CN104659750B - 一种电源控制电路及具有该电路的电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源控制电路及具有该电路的电源系统，其中，所述电源控制电路包括：至少两路隔离保护电路；所述隔离保护电路一端并联连接于电源芯片输出端；所述隔离保护电路另一端分别连接对应负载及系统控制器。本发明的技术方案通过在电源芯片与负载之间设置隔离保护电路，降低各个负载支路之间的相互干扰。

Description

一种电源控制电路及具有该电路的电源系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电源控制电路及具有该电路的电源系统。
背景技术
随着电力电子技术的不断发展及其生产工艺的不断提升，各类电子产品层出不穷。与此同时，为了能够满足多种负载能够同时供电的需要，能够同时为多个负载同时供电的电源产品也应用而生。
然而，在发明人设计带多负载的电源产品过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：
当一个电源带多个负载的时候，如果其中一个负载因为异常导致电流过大，引起电压的波动较大，进而会引起电源芯片输出的波动较大，从而影响到其它共用该电源的负载的正常工作。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种电源控制电路，包括：至少两路隔离保护电路；所述隔离保护电路一端并联连接于电源芯片输出端；
所述隔离保护电路另一端分别连接对应负载及系统控制器。
优选地，所述隔离保护电路包括：关断阈值设置子电路和关断子电路；
所述关断阈值设置子电路，用于设置所述关断子电路的关断阈值；
所述关断子电路，用于当负载支路电压达到关断阈值时，关闭所述负载支路的电源。
优选地，所述关断阈值设置子电路，包括：第一分压电阻和第二分压电阻；
所述第一分压电阻一端分别与所述电源芯片输出端，所述关断子电路一端相连，另一端分别与所述第二分压电阻一端，以及所述关断子电路另一端相连；所述第二分压电阻另一端接地。
优选地，所述关断子电路，包括：第一关断开关管，第二关断开关管和开关电阻；
所述第一关断开关管B管脚与所述第二分压电阻相连，所述第一关断开关管E管脚接地，所述第一关断开关管C管脚与所述第二关断开关管管脚1相连；
所述第二关断开关管管脚2分别与所述电源芯片输出端，所述第一分压电阻一端相连，所述第二关断开关管管脚3接对应负载；
所述开关电阻一端与所述电源芯片输出端相连，另一端分别与所述第一关断开关管C管脚，系统控制器对应监测管脚相连。
优选地，该电路还包括负载监测端；所示负载监测端为所述开关电阻与所述第一关断开关管C管脚连接端。
另一方面，本发明提供了一种电源系统，包括：如上所述的任意一种电源控制电路。
本发明的技术方案通过在电源芯片与负载之间设置隔离保护电路，降低各个负载支路之间的相互干扰。其中，所述隔离保护电路主要关断阈值设置子电路和关断子电路；所述关断阈值设置子电路，用于设置所述关断子电路的关断阈值；所述关断子电路，用于当负载支路电压达到关断阈值时，关闭所述负载支路的电源。所述电源控制电路通过设置关断阈值，当负载发生异常，波动电压达到所述关断阈值时，所述关断子电路将关闭该异常负载支路的供电，从而降低对其他负载的影响。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电源控制电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电源控制电路图；
图3为本发明实施例提供的一种电源系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1为所示为本发明实施例提供的一种电源控制电路；该电路包括：至少两路隔离保护电路；所述隔离保护电路一端并联连接于电源芯片输出端；
所述隔离保护电路另一端分别连接对应负载及系统控制器。
需要说明的是，所述隔离保护电路包括：关断阈值设置子电路和关断子电路；
所述关断阈值设置子电路，用于设置所述关断子电路的关断阈值；
所述关断子电路，用于当负载支路电压达到关断阈值时，关闭所述负载支路的电源。
其中，所述关断阈值设置子电路，包括：第一分压电阻和第二分压电阻；
所述第一分压电阻一端分别与所述电源芯片输出端，所述关断子电路一端相连，另一端分别与所述第二分压电阻一端，以及所述关断子电路另一端相连；所述第二分压电阻另一端接地。
所述关断子电路，包括：第一关断开关管，第二关断开关管和开关电阻；
所述第一关断开关管B管脚与所述第二分压电阻相连，所述第一关断开关管E管脚接地，所述第一关断开关管C管脚与所述第二关断开关管管脚1相连；
所述第二关断开关管管脚2分别与所述电源芯片输出端，所述第一分压电阻一端相连，所述第二关断开关管管脚3接对应负载；
