器件类别:半导体    集成电路 - IC   
厂商名称:Maxim Integrated


hot swap voltage controllers max5977a eval kit


Manufacturer: Maxim Integrated
Product Category: Hot Swap Voltage Controllers
RoHS: Yes
Product: Controllers & Switches
Supply Voltage - Max: 16 V
Supply Voltage - Min: 1 V
Supply Current: 0.734 mA
Operating Temperature Range: - 40 C to + 85 C
Power Dissipation: 1355.9 mW
Packaging: Bulk
Brand: Maxim Integrated
Series: MAX5977
Part # Aliases: MAX5977


                                                                                                                                   19-5750; Rev 0; 1/11

                              MAX5977A Evaluation Kit
                  Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

                         General Description                                                          Features

The MAX5977A EV kit is a hot-swap controller circuit       S 1V to 16V Input Range
board providing a controlled turn-on for high-power,       S Demonstrates Latched-Fault Output
high-capacitance loads, thus preventing glitches on the    S Configurable Input Undervoltage (9V) and
power-supply rail. The circuit uses a latching MAX5977A
hot-swap controller IC in a 20-pin TQFN surface-mount         Overvoltage (15V) Thresholds
package with an exposed pad. The EV kit operates from      S Output Current Up to 40A
a 1V to 16V input source range connected at the VIN and    S Configurable Slow and Fast Current-Limit
GND connectors.
The IC controls two n-channel MOSFETs that deliver up      S Precision Current Monitoring
to 40A of output current. The EV kit circuit ensures that  S Calibration Mode
the output voltage is stable and within the undervoltage   S Selectable Digital Voltage Supply (VIO)
(UV) and overvoltage (OV) thresholds. The circuit con-     S FAULT and Power-Good LED Indicators
tinually monitors load current to ensure that it does not  S Buffered Current-Sense Amplifier Output Drives
exceed the circuit programmable fast and slow current-
limit thresholds. The EV kit circuit provides a buffered      External Circuitry
output of the IC's current-sense amplifier and includes    S Evaluates MAX5977A Latched-Off Version
a precision current source providing a 2.5V output when    S Evaluates MAX5977B Autoretry Version After IC
enabling the IC's calibration-mode function.
The EV kit can also be used to evaluate the MAX5977B       S Surface-Mount Components
autoretry hot-swap controller after IC replacement of U1.  S Proven PCB Layout
                                                           S Fully Assembled and Tested

                                                           Ordering Information appears at end of data sheet.

                                                                               Component List

DESIGNATION QTY   DESCRIPTION                              DESIGNATION    QTY              DESCRIPTION
                                                                   C3       1
2.5V_CAL,                                                                      1000pF Q5%, 50V X5R ceramic
                                                             C4, C5, C10       capacitor (0603)
   CALSENSE,                                                    C6, C7         Murata GRM1885C1H102J
FAULT, FCOMP,                                                     C11
                                                                  C12            1FF Q10%, 25V X5R ceramic
  GATE, IN,    15 Small red test points                                   3 capacitors (0603)
                                                                                 Murata GRM188R61E105K

SENSE, TP1,                                                                      10FF Q10%, 25V X5R ceramic
                                                                          2 capacitors (1206)
                                                                                 Murata GRM31CR61E106K

  C1, C8, C9,         0.1FF Q10%, 50V X5R ceramic                                10FF Q10%, 6.3V X5R ceramic
C13, C14, C16  6 capacitors (0603)                                        1 capacitor (0805)

    C2, C15           Murata GRM188R61H104K                                      Murata GRM21BR60J106K

               0  Not installed, ceramic capacitors                       0    Not installed, ceramic capacitor
                  (0603)                                                       (0805)

                          __________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642,
or visit Maxim's website at
                                                 MAX5977A Evaluation Kit
                                     Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

                                                           Component List (continued)

