這篇文章我們將研究使用 PI-Commander GUI 作為幫助設計數字熱插拔控制器的兩種方法。

熱插拔控制器位于許多系統的前端，可控制流向負載的電力并防止出現故障。它們在輸入端的位置使它們成為監控進入電路板的電壓、電流和功率的理想選擇。因此，許多熱插拔控制器具有集成放大器和模數轉換器 (ADC)，并且可以通過 I 2 C/PMBus 將這些測量結果報告給外部微控制器。

開始使用熱插拔控制器進行數字電源管理是一個簡單的過程。PI-Commander GUI等設計工具可作為經過驗證的測試平臺來評估或排除系統性能故障，從而顯著縮短開發時間。

例如，我們是否嘗試讀取當前測量值但結果相差甚遠？如果我們已經在使用正確的感測電阻器布局技術，那么問題可能出在軟件實現上。

PI-Commander GUI提供有關根據 PMBus 協議計算電流測量值時使用的 b、m 和 R 系數的詳細信息。只需選擇 View > PMBus Coefficient Editor（圖 1）。然后輸入限流閾值和電流檢測電阻值，以查看相應的 b、m 和 R 系數。

圖 1：PI-Commander GUI 中的 PMBus 系數編輯器

或者我們的熱插拔電路可能意外關閉。如果是這樣，請查看 PMBus 注冊頁面以找出原因。我們可能會注意到故障寄存器（例如 STATUS_WORD）顯示 INPUT 故障并且 POWER GOOD 為低電平。如果我們深入研究 STATUS_INPUT 寄存器，我們可以在圖 2 中看到 IIN OC FAULT 位已設置，這表明輸入過流事件導致熱插拔控制器關閉。

圖 2：PI-Commander GUI 中 PMBus 寄存器頁面中的 STATUS_WORD 和 STATUS_INPUT 寄存器

最后，如果PI-Commander GUI在我們的系統中運行良好，但我們的自定義微控制器/軟件實施仍然存在問題，也許我們可以幫助解釋原始 I 2 C 通信。PI-Commander GUI具有流量日志（參見圖 3），可觀察并記錄主機（PI-Commander GUI）通過 I 2 C 通信的原始十六進制值和從機（熱插拔控制器）接收的值。

圖 3：選擇 View > Traffic Log 打開流量日志窗口

圖 4：在 PMBus 注冊頁面上選擇更新狀態或更新遙測時觀察并記錄流量日志信息

隨著熱插拔行業的發展以及系統需要更高功率、更小尺寸和更低成本的解決方案，組件選擇變得更加關鍵。涉及多項計算，針對最壞情況的設計可能很快成為一項挑戰。我們是否考慮了定時器引腳的最小/最大源電流，或降低了 MOSFET 的安全工作區 (SOA) 曲線隨溫度變化的速率？我們需要考慮這些類型的問題，否則我們的設計可能會遇到啟動問題——甚至是 MOSFET 或集成電路故障。

LM25066 設計計算器等設計工具可以幫助解決這些問題并為我們執行必要的計算，從而節省數小時的時間并避免人為錯誤的風險。無論我們是在創建新設計還是對現有設計進行故障排除，請考慮使用設計計算器來揭示關注領域。

熱插拔設計中可能發生的最危險的故障是輸出短路，然后是輸入電源的應用。MOSFET 將在其飽和區域（高 V DS電壓）開始開啟，并且功耗可能非常大。在這種情況下，一些熱插拔控制器（例如TPS24770）可能會限制 MOSFET 的功耗，而其他控制器可能不會。

為了檢查 MOSFET 是否存在風險，我們需要考慮熱插拔控制器可以限制的功率大小和持續時間，并將其與 MOSFET 可以無故障處理的功率大小和持續時間進行比較. 設計計算器工具將通過收集所有必要的輸入（例如最大負載電流、環境溫度、R DSON、熱系數、電流限制/功率限制和 SOA 曲線）來引導我們完成此過程，然后計算設計的余量擁有。如果 MOSFET 存在風險，該工具將以紅色突出顯示單元格（參見圖 1）并說明如何解決問題。

圖1 ：在最壞情況下具有較差 MOSFET SOA 裕度的熱插拔設計示例（使用 LM25066 設計計算器工具的第 4 步獲得）

我們可以通過使用熱插拔設計計算器工具來幫助選擇組件以及創建、審查或排除熱插拔電路設計故障，從而避免許多應用問題。隨著熱插拔控制器成為數字電源管理的一個組成部分，需要全面的數字設計工具。PI-Commander GUI 提供快速評估和排除數字熱插拔電路設計故障所需的功能，從而節省了數字電源設計人員的時間。