选择正确的检测电阻布局

使用热插拔控制器进行设计时，可能会出现很多问题。例如，热插拔可能会在意外的电流值下跳闸，或者电流监视器可能会报告不准确的测量值。因此，依赖热插拔保护的系统的完整性现在可能会受到威胁。通过使用四个焊盘优化检测电阻器布局有助于避免故障并创建稳健的热插拔设计。

重要的是要了解检测电阻器可能非常敏感。尺寸、类型和制造商等因素会导致不同的结果。使用带有两个终端电阻器的四个焊盘来优化测量精度的想法适用于某些电阻器，但不适用于其他电阻器。通过在开发的原型设计阶段使用检测电阻器和布局对其进行测试，确保您的设计按预期运行。如果您正在寻找经过测试的设计来快速开始您的开发，只需从 TI 的热插拔控制器 EVM 之一(例如TPS2490、LM5067和LM25066I )复制 BOM 和布局!

检测电阻 R SENSE是使用热插拔控制器检测电流的关键组件。随着服务器和电信应用中功率要求的增加，低至 300 µΩ的检测电阻变得越来越普遍。在这些水平上，诸如阻焊性之类的影响会在影响您的测量方面发挥重要作用。让我们看一个简单的两个焊盘电流感应：

由于我们测量的是 Sense + 和 Sense - 的电压，我们必须遵循黄金法则 V = IR。由于电流在整个 R SOLDER + R SENSE + R SOLDER中是恒定的，因此检测到的电流 I SENSE = (V SENSE + - V SENSE - ) / (R SENSE + 2R SOLDER )。例如，如果 R SENSE = 300 µΩ且 R SOLDER = 15 µΩ，那么您的电流测量将偏离 10%。通过采用四个焊盘感应来避免这些不准确。

您可以为检测电阻器选择多种布局。我们将讨论三种常见的选择，但首先让我们了解四个焊盘感应的工作原理。

布局分为四个焊盘。其中两个焊盘 (R SOLDER ) 承载高电流，而其余两个焊盘 (R SOLDER_S ) 承载的电流非常小，几乎为 0A。这消除了方程式中的 R SOLDER，结果是 I SENSE = (V SENSE + - V SENSE - ) / R SENSE。现在，电流测量的精度完全取决于 R SENSE的精度和 V SENSE的测量值。

四垫解决方案并不总是答案。下面的概述了三种常见布局的优缺点：

(1)是一种简单的两焊盘方法，但请注意，感应线取自芯片的内部中心。流经连接两侧的高电流是平衡的，可以很好地测量 V SENSE +和 V SENSE -。这种类型的布局布线简单，并且易于在 PCB 上组装。对于 R SENSE的值与 R SOLDER (100:1)相比相对较大的设计，建议使用此布局。

(2) 通常是精度最佳的布局，因为感应线路由到芯片的内部中心并使用四个焊盘感应。这种方法的缺点是焊盘在组装时具有更高的短路风险。如果发生这种情况，您可能看不到短路，因为电阻器可能会覆盖焊盘;这将导致两个垫感。

(3)是另一种四焊盘检测布局，但检测焊盘位于底部。这种布局比布局 2 更容易组装，您可以轻松查看焊盘之间是否存在短路。

三种布局中的每一种都已在 TI 热插拔 EVM 上使用和测试。布局 1 和布局 2 布局推荐用于 2512 或更小的封装类型的检测电阻器。建议将布局 3 的布局用于可能包含切口的较大或特殊检测电阻器，例如LM25066I EVM上使用的 3921 尺寸电阻器。