        D1        1                                            R7       1  825I Q1% resistor (0603)
        D2        1  5A, 40V Schottky rectifier (SMC)
                     Diodes Inc. B540C                         R8       1  0.5mI Q1%, 3W sense resistor
        D3                                                                 (3921)
                     3.9V zener diode (PowerDI323)         R9, R13     2  Vishay/Dale WSL3921L5000FEA
        D4           Diodes Inc. PD3Z284C3V9-7                R10       1
        D5                                                    R11       1  20.0kI Q1% resistors (0603)
GND (x2), VIN,       20V, 600W unidirectional TVS             R12       1  49.9I Q1% resistor (0603)
      VOUT                                                              3  4.12kI Q1% resistor (0603)
    JU1, JU3    1    (SMB)                             R15, R21, R22    1  4.99kI Q1% resistor (0603)
       JU2           Diodes Inc. SMBJ18A                      R16       2  100kI Q5% resistors (0603)
     N1, N2                                                             1  7.15kI Q1% resistor (0603)
                     (Top Mark: LT)                        R17, R18     1  1I Q5% resistors (0603)
        N3                                                    R19       1  10I Q5% resistor (0603)
                1 Red LED (1206)                              R20       2  1kI Q1% resistor (0603)
        P1      1 Green LED (1206)                            R23       5  0I Q5% resistor (0603)
                                                                           3-position, top-slide DIP switches
                4 Screw terminals                         SW1, SW2      1  Small black test points
                                                        TP2, TP4TP7
                2 3-pin headers                                            Hot-swap controller
                1 2-pin header                                 U1          (20 TQFN-EP)
                                                                           Maxim MAX5977AETP+
                       25V, 100A n-channel MOSFETs
                2 (LFPAK)                                                  2.5V voltage reference (6 SOT23)

                       NXP Semi PSMN1R2-25YL           U2             1 Maxim MAX6033AAUT25#G16

                       Single n-channel logic-level                        (Top Mark: ABDF)
                1 MOSFET (SOT23)
                                                                           High-precision op amp
                       Central Semi 2N7002

                       Single p-channel logic-level
                1 MOSFET (SOT23)

                       Fairchild Semi NDS0605

                       npn transistor (SOT523)         U3             1    (6 SOT23)
                       Fairchild MMBT2222ATCT                              Maxim MAX4236EUT+
                1 (Top Mark: A02), or
      Q1               Diodes Inc. MMBT22AT-7-F                            (Top Mark: AAUV)
                       (Top Mark: IP_ _)
   R1, R2                                                                  3.3V 50mA linear regulator
R3, R4, R24     2 249I Q5% resistors (0805)
                0 Not installed, resistors (0603)      U4             1 (8 SO-EP)
  R5, R14       2 100kI Q1% resistors (0603)
      R6        1 453I Q1% resistor (0603)                                 Maxim MAX15006AASA+

                                                       --             3 Shunts (JU1, JU2, JU3)

                                                       --             1    PCB: MAX5977A EVALUATION

PowerDI is a trademark of Diodes Incorporated.
                          __________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 2
                                                    MAX5977A Evaluation Kit
                                        Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

                                                                   Component Suppliers

                          SUPPLIER          PHONE                                             WEBSITE
Central Semiconductor Corp.             631-435-1110     
Diodes Incorporated                     805-446-4800     
Fairchild Semiconductor                 888-522-5372     
Murata Electronics North America, Inc.  770-436-1300     
Vishay                                  402-563-6866     

Note: Indicate that you are using the MAX5977A when contacting these component suppliers.

                                        Quick Start                  Detailed Description of Hardware

                            Required Equipment                     The MAX5977A EV kit is a hot-swap controller circuit
                                                                   board providing a controlled turn-on for high-power,
MAX5977A EV kit                                                  high-capacitance loads, thus preventing glitches on the
                                                                   power-supply rail. The EV kit is designed to operate from
12V, 50A DC power supply                                         a 1V to 16V DC power supply that provides up to 50A of
                                                                   current. The MAX5977A IC is available in a 20-pin (4mm
Three voltmeters                                                 x 4mm) TQFN package with an exposed pad.

