一种硬盘录像设备的电源低功率电路及其设计方法
【专利摘要】本发明提供一种硬盘录像设备的电源低功率电路及其设计方法，包括若干个硬盘供电电路，硬盘供电电路包括第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路包括三极管Q1和PMOS管Q2，第二供电电路包括三极管Q3和PMOS管Q4，当硬盘录像设备启动时，通过系统对硬盘的5V0、12V0的控制使每一个硬盘可以独立的启动，避开硬盘同时启动对电源功率的要求，这时将两个PMOS打开后第一个硬盘上电完毕，在通过系统内部延时50ms后在给下一个硬盘上电启动，以此方式依次给下面的其它硬盘上电，这样的控制方式可以大大的降低同时启动所需要的大电流，降低了对产品电源功率的要求，为安防监控行业的多硬盘存储设备给予了强大的保障。
【专利说明】
一种硬盘录像设备的电源低功率电路及其设计方法
技术领域
[0001]本发明属于视频监控领域，尤其是涉及一种硬盘录像设备的电源低功率电路及其设计方法。
【背景技术】
[0002]监控领域中，视频录像设备通常是监控系统中不可或缺的一环，而随着视频的高清化，大量数据的存储，单一硬盘设备已经无法满足现代的要求，而对硬盘的存储已经是现在主流设备，同时带来的就是多硬盘对设备电源功率的要求。随着安防市场的发展和各厂商的激烈竞争，成本已经是各大厂商关注的重点，硬盘在数字录像机里面在启动瞬间所占的功率可以说是相当巨大的一部分，让硬盘的启动电流避开其他峰值电流，那么电源的功率就可以大大的降低，使产品的成本降低。
[0003]现有的电源低功率方案有以下几种:采用较昂贵的低功耗芯片、独立的电源芯片供电、定制提高过流保护的电源、降低产品的性能设计等。低功耗的芯片无形中使产品的成本提高，像提高过流保护的电源这样的定制使得成本增加，生产管理不便，独立电源芯片同样使产品成本提高。因此，研发一种硬盘录像设备的电源低功率设计方法是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明旨在提出一种硬盘录像设备的电源低功率电路及其设计方法，以实现灵活控制硬盘录像设备、降低电源功率的目的。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]—种硬盘录像设备的电源低功率电路，包括若干个为硬盘供电的硬盘供电电路，所述硬盘供电电路包括第一供电电路和第二供电电路；
[0007]所述第一供电电路包括三极管Ql和PMOS管Q2，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接12V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q2的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q2的第三管脚相连，所述PMOS管Q2的第三管脚接12V0电源，所述PMOS管Q2的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述12V0电源与12V电源的阳极相连，所述12V电源的阴极接地，所述PMOS管Q2的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q2的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连；
[0008]所述第二供电电路包括三极管Q3和PMOS管Q4，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Q3的基极相连，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接5V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q4的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q4的第三管脚相连，所述PMOS管Q4的第三管脚接5V0电源，所述PMOS管Q4的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述5V0电源与5V电源的阳极相连，所述5V电源的阴极接地，所述PMOS管Q4的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q4的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连。
[0009]进一步的，所述CPU型号为HI3536。
[0010]进一步的，所述PMOS管Q2和PMOS管Q4的型号为Si4435DDY。
[0011]进一步的，硬盘录像设备内单硬盘在上电启动时的5V0和12V0的峰值电流持续时间在50ms以内ο
[0012]进一步的，所述硬盘供电电路可以为2个、4个、8个、16个。
[0013]进一步的，每个硬盘供电电路的启动时间间隔为50ms。
[0014]一种如上述硬盘录像设备的电源低功率电路的设计方法，包括如下步骤:
[0015]1、当硬盘录像设备启动时，CPU的GP1管脚控制第一供电电路和第二供电电路的PMOS的使能信号，使12V0的Vgs为-12V0，使5V0的Vgs为-5V0，当对5V0的PMOS管Q4的Vgs信号是-5V0时，PMOS管Q4导通，这时5V0电压施加在第一个硬盘上，同时12V0控制PMOS管Q2给予Vgs —个-12V0的信号，这时PMOS管Q2导通，12V0电压施加在第一个硬盘上，将两个PMOS打开后第一个硬盘上电完毕；
[0016]I1、系统在CPU的控制下，通过自身延时50ms的时间避开第一个硬盘的上电电流峰值；
[0017]IIL50ms后系统开始启动第二块硬盘，重复I和II，启动其他硬盘。
[0018]相对于现有技术，本发明所述的硬盘录像设备的电源低功率设计方法具有以下优势:通过系统内部对硬盘的5V0、12V0的控制使每一个硬盘可以独立的启动，避开硬盘同时启动对电源功率的要求，实现了多个硬盘设备从高电源降低到低电源，同时满足稳定运行、正常工作的要求，实现过程简单、系统稳定、成本低廉，便于批量生产，为安防监控等带硬盘的设备电源低功率设备提供了保证。
【附图说明】
[0019]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1是本发明中第一供电电路的电路图；
[0021]图2是本发明中第二供电电路的电路图；
