一种电源热插拔冗余电路的制作方法
【专利摘要】本申请公开一种电源热插拔冗余电路，其压降特别小，只是mV级的电压，不会对后面的电路造成电压不足的情况，通过大电流时功耗非常小，发热量很小，节省了面积和散热片，为整个模块以及电源板减小了功耗。其包括：第一供电单元，第二供电单元，双路热插拔控制器，双路理想二极管控制器；第一供电单元包括第一、第二NMOS管，第一检流电阻，第二供电单元包括第三、第四NMOS管，第二检流电阻。
【专利说明】
一种电源热插拔冗余电路
技术领域
[0001]本实用新型属于工业过程测量和控制系统功能安全产品中电源设计的技术领域，尤其涉及一种电源热插拔冗余电路，其主要用于电源热插拔电路设计中。
【背景技术】
[0002]在多种应用中，为了保证模块的插入和拔出对其他的模块没有影响，引入了热插拔电路。为了保证现场的板卡不间断性工作，一般有几套电源给现场的板卡供电，常用的5V电源需要由两路或三路5V电路通过冗余来获得。在以往的设计中，常用的电源冗余一般采用肖特基二极管冗余，这样做主要有以下缺点:
[0003]I，二极管正向压降约为0.5V，对于5V系统来说是比较大的，如果输入是正常5V，进入有些芯片内的实际电压值是5-0.5 = 4.5V，有些芯片很可能不能正常工作。
[0004]2，如果通过的电流比较大时，根据P = UI，二极管本身消耗的功率比较大，会造成过多的功率消耗，浪费国家的能源。
[0005]3，二极管上消耗的功率主要转变成热量，发热量比较大，更严重的情况要加散热片，面积会加大，会影响PCB板的面积大小和厚度。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电源热插拔冗余电路，其压降特别小，只是mV级的电压，不会对后面的电路造成电压不足的情况，通过大电流时功耗非常小，发热量很小，节省了面积和散热片，为整个模块以及电源板减小了功耗。
[0007]解决上述问题的技术方案是:这种电源热插拔冗余电路，其包括:第一供电单元，第二供电单元，双路热插拔控制器，双路理想二极管控制器;第一供电单元包括第一、第二NMOS管，第一检流电阻，第二供电单元包括第三、第四NMOS管，第二检流电阻;第一路5V输入电压依次经过第一检流电阻、第一 NMOS管的漏极、第一 NMOS管的源极、第二匪OS管的源极、第二匪OS管的漏极，第二路5V输入电压依次经过第二检流电阻、第三NMOS管的漏极、第三WOS管的源极、第四匪OS管的源极、第四NMOS管的漏极，第一、二路5V输入电压、第一、二检流电阻的输出端分别进入双路热插拔控制器，双路热插拔控制器的输出端分别连接第一NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极，第一匪OS管的源极、第三NMOS管的源极分别连接双路理想二极管控制器的输入端，双路理想二极管控制器的输出端分别连接第二 NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极。
[0008]本实用新型采用凌特公司的LTC4222为双路热插拔控制器，有欠压、过压、过流监控，当输入端5V电压不在正常范围或者电流过流时，会断开连接的NMOS管，使5V与后面的电路断开，保护后面的电路，双路理想二极管控制器LTC4353控制两个匪OS管，采用匪OS管代替肖特基二极管，因此压降特别小，只是mV级的电压，不会对后面的电路造成电压不足的情况，通过大电流时功耗非常小，发热量很小，节省了面积和散热片，为整个模块以及电源板减小了功耗。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的电源热插拔冗余电路的电路方框图。
[0010]图2是本实用新型的电源热插拔冗余电路的原理图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，这种电源热插拔冗余电路，其包括:第一供电单元，第二供电单元，双路热插拔控制器，双路理想二极管控制器;第一供电单元包括第一、第二匪OS管，第一检流电阻，第二供电单元包括第三、第四NMOS管，第二检流电阻;第一路5V输入电压依次经过第一检流电阻、第一 NMOS管的漏极、第一匪OS管的源极、第二匪OS管的源极、第二 NMOS管的漏极，第二路5V输入电压依次经过第二检流电阻、第三NMOS管的漏极、第三匪OS管的源极、第四NMOS管的源极、第四NMOS管的漏极，第一、二路5V输入电压、第一、二检流电阻的输出端分别进入双路热插拔控制器，双路热插拔控制器的输出端分别连接第一 NMOS管的栅极、第三WOS管的栅极，第一 NMOS管的源极、第三匪OS管的源极分别连接双路理想二极管控制器的输入端，双路理想二极管控制器的输出端分别连接第二 NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极。
[0012]本实用新型采用凌特公司的LTC4222为双路热插拔控制器，有欠压、过压、过流监控，当输入端5V电压不在正常范围或者电流过流时，会断开连接的NMOS管，使5V与后面的电路断开，保护后面的电路，双路理想二极管控制器LTC4353控制两个匪OS管，采用匪OS管代替肖特基二极管，因此压降特别小，只是mV级的电压，不会对后面的电路造成电压不足的情况，通过大电流时功耗非常小，发热量很小，节省了面积和散热片，为整个模块以及电源板减小了功耗。
[0013]另外，所述双路热插拔控制器是LTC4222双路热插拔控制器。
