用PCI热插拔功率IC驱动PCI Express的简单电路

统的PCI和PCI-X计算机插槽有四个可用的供电电压：+12、+5、+3.3和-12 V。PCI和PCI-X卡依赖+5V和+3.3V提供大部分功率并把+12V电源提供的负载电流限定为500 mA。这个标准是在大多数数字IC工作在+5或+3.3V电源下时定义的。

　　由于今天的高速芯片在+2.5 V、+1.8 V甚至更低的电源电压下工作，许多PCI和PCI-X卡包含降压转换器来产生这些较低电压的供给。新近标准化的PCI Express计算机总线只有+12 V 和+3.3 V两个供电电压且允许从+12V电源吸取高达5.5A电流来驱动dc-dc转换器。

　　TPS2340、TPS2341和TPS2342等PCI热插拔功率芯片包含工作电压为+12V的功率FET，但其最大电流被限制在500mA。使用图中所示的简单电路可以提高这些功率IC的驱动能力并保持电流限额不变。

　　在这个电路中，没有使用该热插功率IC中的+12V功率FET而是使用该功率FET的门驱动器来驱动一个外部功率FET(Q1)。该电路使用电流感应电阻(R_SENSE)与低成本PNP晶体管阵列(U1)的组合来检测负载电流并驱动该功率IC的一个未用的电流传感通道。

　　因为在U1中两个PNP晶体管的基极-射极电压数值接近，R_SENSE 上的电压降被复制到R1上。这使得U1左晶体管中的电流IE可近似表达成：

IE = (I_LOAD × R_SENSE)/R1

　　该电流在U2的电流传感输入端(5VSx和5VISx)上产生一个电压降，数值近似等于：

V_{5VSx 5VISx} = (R3 × I_LOAD × R_SENSE)/R1

　　根据图中所示的数值，该电路将把+12V负载电流限制在5.1 A左右，在8组(lane)PCI Express插槽中，该电路可承受3A的冲击电流。

　　该电路的一个附带优点是可以感知+12V负载电压，可在负载电压下降到容许范围之外时，在运行中关闭该插槽。准确的插槽关断电压由R4、R5和U2的5VISx阈值确定，其数值近似等于：

VSD= 4.65 × [1 + (R5/R4)]

　　根据图中所示的数值，该插槽将在+12V负载电压下降到10V左右时被带电关断。