[0022]图3是本发明的流程框图。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0025]如图1至3所示，一种硬盘录像设备的电源低功率电路，包括若干个为硬盘供电的硬盘供电电路，所述硬盘供电电路包括第一供电电路和第二供电电路。所述第一供电电路包括三极管Ql和PMOS管Q2，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接12V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q2的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q2的第三管脚相连，所述PMOS管Q2的第三管脚接12V0电源，所述PMOS管Q2的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述12V0电源与12V电源的阳极相连，所述12V电源的阴极接地，所述PMOS管Q2的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q2的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连。所述第二供电电路包括三极管Q3和PMOS管Q4，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Q3的基极相连，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接5V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q4的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q4的第三管脚相连，所述PMOS管Q4的第三管脚接5V0电源，所述PMOS管Q4的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述5V0电源与5V电源的阳极相连，所述5V电源的阴极接地，所述PMOS管Q4的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q4的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连。
[0026]优选的，所述CPU型号为HI3536，所述PMOS管Q2和PMOS管Q4的型号为Si4435DDY，所述硬盘供电电路可以为2个、4个、8个、16个。硬盘录像设备内单硬盘在上电启动时的5V0和12V0的峰值电流持续时间在50ms以内。每个硬盘供电电路的启动时间间隔为50ms。
[0027]在实际设计电路的过程中，对于MOS的选择至关重要，首先是要需用P沟道的M0S，MOS的过流能力以及MOS的电压等级，在就是要求他的内阻要尽量小，以保证在MOS导通的时候后面提供大的电流过程中不至于MOS上的压降过大，保证导通后电压在硬盘可接受的范围内；在控制过程中避免MOS在导通过程的时间在1ms以内，否则时间长会导致MOS烧毁。
[0028]在分时启动的设计上，为了使产品的成本降低，同时还要保证功能正常且稳定可靠的运行，在设计中采用延时避开峰值电流，根据不同的电源性能，以及硬盘的最大电流和最大电流的持续时间进设计，本专利采用的是50ms的延时，这样可以避开每个硬盘的峰值电流，以此来降低对电源的功率。
[0029]在产品的设计过程中，对于多硬盘的产品分时启动控制主要是针对设备的供电电源考虑而设计的，如果电源功率满足无需使用分时启动；在电源功率不满足的情况下我们采用此设计方放，应该满足下面公式:
[0030]电源的功率 > 系统启动的瞬时功率+分时后的硬盘瞬时功率
[0031]一种如上述硬盘录像设备的电源低功率电路的设计方法，包括如下步骤:
[0032]1、当硬盘录像设备启动时，CPU的GP1管脚控制第一供电电路和第二供电电路的PMOS的使能信号，使12V0的Vgs为-12V0，使5V0的Vgs为-5V0，当对5V0的PMOS管Q4的Vgs信号是-5V0时，PMOS管Q4导通，这时5V0电压施加在第一个硬盘上，同时12V0控制PMOS管Q2给予Vgs —个-12V0的信号，这时PMOS管Q2导通，12V0电压施加在第一个硬盘上，将两个PMOS打开后第一个硬盘上电完毕；
[0033]I1、系统在CPU的控制下，通过自身延时50ms的时间避开第一个硬盘的上电电流峰值；
[0034]IIL50ms后系统开始启动第二块硬盘，重复I和II，启动其他硬盘。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:包括若干个为硬盘供电的硬盘供电电路，所述硬盘供电电路包括第一供电电路和第二供电电路； 所述第一供电电路包括三极管Ql和PMOS管Q2，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接12V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q2的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q2的第三管脚相连，所述PMOS管Q2的第三管脚接12V0电源，所述PMOS管Q2的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述12V0电源与12V电源的阳极相连，所述12V电源的阴极接地，所述PMOS管Q2的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q2的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连； 所述第二供电电路包括三极管Q3和PMOS管Q4，CPU的GP1管脚通过电阻R2与三极管Q3的基极相连，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3后分两路，一路通过电阻Rl后接5V0电源，另一路通过电阻R4后又分两路，一路与PMOS管Q4的第四管脚相连，另一路通过电容Cl后与PMOS管Q4的第三管脚相连，所述PMOS管Q4的第三管脚接5V0电源，所述PMOS管Q4的第一管脚和第二管脚分别与第三管脚相连，所述5V0电源与5V电源的阳极相连，所述5V电源的阴极接地，所述PMOS管Q4的第六管脚通过电容C2后接地，在所述电容C2的两端依次并联有电容C3、电容C4和电容C5，所述PMOS管Q4的第八管脚、第七管脚和第五管脚分别与第六管脚相连。2.根据权利要求1所述的一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:所述CPU型号为HI3536。3.根据权利要求1所述的一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:所述PMOS 管 Q2 和 PMOS 管 Q4 的型号为 Si4435DDY。4.根据权利要求1所述的一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:硬盘录像设备内单硬盘在上电启动时的5V0和12V0的峰值电流持续时间在50ms以内。5.根据权利要求1所述的一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:所述硬盘供电电路可以为2个、4个、8个、16个。6.根据权利要求4所述的一种硬盘录像设备的电源低功率电路，其特征在于:每个硬盘供电电路的启动时间间隔为50ms。7.一种设计如权利要求1所述的硬盘录像设备的电源低功率电路的方法，其特征在于:包括如下步骤: .1、当硬盘录像设备启动时，CPU的GP1管脚控制第一供电电路和第二供电电路的PMOS的使能信号，使12V0的Vgs为-12V0，使5V0的Vgs为-5V0，当对5V0的PMOS管Q4的Vgs信号是-5V0时，PMOS管Q4导通，这时5V0电压施加在第一个硬盘上，同时12V0控制PMOS管Q2给予Vgs —个-12V0的信号，这时PMOS管Q2导通，12V0电压施加在第一个硬盘上，将两个PMOS打开后第一个硬盘上电完毕； I1、系统在CPU的控制下，通过自身延时50ms的时间避开第一个硬盘的上电电流峰值； II1、50ms后系统开始启动第二块硬盘，重复I和II，启动其他硬盘。
【文档编号】H04N5/781GK105959607SQ201511016464
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】戴林, 胡胜双
【申请人】天津天地伟业数码科技有限公司