一種電源熱插拔冗余電路的制作方法
【專利摘要】本申請公開一種電源熱插拔冗余電路，其壓降特別小，只是mV級的電壓，不會對后面的電路造成電壓不足的情況，通過大電流時功耗非常小，發(fā)熱量很小，節(jié)省了面積和散熱片，為整個模塊以及電源板減小了功耗。其包括：第一供電單元，第二供電單元，雙路熱插拔控制器，雙路理想二極管控制器；第一供電單元包括第一、第二NMOS管，第一檢流電阻，第二供電單元包括第三、第四NMOS管，第二檢流電阻。
【專利說明】
一種電源熱插拔冗余電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)功能安全產(chǎn)品中電源設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源熱插拔冗余電路，其主要用于電源熱插拔電路設(shè)計中。
【背景技術(shù)】
[0002]在多種應(yīng)用中，為了保證模塊的插入和拔出對其他的模塊沒有影響，引入了熱插拔電路。為了保證現(xiàn)場的板卡不間斷性工作，一般有幾套電源給現(xiàn)場的板卡供電，常用的5V電源需要由兩路或三路5V電路通過冗余來獲得。在以往的設(shè)計中，常用的電源冗余一般采用肖特基二極管冗余，這樣做主要有以下缺點:
[0003]I，二極管正向壓降約為0.5V，對于5V系統(tǒng)來說是比較大的，如果輸入是正常5V，進入有些芯片內(nèi)的實際電壓值是5-0.5 = 4.5V，有些芯片很可能不能正常工作。
[0004]2，如果通過的電流比較大時，根據(jù)P = UI，二極管本身消耗的功率比較大，會造成過多的功率消耗，浪費國家的能源。
[0005]3，二極管上消耗的功率主要轉(zhuǎn)變成熱量，發(fā)熱量比較大，更嚴(yán)重的情況要加散熱片，面積會加大，會影響PCB板的面積大小和厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電源熱插拔冗余電路，其壓降特別小，只是mV級的電壓，不會對后面的電路造成電壓不足的情況，通過大電流時功耗非常小，發(fā)熱量很小，節(jié)省了面積和散熱片，為整個模塊以及電源板減小了功耗。
[0007]解決上述問題的技術(shù)方案是:這種電源熱插拔冗余電路，其包括:第一供電單元，第二供電單元，雙路熱插拔控制器，雙路理想二極管控制器;第一供電單元包括第一、第二NMOS管，第一檢流電阻，第二供電單元包括第三、第四NMOS管，第二檢流電阻;第一路5V輸入電壓依次經(jīng)過第一檢流電阻、第一 NMOS管的漏極、第一 NMOS管的源極、第二匪OS管的源極、第二匪OS管的漏極，第二路5V輸入電壓依次經(jīng)過第二檢流電阻、第三NMOS管的漏極、第三WOS管的源極、第四匪OS管的源極、第四NMOS管的漏極，第一、二路5V輸入電壓、第一、二檢流電阻的輸出端分別進入雙路熱插拔控制器，雙路熱插拔控制器的輸出端分別連接第一NMOS管的柵極、第三NMOS管的柵極，第一匪OS管的源極、第三NMOS管的源極分別連接雙路理想二極管控制器的輸入端，雙路理想二極管控制器的輸出端分別連接第二 NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極。
[0008]本實用新型采用凌特公司的LTC4222為雙路熱插拔控制器，有欠壓、過壓、過流監(jiān)控，當(dāng)輸入端5V電壓不在正常范圍或者電流過流時，會斷開連接的NMOS管，使5V與后面的電路斷開，保護后面的電路，雙路理想二極管控制器LTC4353控制兩個匪OS管，采用匪OS管代替肖特基二極管，因此壓降特別小，只是mV級的電壓，不會對后面的電路造成電壓不足的情況，通過大電流時功耗非常小，發(fā)熱量很小，節(jié)省了面積和散熱片，為整個模塊以及電源板減小了功耗。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的電源熱插拔冗余電路的電路方框圖。
[0010]圖2是本實用新型的電源熱插拔冗余電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，這種電源熱插拔冗余電路，其包括:第一供電單元，第二供電單元，雙路熱插拔控制器，雙路理想二極管控制器;第一供電單元包括第一、第二匪OS管，第一檢流電阻，第二供電單元包括第三、第四NMOS管，第二檢流電阻;第一路5V輸入電壓依次經(jīng)過第一檢流電阻、第一 NMOS管的漏極、第一匪OS管的源極、第二匪OS管的源極、第二 NMOS管的漏極，第二路5V輸入電壓依次經(jīng)過第二檢流電阻、第三NMOS管的漏極、第三匪OS管的源極、第四NMOS管的源極、第四NMOS管的漏極，第一、二路5V輸入電壓、第一、二檢流電阻的輸出端分別進入雙路熱插拔控制器，雙路熱插拔控制器的輸出端分別連接第一 NMOS管的柵極、第三WOS管的柵極，第一 NMOS管的源極、第三匪OS管的源極分別連接雙路理想二極管控制器的輸入端，雙路理想二極管控制器的輸出端分別連接第二 NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極。
[0012]本實用新型采用凌特公司的LTC4222為雙路熱插拔控制器，有欠壓、過壓、過流監(jiān)控，當(dāng)輸入端5V電壓不在正常范圍或者電流過流時，會斷開連接的NMOS管，使5V與后面的電路斷開，保護后面的電路，雙路理想二極管控制器LTC4353控制兩個匪OS管，采用匪OS管代替肖特基二極管，因此壓降特別小，只是mV級的電壓，不會對后面的電路造成電壓不足的情況，通過大電流時功耗非常小，發(fā)熱量很小，節(jié)省了面積和散熱片，為整個模塊以及電源板減小了功耗。
[0013]另外，所述雙路熱插拔控制器是LTC4222雙路熱插拔控制器。
[0014]另外，所述雙路理想二極管控制器是LTC4353雙低壓冗余二極管控制器。
[0015]另外，所述第一、第二、第三、第四NMOS管是型號為SI4126DY的NMOS管。
[0016]以下更加詳細(xì)地說明本實用新型。
