压器将信号穿过隔离边界传输出去，如图所示图4．保证50kV/µs共模瞬态不间断通信。该系统具有数据刷新、错误检查、故障时安全关机和极高的共模抗扰性，是双向信号隔离的鲁棒解决方案。

为了保证坚固的隔离屏障，每个LTM9100都经过6kV的生产测试_RMS．并且，它将满足UL 1577标准，为终端设备制造商节省了数月的认证时间。高穿透绝缘距离转换为高±20kV ESD水平跨越屏障。

LTM9100是理想的使用在网络的地面可以采取不同的电压。隔离屏障阻断高电压差异，消除接地回路，并对接地平面之间的共模瞬态具有极大的容忍度。

虽然它的主要应用是控制一个外部n通道MOSFET开关，你也可以使用igbt。这可能是必要的电压应用大于250V传统mosfet具有足够的SOA(安全操作区域)和低R_DS(上)可能不可用。

igbt的额定电压可达600V、1200V或更高。并不是所有的igbt都是合适的，但是，只有在数据表SOA运行曲线中指定的直流或近直流操作的igbt才适用。另一个问题是IGBT的集电极-发射极饱和电压。漏极销阈值为1.77V。在某些情况下，IGBT饱和电压为V_CE(坐)，可能高于此值，因此需要在漏极输入引脚上安装分压器。

IGBT应该选择最大栅极-发射极阈值电压，V_{通用电气(TH)}，对应于最小LTM9100 GATE功率良好状态或V_年代最小UVLO(在电压锁定下)8.5V。器件数据表中的阈值电压通常是在很低的集电极电流下。

内部放大器(A1)连接到感测管脚，通过外部感测电阻RS监测负载电流，提供过流和短路保护。在过流条件下，通过调节栅极，电流被限制在50mV/RS。如果过流状态持续超过530μs，栅极关闭。

当使用功率MOSFET时，LTM9100监测其漏极和栅极电压，以确定MOSFET是否完全增强。成功开启MOSFET，两个Power Good信号输出在PG和PGIO引脚。这些引脚允许负载的启用和排序。PGIO引脚还可以配置为通用输入或输出。

在打开MOSFET之前，内部栅极驱动电源电压V_年代和V_CC2电压必须超过其欠压锁定阈值。MOSFET被推迟，直到满足所有启动条件。

电源开关控制器中的10位模数转换器(ADC)测量从放大器A1获得的感应电压。此外，它还测量用于辅助功能的ADIN2和ADIN引脚的电压，如检测总线电压或温度等。

我的²C接口可以读取ADC数据寄存器。它还允许主机轮询设备，并确定是否发生了故障。您可以使用逻辑输入上的ALERT*引脚作为中断，这样主机就可以实时地对故障作出响应。两个三态引脚，ADR0和ADR1，允许编程8个可能的设备地址。该接口还可以将引脚配置为单线广播模式，通过SDA引脚向主机发送ADC数据和故障状态，而不需要对SCL线路进行计时。这种单线、单向通信简化了系统设计。

逻辑控制电路由内部LDO供电，从VS电源获得5V。VCC2引脚可提供5V输出，用于驱动外部电路(高达15mA负载电流)。VCC2内部由1μF电容解耦。

−40以上指定^oC - 105^o在C温度范围内，LTM9100采用22mm x 9mm x 5.16mm的BGA封装，逻辑侧和隔离侧之间的爬电距离为14.6mm。