                                                        Procedure  The EV kit circuit uses a latching hot-swap controller IC
The EV kit is fully assembled and tested. Follow the steps         that operates with a 1V to 16V input source range con-
below to verify board operation. Caution: Do not turn              nected at the VIN and GND terminal connectors. The
on power supply until all connections are completed.               EV kit features two external n-channel MOSFETs (N1,
                                                                   N2) for delivering up to 40A of continuous load current
1) Verify that shunts are installed across pins 1-2 on             at the VOUT and GND terminal connectors. The circuit
    jumpers JU1 and JU3.                                           continually monitors the load current across resistor R8
                                                                   for current-limit faults. The IC's VariableSpeed/BiLevelK
2) Verify that a shunt is installed on jumper JU2.                 circuit-protection function prevents the EV kit circuit from
                                                                   exceeding the programmed 42A and 45A slow and fast
3) Verify that switches SW1 and SW2 are set to the                 current-limit fault thresholds, respectively. The EV kit
    on position.                                                   circuit also ensures that the output voltage is stable within
                                                                   the undervoltage (UV) and overvoltage (OV) thresholds,
4) Utilizing four short parallel-connected 16 AWG wire,            which are configured to 9V and 15V, respectively.
    connect the positive terminal of the power supply
    to the VIN connector. Utilizing four short parallel-           The EV kit provides CSOUT and GND PCB pads for
    connected 16 AWG wire, connect the negative termi-             monitoring the IC's transconductance current-sense
    nal of the power supply to the GND connector.                  amplifier output. The amplifier has a 2.5 x 10-3S gain that
                                                                   is applied across resistor R8 to monitor the EV kit load
5) Connect the first voltmeter positive and negative ter-          current. The amplifier gain is also applied across the IC's
    minals to the VOUT and GND test points, respectively.          IN and CALSENSE inputs when the EV kit is configured for
                                                                   calibration mode. See the Transconductance Amplifier/
6) Connect the second voltmeter positive and negative              Calibration Mode section for additional information. An
    terminals to the VIO and GND PCB pads, respectively.           on-board MAX4236 op amp (U3) is available for buffering
                                                                   the current-sense amplifier output and can be used for
7) Connect the third voltmeter positive and negative               driving external circuitry at the CSBUF and GND PCB pads.
    terminals to the CSBUF and the GND PCB pads,

8) Enable the power supply.

9) Verify that the voltmeters at VOUT, VIO, and CSBUF
    display 12V, 3.3V, and 2.5V, respectively.

VariableSpeed/BiLevel is a trademark of Maxim Integrated
Products, Inc.

                          __________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 3
                                              MAX5977A Evaluation Kit
                                  Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

Slide switch SW1 is provided to configure the EV kit in                                    Digital Supply Configuration
calibration mode. Slide switch SW2 is provided to disable        The EV kit circuit includes the option of selecting the cir-
the hot-swap controller or to reset (unlatch) the output         cuit digital supply voltage using the on-board 3.3V linear
after a current-limit fault has been removed. Green LED          regulator (U4) or using an external supply. See Tables
D5 indicates power-good status and red LED D4 indi-              1 and 2 for proper JU1 and JU2 jumper configurations.
cates a current-limit fault condition. The EV kit circuit also
uses the MAX15006A high-voltage input linear regulator                               U4 Linear Regulator Input Source (JU1)
(U4), which can provide a 3.3V logic supply for the EV kit       The EV kit features an option to select the input power
digital signals.                                                 source for the U4 3.3V linear regulator output. Jumper
                                                                 JU1 sets the U4 input-voltage supply using the power
The EV kit is designed on a four-layer, 2oz PCB, provid-         source applied at the VIN and GND connectors or the hot-
ing enhanced thermal dissipation for the power MOSFETs           swap controller output (VOUT). Install a shunt across pins
during turn-on and turn-off events. The EV kit also utilizes     1-2 to use the power source applied at the VIN and GND
screw-terminal connectors at VIN, VOUT, and GND for              connectors. Install a shunt across pins 2-3 to use VOUT
facilitating the circuit high-current capability.                as the power source. See Table 1 for JU1 configuration.

