2 浮地热插拔架构

高压热插拔架构基于浮地概念而设计，采用 TI 现有的低压低侧热插拔控制器 TPS23521 器件。TPS23521 器件具备标准热插拔功能，包括热插拔操作、浪涌电流管理、欠压保护、过压保护、过流保护及短路保护。

如图 2-1 所示，TPS23521 器件使用 VEE 作为基准并以 VEE 为基准驱动热插拔 FET 的 GATE。与标准热插拔配置不同，该控制器的参考端 VEE 处于浮地状态，并非连接至系统地 GND，而是连接至负载端 VOUT。通过隔离偏置电源为 VCC 和 VEE 引脚之间供电，系统可实现可扩展的浮地热插拔架构，使 TPS23521 器件适用于 ±400V 或 800V 供电轨。SS 引脚与 FET 漏极之间通过 1kΩ 电阻器连接的电容器 (CSS) 决定了启动期间 GATE 电压的压摆率。CSS 在内部连接到 GATE 引脚，用作 Q1 的栅漏电容器。当施加 VCC 电压时，TPS23521 器件开始对 GATE 充电并导通 Q1。一旦栅源电压超过阈值电压 VTH，整个 GATE 电流会对电容器 CSS 放电，从而使 Q1 的漏源 (VDS) 电压线性放电。FET Q1 在米勒平坦区域运行并充当源极跟随器，其中 VOUT 跟随 GATE 变化，压摆率由 CSS 电容器确定。当 Q1 的 VDS 达到零时，GATE 到 VEE 的电压会进一步升高至 VCC 到 VEE 的差值，从而使 Q1 能够在完全导通模式下运行。低侧电流检测功能可确保启动和稳态工况下，过流保护与短路保护功能均能正常生效。