[0014]另外，所述双路理想二极管控制器是LTC4353双低压冗余二极管控制器。
[0015]另外，所述第一、第二、第三、第四NMOS管是型号为SI4126DY的NMOS管。
[0016]以下更加详细地说明本实用新型。
[0017]如图2所示，双路热插拔控制器LTC4222(U4)具有热插拔保护的功能，同时具有输入过压欠压过流等保护措施，第一路过压检测是通过LTC4222的第32脚的电压，电压值由电阻Rl、R2、R3分压得到，当在LTC4222的第32脚检测到的电压超过1.235V时，就认为是过压状态，就会在LTC4222的第28脚产生一个高电平信号，关断NMOS开关SI4126DY(U1)，第一路欠压检测是通过第31脚的电压，电压值由电阻R1、R2、R3分压得到，当在LTC4222的第31脚检测到的电压低于1.235V时，就认为是欠压状态，就会在LTC4222的第28脚产生一个高电平信号，关断NMOS开关SI4126DY(U1)，第一路过流检测是通过LTC4222的第30脚和第29脚之间的电压差，也就是电阻R4上的电压差，当电压差到达50mV时，会认为是过流状态，就会在LTC4222的第28脚产生一个高电平信号，将关断NMOS开关SI4126DY(U1)。保证后面的电路安全断电。
[0018]第二路过压检测是通过1^04222的第9脚的电压，电压值由电阻1?11、1?12、1?13分压得到，当在LTC4222的第9脚检测到的电压超过1.235V时，就认为是过压状态，就会在LTC4222的第13脚产生一个高电平信号，关断NMOS开关SI4126DY(U6)，第二路欠压检测是通过第10脚的电压，电压值由电阻1?11、1?12、1?13分压得到，当在1^1^4222的第10脚检测到的电压低于1.235V时，就认为是欠压状态，就会在LTC4222的第13脚产生一个高电平信号，关断NMOS开关SI4126DY(U6)，第二路过流检测是通过LTC4222的第11脚和第12脚之间的电压差，也就是电阻R18上的电压差，当电压差到达50mV时，会认为是过流状态，就会在LTC4222的第13脚产生一个高电平信号，将关断NMOS开关SI4126DY(U6)，保证后面的电路安全断电。
[0019]第一路电压反馈控制，经过SI4126DY(U1)的5V输出端经过电阻R7、R8分压接到LTC4222的第26脚，当第26脚的电压降到1.235V以下时，认为5V电源不正常。
[0020]第二路电压反馈控制，经过SI4126DY(U6)的5V输出端经过电阻R14、R15分压接到LTC4222的第15脚，当第15脚的电压降到1.235V以下时，认为5V电源不正常。
[0021 ] 双路理想二极管控制器LTC4353(U4)通过控制两个NMOS管SI4126DY(U2、U5)，完成电源的冗余，SI4126DY直流导通电阻只有几毫欧，在理想二极管的压降特别小，可以作为理想二极管考虑。
[0022]第一路丽OS管由LTC4353的第12脚控制，当第一路的输入电压有故障，会在LTC4353的第12脚产生一低电平，关断NMOS管SI4126DY(U2)，保证后面的电路安全断电。
[0023]第二路NMOS管由LTC4353的第5脚控制，当第二路的输入电压有故障，会在LTC4353的第5脚产生一低电平，关断NMOS管SI4126DY(U5)，保证后面的电路安全断电。
[0024]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。本领域的普通技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种电源热插拔冗余电路，其特征在于:其包括:第一供电单元，第二供电单元，双路热插拔控制器，双路理想二极管控制器;第一供电单元包括第一、第二匪OS管，第一检流电阻，第二供电单元包括第三、第四NMOS管，第二检流电阻;第一路5V输入电压依次经过第一检流电阻、第一 NMOS管的漏极、第一 NMOS管的源极、第二 NMOS管的源极、第二 NMOS管的漏极，第二路5V输入电压依次经过第二检流电阻、第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极、第四NMOS管的漏极，第一、二路5V输入电压、第一、二检流电阻的输出端分别进入双路热插拔控制器，双路热插拔控制器的输出端分别连接第一匪OS管的栅极、第三WOS管的栅极，第一 NMOS管的源极、第三匪OS管的源极分别连接双路理想二极管控制器的输入端，双路理想二极管控制器的输出端分别连接第二 NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极。2.根据权利要求1所述的电源热插拔冗余电路，其特征在于:所述双路热插拔控制器是LTC4222双路热插拔控制器。3.根据权利要求2所述的电源热插拔冗余电路，其特征在于:所述双路理想二极管控制器是LTC4353双低压冗余二极管控制器。4.根据权利要求3所述的电源热插拔冗余电路，其特征在于:所述第一、第二、第三、第四NMOS管是型号为SI4126DY的NMOS管。
【文档编号】H02H3/24GK205544570SQ201620269197
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】俞凌, 卢铭, 丁鹏
【申请人】北京安控科技股份有限公司