                                              Current Limiting                         VIO Digital Supply Input Source (JU2)
The IC employs fast and slow current-limit comparators           Jumper JU2 selects the VIO digital supply voltage using
that compare the voltage across sense resistor R8. The           the U4 linear regulator's 3.3V output, or by applying an
IC's slow current-limit threshold is set to 42A by resistor      external supply at the VIO and GND PCB pads. Install
R7 and the fast current-limit threshold is set to 45A by         a shunt on jumper JU2 to set the VIO supply to 3.3V.
resistor R6.                                                     Remove the shunt on JU2 and apply a 1.8V to 5.5V
                                                                 external supply at the VIO and GND PCB pads. See
When an overcurrent event occurs that is longer than the         Table 2 for JU2 configuration.
slow and fast comparator-response times, the hot-swap
controller latches off the channel by turning off MOSFETs                                  Input Power Selection (JU3)
N1 and N2. After the fault has been removed, the control-        The EV kit circuit features an option to select the power
ler can be reset by recycling the VIN power supply, or           source for the IC's PWR power-supply input. Jumper JU3
by pulling UV low and then high using slide switch SW2.          selects the input-power voltage source for the IC's hot-
                                                                 swap controller. Place a shunt across pins 1-2 to power
Refer to the Programmable Slow and Fast Current Limit            the hot-swap controller using the power source applied at
section in the MAX5977A/MAX5977B IC data sheet for               the VIN and GND connectors. Place a shunt across pins
information on selecting resistors when reconfiguring the        2-3 to power the hot-swap controller using the VIO power
EV kit current-limit thresholds.                                 source. See Table 3 for JU3 configuration.

                                                   Gate Voltage  Table 2. VIO Digital Supply Selection (JU2)
The IC integrates a charge pump that drives the GATE
pin to 5V above the SOURCE pin voltage (VOUT) to                 SHUNT POSITION          VIO DIGITAL SUPPLY
fully enhance the external n-channel MOSFETs (N1 and                    Installed                     3.3V
N2). The gate voltage is high when the input voltage
is between the UV and OV thresholds and the output                  Not installed*  External voltage applied at VIO
current has not exceeded the current-limit thresholds.                                     and GND PCB pads
The GATE voltage can be monitored at the GATE and
TP5 test points.                                                 *Jumper JU1 shunt should not be installed for this option.

                                                                 Table 3. PWR Input Configuration (JU3)

Table 1. U4 Input Power Source (JU1)                               SHUNT      IC PWR PIN     PWR INPUT
                                                                 POSITION                    RANGE (V)
   SHUNT             U4 IN PIN         U4 INPUT                            Connected to VIN
POSITION                         POWER SOURCE                        1-2     through R19      2.7 to 16
                Connected to VIN
      1-2      Connected to VOUT            VIN                       2-3  Connected to VIO    2.7 to 5.5
      2-3                                 VOUT                                through R19
Not installed     Not connected   No power applied
                                                                 Note: The IC requires a minimum 2.7V at the PWR input for

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                                                        MAX5977A Evaluation Kit
                                            Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

                                          Transconductance       Undervoltage and Overvoltage Thresholds
                  Amplifier/Calibration Mode (SW1)            The EV kit UV threshold is programmed to 9V using
Slide switch SW1 is available to monitor the EV kit load      resistors R14 and R16. The EV kit OV threshold is pro-
current or to operate the IC in calibration mode. Set SW1     grammed to 15V using resistors R5 and R11.
to the off position to monitor the circuit-load current. The
voltage across resistor R8 is multiplied by the IC trans-     If the voltage at VIN drops below the UV threshold or
conductance current-sense amplifier gain (2.5 x 10-3S).       exceeds the OV threshold, the IC's controller turns off
Set SW1 to the on position to operate the EV kit in calibra-  MOSFETs N1/N2 and LED D5. The controller returns to
tion mode. In calibration mode, the EV kit circuit uses the   normal operation when the input voltage returns within
MAX6033 2.5V voltage reference (U2) and various other         the circuit UV and OV thresholds.
components to provide a precision current source for
setting the differential voltage between the IC's IN and      The UV and OV thresholds can be reconfigured by
CALSENSE inputs to 25mV. This differential voltage is         replacing resistors R14/R16 and R5/R11, respectively.
multiplied by the transconductance gain.                      Refer to the MAX5977A/MAX5977B IC data sheet for
                                                              additional information for reconfiguring the UV and OV
The transconductance amplifier output current is applied      thresholds.
across external resistors R9 and R13, with the voltage
available for monitoring at the CSOUT and GND PCB                                                     Power-Good Output
pads.                                                         The IC's power-good (PG) output signal is asserted high
                                                              and LED D5 is on when the following conditions are met:
When the EV kit is configured for monitoring the load
current, use the formula below to verify the load current:    VIN is within the UV and OV programmed limits.

