一种消除背靠背双PMOS电路上电台阶的方法与流程

本发明涉及raid卡的供电电路，具体地说是一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法。

背景技术：

在电路的供电设计中，背靠背的双pmos电路应用十分广泛，可以通过两个mos管的通断，实现不同电源之间的切换。在实际应用中，为实现掉电数据保护功能，raid卡中会采用双pmos电路，实现供电电路和电池双电源之间的切换。

在现有的raid卡电路设计中，通常采用如图1所示电路，实现供电电路和电池的隔离及掉电切换。其基本原理如下：

p3v3为供电电源，p3v3_mr为电池电压，实际应用电源轨p3v3_reg由这两者之一产生。在正常上电时，限流开关打开，control_n为低，逆变器输出高。由于pmos体二极管的存在，p3v3_reg为高，因此pmos_1打开，pmos_2关闭，p3v3_reg由p3v3产生；在电路异常掉电时，control_n为高，逆变器输出低。

因此，pmos_1关闭，pmos_2打开，从而实现切换到电池供电且不影响电路的正常功能。这样在电池供电期间，可以迅速对系统数据进行备份存储，防止意外掉电导致数据丢失，从而实现掉电数据保护的功能。

根据图1，考虑其在上电瞬间的电压变化：因为pmos体二极管的存在，在p3v3导通到p3v3_reg之前，p3v3_mr通过pmos_2的体二极管漏电到p3v3_reg，使得p3v3_reg存在电压，又因为二极管存在压降，此时p3v3_reg只有2.8v左右。因此，在p3v3导通到p3v3_reg后，上电波形就会存在一个明显的台阶，违反了电路设计基本原则，存在一定的风险。

基于上述陈述，设计一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法，以有效地解决这个台阶问题，提高raid卡电路设计的可靠性。

技术实现要素：

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，针对现有背靠背双pmos电路的上电波形存在明显台阶的缺陷，提供一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法，以有效地解决这个台阶问题，提高raid卡电路设计的可靠性。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：

一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法，该方法基于：pmos_1、pmos_2、供电电源p3v3、电池电压p3v3_mr、电源轨p3v3_reg、限流开关、逆变器、电阻r1、电路r2；

pmos_1和pmos_2背靠背布置；

pmos_1s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_1的d脚通过限流开关连接供电电源p3v3，限流开关的on信号为产生p3v3_mr的vr使能信号，pmos_1的g脚连接控制信号control_n和逆变器的输入端，pmos_1的g脚还通过电阻r1连接pmos_1的s脚；

pmos_2的s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_2的d脚直接连接电池电压p3v3_mr，pmos_2的g脚连接逆变器的输出端；

pmos_2的g脚还通过电阻r2接地，逆变器由供电电源p3v3进行供电，通过改变电路的上电时序，实现双pmos隔离切换电路的上电波形平滑稳定。

所涉及电池电压p3v3_mr作为备用电源，由电池或超级电容产生。

电路稳定工作时，pmos_1导通，电源轨p3v3_reg由所述供电电源p3v3产生。

所涉及control_n在上电过程及电路稳定工作过程中保持低电平，control_n在电路异常掉电时变为高电平。

本发明还提供一种背靠背双pmos隔离切换电路，包括pmos_1、pmos_2、供电电源p3v3、电池电压p3v3_mr、电源轨p3v3_reg、限流开关、逆变器、电阻r1、电路r2；

pmos_1和pmos_2背靠背布置；

pmos_1s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_1的d脚通过限流开关连接供电电源p3v3，限流开关的on信号为产生p3v3_mr的vr使能信号，pmos_1的g脚连接控制信号control_n和逆变器的输入端，pmos_1的g脚还通过电阻r1连接pmos_1的s脚；

pmos_2的s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_2的d脚直接连接电池电压p3v3_mr，pmos_2的的g脚连接逆变器的输出端，pmos_2的g脚还通过电阻r2接地；

逆变器由供电电源p3v3进行供电。

该电路稳定工作时，pmos_1导通，电源轨p3v3_reg由所述供电电源p3v3产生。

所涉及control_n在上电过程及电路稳定工作过程中保持低电平，control_n在电路异常掉电时变为高电平。

本发明的一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法与现有技术相比所产生的有益效果是：

1）本发明的方法既保证了背靠背双pmos电路的功能实现，又对其上电过程中输出电压的波形进行了优化，即消除了上电时输出电压波形的台阶，使其符合电路设计的基本原则，增强了相关硬件电路产品的可靠性和稳定性；

2）本发明还提供了一种背靠背双pmos隔离切换电路，该电路也可以解决上电瞬间电压波形有台阶的问题，使得波形变得平滑，满足电路设计基本原则，提高电路设计的可靠性。

附图说明

附图1是现有的背靠背双pmos隔离切换电路图；

附图2是本发明的背靠背双pmos隔离切换电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法作以下详细说明。

