Hot Swap Controller  (258 Angebote unter 17 394 510 Artikeln)Zum Expertenwissen

Einsatzbereiche eines Hot-Swap-Controllers

In einigen Anwendungsbereichen bzw. Geräten ist es notwendig, einzelne Komponenten aus diesen zu entfernen oder in diese einzusetzen, ohne das gesamte System dafür herunterfahren zu müssen. Ein typisches Beispiel stellen hier Server dar, die praktisch immer betriebsbereit sein sollten. Werden in solchen Geräten zusätzliche Komponenten, beispielsweise in Form von Steckkarten, installiert, so führt dies immer zu einem gewissen Spannungsabfall in der Stromversorgung. Durch diesen Spannungsabfall kann es unter ungünstigen Umständen zu einer Fehlfunktion des gesamten Systems kommen, wenn die Betriebsspannung bei der Inbetriebnahme neuer Komponenten unter einen bestimmten Wert absinkt. Dieser Spannungsabfall resultiert meistens aus vorhandenen Kapazitäten in bestimmten Bereichen der zu installierenden Einheit. Genau hier werden Hot-Swap-Controller verwendet, um diesen Spannungsabfall möglichst gering zu halten bzw. zu verhindern, indem diese Bauteile ein sanftes Hochfahren der Betriebsspannung in der zusätzlichen Einheit ermöglichen und dadurch Spannungseinbrüche möglichst gering halten oder gar verhindern.

Wie funktioniert ein Hot-Swap-Controller?

Der Hot-Swap-Controller überwacht die angelegte Betriebsspannung des Gerätes und sorgt gleichzeitig für eine Begrenzung der maximalen Stromaufnahme, um unerwünschte Stromspitzen und die daraus resultierenden Spannungseinbrüche zu verhindern. Die Überwachung der Versorgungsspannung kann beispielsweise über einen Spannungsteiler mit unterschiedlichen Abgriffen erfolgen. Grundlage für die Spannungsüberwachung können bestimmte Fenster sein, in denen sich die Versorgungsspannung belegen muss. Gleichzeitig besitzt der Hot-Swap-Controller eine Regelung mittels Leistungsregler (beispielsweise einem MOSFET), der die Stromstärke anhand der momentan anliegenden Versorgungsspannung steuert. Steigt die Stromstärke zu stark an, so wird die Stromstärke mittels des Leistungsreglers verringert, sodass eine Überlastung der Stromversorgung verhindert wird.

Grundlage des Hot-Swap-Controllers ist also eine Stromregelung des Verbrauchers mithilfe einer eingebauten Schaltung zur Spannungsüberwachung.
Einige Hot-Swap-Controller sind zudem über eine entsprechende Software konfigurierbar, sodass sie sich für den Einsatz in verschiedenen Schaltungen eignen. Dadurch ist es möglich, diese Bausteine auf verschiedenen Boards mit unterschiedlichsten Anforderungen einzusetzen. Hot-Swap-Controller können übrigens sowohl mit positiven als auch negativen Spannungen arbeiten.

Unterschiedliche Gehäuseformen der Hot-Swap-Controller

• Oft werden bei Hot-Swap-Controllern DFN-Gehäuse verwendet. Diese Gehäuseform erlaubt einen äußerst kompakten Aufbau der Schaltung, da sie keine Anschlussdrähte mehr besitzt und direkt auf der Leiterplatte montiert werden kann. Sie besitzt Anschlüsse auf zwei Seiten, eine Größe von bis zu etwa 4 x 5 Millimetern und eine Stärke von weniger als einem Millimeter.
• QFN-Gehäuse ähneln den eben genannten DFN-Gehäusen, besitzen im Gegensatz zu diesen aber Anschlüsse an allen vier Seiten und werden häufig für programmierbare Hot-Swap-Controller eingesetzt.
• Je nach Anforderungen an die Anzahl der Anschlüsse und weitere elektrische Eigenschaften kommen auch häufig Gehäuseformen wie MSOP oder SOIC zum Einsatz. Auch hier handelt es sich um Gehäuseformen für die SMD-Technik, wie sie auch bei vielen anderen integrierten Schaltungen eingesetzt werden.
• Für einfachere Bauformen von Hot-Swap-Controllern können auch SOT-Gehäuse verwendet werden, die meistens eine wesentlich geringere Anzahl von Anschlüssen besitzen als die anderen genannten Bauteile.