          IOUT (A)    R8     VCSOUT       GM                VIN - VOUT is less than 100mV.
                             (R9 + R13)
                                                               VGATE - VOUT is greater than 4V.
                                                              The PG output signal can be monitored at the PG and
    VCSOUT is the voltage at the CSOUT PCB pad in volts.      TP6 (ground) test points.

    IOUT is the circuit's load current in amps.                                                                FAULT Output
                                                              The IC's FAULT output signal is asserted low and LED
    R8 is the sense resistor in ohms.                         D4 is on whenever a slow or fast current-limit fault has
                                                              occurred. The FAULT output signal can be monitored at
    R9 and R13 are the series resistors connected to the      the FAULT and TP7 (ground) test points.
    IC's CSOUT output in ohms.
                                                                                        Latch-Fault Resetting (SW2)
    GM is the IC's transconductance gain.                     The EV kit features slide switch SW2 to reset the control-
                                                              ler after a fault condition has been removed by pulling
In calibration mode, the precision 25mV input signal          the UV pin below its 590mV (typ) threshold. The switch
between IN and CALSENSE causes CSOUT to source                resets the channel and unlatches the fault when toggled
62.5FA, or 2.5V across resistors R9 and R13. The 2.5V         from on to off. Recycling the supply applied at VIN also
can be monitored at the CSOUT and GND test points.            resets the controller.
See Table 4 for slide switch SW1 configuration.
                                                                                            Evaluating the MAX5977B
The EV kit circuit provides a MAX4236 op amp (U3) for         The EV kit can also be used to evaluate the MAX5977B
buffering the current-sense amplifier output (CSOUT).         autoretry hot-swap controller. The MAX5977A (U1) must
The buffered output can be used for driving external          be removed and replaced with the MAX5977B. Request
circuitry at the CSBUF and GND PCB pads.                      a free sample when ordering the EV kit.

Table 4. Calibration Mode Configuration (SW1)

POSITION              CAL PIN                                 EV KIT OPERATION

On        Connected to VIO through R22 Calibration mode: Transconductance gain applied across IN and CALSENSE

Off       Connected to ground                                 Transconductance gain applied across resistor R8

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                                          MAX5977A Evaluation Kit
                             Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

Figure 1. MAX5977A EV Kit Schematic
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                             Evaluates: MAX5977A/MAX5977B


Figure 2. MAX5977A EV Kit Component Placement Guide--Component Side
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                             Evaluates: MAX5977A/MAX5977B



Figure 3. MAX5977A EV Kit PCB Layout--Component Side

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Figure 4. MAX5977A EV Kit PCB Layout--Inner Layer 2

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Figure 5. MAX5977A EV Kit PCB Layout--Inner Layer 3
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Figure 6. MAX5977A EV Kit PCB Layout--Solder Side
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Ordering Information

          PART            TYPE
  MAX5977AEVKIT#          EV Kit
#Denotes RoHS compliant.

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                                                 MAX5977A Evaluation Kit
                                     Evaluates: MAX5977A/MAX5977B

REVISION  REVISION                   DESCRIPTION  Revision History
                    Initial release                                      PAGES
      0       1/11                                                    CHANGED


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Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time.

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