[0017]如圖2所示，雙路熱插拔控制器LTC4222(U4)具有熱插拔保護的功能，同時具有輸入過壓欠壓過流等保護措施，第一路過壓檢測是通過LTC4222的第32腳的電壓，電壓值由電阻Rl、R2、R3分壓得到，當(dāng)在LTC4222的第32腳檢測到的電壓超過1.235V時，就認(rèn)為是過壓狀態(tài)，就會在LTC4222的第28腳產(chǎn)生一個高電平信號，關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U1)，第一路欠壓檢測是通過第31腳的電壓，電壓值由電阻R1、R2、R3分壓得到，當(dāng)在LTC4222的第31腳檢測到的電壓低于1.235V時，就認(rèn)為是欠壓狀態(tài)，就會在LTC4222的第28腳產(chǎn)生一個高電平信號，關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U1)，第一路過流檢測是通過LTC4222的第30腳和第29腳之間的電壓差，也就是電阻R4上的電壓差，當(dāng)電壓差到達(dá)50mV時，會認(rèn)為是過流狀態(tài)，就會在LTC4222的第28腳產(chǎn)生一個高電平信號，將關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U1)。保證后面的電路安全斷電。
[0018]第二路過壓檢測是通過1^04222的第9腳的電壓，電壓值由電阻1?11、1?12、1?13分壓得到，當(dāng)在LTC4222的第9腳檢測到的電壓超過1.235V時，就認(rèn)為是過壓狀態(tài)，就會在LTC4222的第13腳產(chǎn)生一個高電平信號，關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U6)，第二路欠壓檢測是通過第10腳的電壓，電壓值由電阻1?11、1?12、1?13分壓得到，當(dāng)在1^1^4222的第10腳檢測到的電壓低于1.235V時，就認(rèn)為是欠壓狀態(tài)，就會在LTC4222的第13腳產(chǎn)生一個高電平信號，關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U6)，第二路過流檢測是通過LTC4222的第11腳和第12腳之間的電壓差，也就是電阻R18上的電壓差，當(dāng)電壓差到達(dá)50mV時，會認(rèn)為是過流狀態(tài)，就會在LTC4222的第13腳產(chǎn)生一個高電平信號，將關(guān)斷NMOS開關(guān)SI4126DY(U6)，保證后面的電路安全斷電。
[0019]第一路電壓反饋控制，經(jīng)過SI4126DY(U1)的5V輸出端經(jīng)過電阻R7、R8分壓接到LTC4222的第26腳，當(dāng)?shù)?6腳的電壓降到1.235V以下時，認(rèn)為5V電源不正常。
[0020]第二路電壓反饋控制，經(jīng)過SI4126DY(U6)的5V輸出端經(jīng)過電阻R14、R15分壓接到LTC4222的第15腳，當(dāng)?shù)?5腳的電壓降到1.235V以下時，認(rèn)為5V電源不正常。
[0021 ] 雙路理想二極管控制器LTC4353(U4)通過控制兩個NMOS管SI4126DY(U2、U5)，完成電源的冗余，SI4126DY直流導(dǎo)通電阻只有幾毫歐，在理想二極管的壓降特別小，可以作為理想二極管考慮。
[0022]第一路麗OS管由LTC4353的第12腳控制，當(dāng)?shù)谝宦返妮斎腚妷河泄收?，會在LTC4353的第12腳產(chǎn)生一低電平，關(guān)斷NMOS管SI4126DY(U2)，保證后面的電路安全斷電。
[0023]第二路NMOS管由LTC4353的第5腳控制，當(dāng)?shù)诙返妮斎腚妷河泄收?，會在LTC4353的第5腳產(chǎn)生一低電平，關(guān)斷NMOS管SI4126DY(U5)，保證后面的電路安全斷電。
[0024]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電源熱插拔冗余電路，其特征在于:其包括:第一供電單元，第二供電單元，雙路熱插拔控制器，雙路理想二極管控制器;第一供電單元包括第一、第二匪OS管，第一檢流電阻，第二供電單元包括第三、第四NMOS管，第二檢流電阻;第一路5V輸入電壓依次經(jīng)過第一檢流電阻、第一 NMOS管的漏極、第一 NMOS管的源極、第二 NMOS管的源極、第二 NMOS管的漏極，第二路5V輸入電壓依次經(jīng)過第二檢流電阻、第三NMOS管的漏極、第三NMOS管的源極、第四NMOS管的源極、第四NMOS管的漏極，第一、二路5V輸入電壓、第一、二檢流電阻的輸出端分別進入雙路熱插拔控制器，雙路熱插拔控制器的輸出端分別連接第一匪OS管的柵極、第三WOS管的柵極，第一 NMOS管的源極、第三匪OS管的源極分別連接雙路理想二極管控制器的輸入端，雙路理想二極管控制器的輸出端分別連接第二 NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源熱插拔冗余電路，其特征在于:所述雙路熱插拔控制器是LTC4222雙路熱插拔控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源熱插拔冗余電路，其特征在于:所述雙路理想二極管控制器是LTC4353雙低壓冗余二極管控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源熱插拔冗余電路，其特征在于:所述第一、第二、第三、第四NMOS管是型號為SI4126DY的NMOS管。
【文檔編號】H02H3/24GK205544570SQ201620269197
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】俞凌, 盧銘, 丁鵬
【申請人】北京安控科技股份有限公司