实施例一：

如附图2所示，本发明的一种消除背靠背双pmos电路上电台阶的方法，该方法基于：pmos_1、pmos_2、供电电源p3v3、电池电压p3v3_mr、电源轨p3v3_reg、限流开关、逆变器、电阻r1、电路r2。

pmos_1和pmos_2背靠背布置。

pmos_1s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_1的d脚通过限流开关连接供电电源p3v3，限流开关的on信号为产生p3v3_mr的vr使能信号，pmos_1的g脚连接控制信号control_n和逆变器的输入端，pmos_1的g脚还通过电阻r1连接pmos_1的s脚。

pmos_2的s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_2的d脚直接连接电池电压p3v3_mr，pmos_2的g脚连接逆变器的输出端。

pmos_2的g脚还通过电阻r2接地，逆变器由供电电源p3v3进行供电，通过改变电路的上电时序，实现双pmos隔离切换电路的上电波形平滑稳定。

电池电压p3v3_mr作为备用电源，由电池或超级电容产生。

电源轨p3v3_reg作为输出电压，由供电电源p3v3何电池电压p3v3_mr的其中一个电源产生，其通断由pmos_1和pmos_2中的一个来控制。

电路稳定工作时，pmos_1导通，电源轨p3v3_reg由所述供电电源p3v3产生。

考虑上电的时序关系，供电电源p3v3的产生要早于电池电压p3v3_mr。

考虑掉电的时序关系，供电电源p3v3异常掉电时，电池电压p3v3_mr要保持稳定一段时间。

逆变器的供电电源选择供电电源p3v3，即上电时较早产生的电压。

控制电池电压p3v3_mr，即上电时较晚产生的电压通断的pmos_2，pmos_2的g脚接到逆变器的输出端，同时，pmos_2的g脚通过电阻下拉到地。

控制供电电源p3v3，即上电时较早产生的电压通断的pmos_1，pmos_1的g脚接到逆变器的输入端，同时，pmos_1的g脚接到控制信号control_n；

control_n在上电过程及电路稳定工作过程中保持低电平，在电路异常掉电时变为高电平。

本发明的方法，既保证了背靠背双pmos电路的功能实现，又对其上电过程中，输出电压的波形进行了优化。

本发明还可消除上电时输出电压波形的台阶，使其符合电路设计的基本原则，增强了相关硬件电路产品的可靠性和稳定性。

实施例二：

结合附图2，本发明还提供一种背靠背双pmos隔离切换电路，包括pmos_1、pmos_2、供电电源p3v3、电池电压p3v3_mr、电源轨p3v3_reg、限流开关、逆变器、电阻r1、电路r2。

pmos_1和pmos_2背靠背布置。

pmos_1s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_1的d脚通过限流开关连接供电电源p3v3，限流开关的on信号为产生p3v3_mr的vr使能信号，pmos_1的g脚连接控制信号control_n和逆变器的输入端，pmos_1的g脚还通过电阻r1连接pmos_1的s脚。

pmos_2的s脚连接电源轨p3v3_reg，pmos_2的d脚直接连接电池电压p3v3_mr，pmos_2的的g脚连接逆变器的输出端，pmos_2的g脚还通过电阻r2接地。

供电电源p3v3进行供电。

该电路稳定工作时，pmos_1导通，电源轨p3v3_reg由供电电源p3v3产生。

电池电压p3v3_mr作为备用电源，由电池或超级电容产生。

电源轨p3v3_reg作为输出电压，由供电电源p3v3何电池电压p3v3_mr的其中一个电源产生，其通断由pmos_1和pmos_2中的一个来控制。

电路稳定工作时，pmos_1导通，电源轨p3v3_reg由所述供电电源p3v3产生。

考虑上电的时序关系，供电电源p3v3的产生要早于电池电压p3v3_mr。

考虑掉电的时序关系，供电电源p3v3异常掉电时，电池电压p3v3_mr要保持稳定一段时间。

逆变器的供电电源选择供电电源p3v3，即上电时较早产生的电压。

控制电池电压p3v3_mr，即上电时较晚产生的电压通断的pmos_2，pmos_2的g脚接到逆变器的输出端，同时，pmos_2的g脚通过电阻下拉到地。

控制供电电源p3v3，即上电时较早产生的电压通断的pmos_1，pmos_1的g脚接到逆变器的输入端，同时，pmos_1的g脚接到控制信号control_n；

control_n在上电过程及电路稳定工作过程中保持低电平，在电路异常掉电时变为高电平。

本发明的隔离切换电路，既保证了背靠背双pmos电路的功能实现，又对其上电过程中，输出电压的波形进行了优化。

本发明还可消除上电时输出电压波形的台阶，使其符合电路设计的基本原则，增强了相关硬件电路产品的可靠性和稳定性。

综上所述，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。