所述开关电阻一端与所述电源芯片输出端相连，另一端分别与所述第一关断开关管C管脚，系统控制器对应监测管脚相连。
还需要说明的是，该电路还包括负载监测端；所示负载监测端为所述开关电阻与所述第一关断开关管C管脚连接端。
基于以上实施例，如图2所示，设所述电源控制电路包含两路隔离保护电路；其中，第一隔离保护电路包括：第一关断阈值设置子电路和第一关断子电路；所述第一关断阈值设置子电路包括：第一分压电阻R5，第二分压电阻R4；所述关断子电路，包括：第一关断开关管Q2和第二关断开关管Q1和开关电阻R2；
第二隔离保护电路包括：第二关断阈值设置子电路和第二关断子电路；所述第二关断阈值设置子电路包括：第一分压电阻R6，第二分压电阻R7；所述关断子电路，包括：第一关断开关管Q4,第二关断开关管Q3和开关电阻R3；
所述电阻R5一端分别与电源芯片U1输出端VOUT，电阻R2一端，开关管Q1管脚2相连，另一端分别与所述电阻R4一端，所述开关管Q2管脚B相连；
所述电阻R4另一端接地；
所述电阻R2另一端分别接所述开关管Q2管脚C，所述开关管Q1管脚1，系统控制器对应检测管脚LDAD1_DETECT；
所述开关管Q2管脚E接地；
所述开关管Q1管脚3接负载LOAD1；
所述电阻R6一端分别与电源芯片U1输出端VOUT，电阻R3一端，开关管Q3管脚2相连，另一端分别与所述电阻R7一端，所述开关管Q4管脚B相连；
所述电阻R7另一端接地；
所述电阻R3另一端分别接所述开关管Q4管脚C，所述开关管Q3管脚1，系统控制器对应检测管脚LDAD2_DETECT；
所述开关管Q4管脚E接地；
所述开关管Q3管脚3接负载LOAD2；
其中，所述R2，R3可以保证Q1，Q3在没有使能的时候，保持关断；
所述开关管Q1和Q3可以采用PMOS管，所述开关管Q1和Q3的管脚1为PMOS管的栅极，所述开关管Q1和Q3的管脚2为源极，所述开关管Q1和Q3的管脚3为漏极；所述开关管Q2和Q4可以采用NPN三极管，所述开关管Q2和Q4的管脚B为NPN三极管的基极，所述开关管Q2和Q4的管脚C为NPN三极管的集电极，所述开关管Q2和Q4的管脚E为NPN三极管的发射极；附图中CIN为电源芯片的输入电容；所述COUT1为电源芯片的输出电容；
当系统控制器发出使能信号给所述电源芯片U1后，且输出电源同时给负载LOAD1，负载LOAD2供电；当负载LOAD2导致的电流波动较大，而引起的电压波动，进而引起C点的电压减小，如果Vc电压减小至三极管Q4的导通电压VBE以下时，三极管Q4关断，进而Q3关断，于是电源切断了给负载LOAD2的供电，避免了因为LOAD2的异常可能会产生的对负载LOAD1的正常工作的影响。反之亦然，一旦负载LOAD1的工作产生异常，电压波动较大，并且降低至设定的保护电压之下的时候，同样会切断负载LOAD1的电源供电回路，避免对负载LOAD2产生的影响。
具体的对负载LOAD1和负载LOAD2的保护电压的阈值(即关断阈值)的设定，根据负载的具体要求来确定，是通过对开关管Q2和开关管Q4的工作电压阈值来实现的，通常NPN三极管的导通的最小的VBE＝0.7V。
针对负载LOAD1的设定原理如下：设定负载LOAD1的保护阈值电压(关断阈值)为VTH(LOAD1)通过对电阻R5和R4的阻值的选择，来实现VB(TH)＝VTH(LOAD1))*[R4/(R5+R4)],VB(TH)是三极管Q2导通的最小电压。即，当U1的输出电压VOUT降低至VTH(LOAD1时，Q2关断，于是Q1关断。
针对负载LOAD2的设定原理如下：设定LOAD2的保护阈值电压(关断阈值)为VTH(LOAD2)通过对电阻R6和R7的阻值的选择，来实现VC(TH)＝VTH(LOAD2))*[R7/(R6+R7)],VC(TH)是三极管Q4导通的最小电压。即，当U1的输出电压VOUT降低至VTH(LOAD2)时，Q4关断，于是Q3关断。
对于两个负载一旦使能后，开始对检测信号进行检测，即LOAD1_DETECT和LOAD1_DETECT的电平信号。正常情况下，一旦负载使能后，对应的检测信号就是低电平，而如果在保持使能的同时，对应的检测信号变为高电平了，则说明其对应的负载出现了异常，并通过其检测信号的电平变换(由低电平变为高电平)来通知系统控制器，出现负载异常支路。
应用本专利技术方案，在多负载共用一个电源的应用中，可以减小因为其中一个负载的异常而有可能产生的对别的负载的正常工作的影响。这样即使其中一个负载不能用了，别的负载也可以正常工作，不会因为一个负载坏掉而让别的负载也不能使用。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种电源系统；该电源系统包括：如上所述任意一种电源控制电路。
需要说明的是，本专利中所述的开关管可以为三极管，还可以为MOS管等。
本发明的技术方案通过在电源芯片与负载之间设置隔离保护电路，降低各个负载支路之间的相互干扰。其中，所述隔离保护电路主要关断阈值设置子电路和关断子电路；所述关断阈值设置子电路，用于设置所述关断子电路的关断阈值；所述关断子电路，用于当负载支路电压达到关断阈值时，关闭所述负载支路的电源。所述电源控制电路通过设置关断阈值，当负载发生异常，波动电压达到所述关断阈值时，所述关断子电路将关闭该异常负载支路的供电，从而降低对其他负载的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电源控制电路，其特征在于，包括：至少两路隔离保护电路；所述隔离保护电路一端连接于电源芯片输出端；
所述隔离保护电路另一端分别连接对应负载及系统控制器的对应监测管脚；
所述隔离保护电路包括,关断阈值设置子电路和关断子电路；
所述关断阈值设置子电路，用于设置所述关断子电路的关断阈值；
所述关断子电路，用于当负载支路电压达到关断阈值时，关闭所述负载支路的电源；
所述关断阈值设置子电路，包括第一分压电阻和第二分压电阻；
所述第一分压电阻一端分别与所述电源芯片输出端、所述关断子电路一端相连，另一端分别与所述第二分压电阻一端、以及所述关断子电路另一端相连；所述第二分压电阻另一端接地；
所述关断子电路，包括第一关断开关管，第二关断开关管和开关电阻；
所述第一关断开关管B管脚与所述第二分压电阻一端相连，所述第一关断开关管E管脚接地，所述第一关断开关管C管脚与所述第二关断开关管管脚1相连；
所述第二关断开关管管脚2分别与所述电源芯片输出端、所述第一分压电阻一端相连，所述第二关断开关管管脚3接对应负载；
所述开关电阻一端与所述电源芯片输出端相连，另一端分别与所述第一关断开关管C管脚、系统控制器的对应监测管脚相连。
2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，该电路还包括负载监测端；所述负载监测端为所述开关电阻与所述第一关断开关管C管脚连接端。
3.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，当所述电源控制电路包含两路隔离保护电路时，
第一隔离保护电路包括：第一关断阈值设置子电路和第一关断子电路；所述第一关断阈值设置子电路设置于所述第一关断子电路一端与所述电源芯片输出端之间，所述第一关断子电路另一端接负载1；
第二隔离保护电路包括：第二关断阈值设置子电路和第二关断子电路；所述第二关断阈值设置子电路设置于所述第二关断子电路一端与所述电源芯片输出端之间，所述第二关断子电路另一端接负载2。
4.根据权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于，
所述第一关断阈值设置子电路包括：第一分压电阻R5，第二分压电阻R4；所述第一关断子电路，包括：第一关断开关管Q2、第二关断开关管Q1和开关电阻R2；
所述第二关断阈值设置子电路包括：第一分压电阻R6，第二分压电阻R7；所述第二关断子电路，包括：第一关断开关管Q4、第二关断开关管Q3和开关电阻R3；
所述电阻R5一端分别与电源芯片U1输出端VOUT、电阻R2一端、开关管Q1管脚2相连，另一端分别与所述电阻R4一端、所述开关管Q2管脚B相连；
所述电阻R4另一端接地；
所述电阻R2另一端分别接所述开关管Q2管脚C、所述开关管Q1管脚1、系统控制器的对应检测管脚LDAD1_DETECT；
所述开关管Q2管脚E接地；
所述开关管Q1管脚3接负载LOAD1；
所述电阻R6一端分别与电源芯片U1输出端VOUT、电阻R3一端、开关管Q3管脚2相连，另一端分别与所述电阻R7一端、所述开关管Q4管脚B相连；
所述电阻R7另一端接地；
所述电阻R3另一端分别接所述开关管Q4管脚C、所述开关管Q3管脚1、系统控制器对应检测管脚LDAD2_DETECT；
所述开关管Q4管脚E接地；
所述开关管Q3管脚3接负载LDAD2。
5.根据权利要求4所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关管Q1和Q3采用PMOS管，所述开关管Q1和Q3的管脚1为PMOS管的栅极，所述开关管Q1和Q3的管脚2为源极，所述开关管Q1和Q3的管脚3为漏极。
6.根据权利要求4所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关管Q2和Q4采用NPN三极管，所述开关管Q2和Q4的管脚B为NPN三极管的基极，所述开关管Q2和Q4的管脚C为NPN三极管的集电极，所述开关管Q2和Q4的管脚E为NPN三极管的发射极。
7.一种电源系统，其特征在于，包括：权利要求1-6任一项所述的电源控制电路。
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