CN106301332A - 用于缓启动供电回路放电的电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于缓启动供电回路放电的电路，其中，该电路包括：充电电路、放电电路和用于缓启动的开关电路，充电电路与放电电路和开关电路连接，放电电路与开关电路连接；充电电路用于为缓启动供电回路供电；在掉电或热插拔时，放电电路，用于对开关电路进行放电。通过本发明，解决了相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢问题。

Description

用于缓启动供电回路放电的电路

技术领域

本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种用于缓启动供电回路放电的电路。

背景技术

通信设备一旦掉电中断会造成大面积网络瘫痪及经济损失，因此越来越多的通信设备要求在整机不掉电的情况下对故障单板进行更换。这就要求设备端口供电回路支持热插拔功能，而在热插拔过程中产生大的冲击电流极有可能导致电子设备产生一系列的故障。

图1是相关技术中缓启动热插拔供电电路图，图2是相关技术中掉电时输入电压和主回路MOS管栅极电压波形图，根据图1和图2，该电路在掉电瞬间，主回路MOS管VT1的栅极电压不能很快降到0。尤其是放电后半段时间，放电太慢导致VT1不能立即关断，再立即上电的情况下将产生较大的冲击电流，影响主回路MOS管VT1、保险FU1及前级供电线路，电路可靠性降低，VT1选取的局限性也很大，成本较高。

针对相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于缓启动供电回路放电的电路，以至少解决相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于缓启动供电回路放电的电路，其特征在于，所述电路包括：充电电路、放电电路和用于缓启动的开关电路，所述充电电路与所述放电电路和所述开关电路连接，所述放电电路与所述开关电路连接；所述充电电路用于为缓启动供电回路供电；在掉电或热插拔时，所述放电电路，用于对所述开关电路进行放电。

进一步地，所述充电电路包括：第一二极管和第一电容，所述放电电路包括：第二二极管、第二电容、开关三极管、第一MOS管以及第一电阻；所述开关电路包括：主回路第二MOS管；所述第一电容A端与所述第二MOS管栅极连接，所述第一电容的B端与所述第二MOS管的源极连接，所述第一二极管A端分别与所述第一电容的A端与所述第二MOS管栅极连接，所述第一二极管的B端与外接电源连接并为所述第一电容和所述第二MOS管供电；所述第二二极管的B端与电源连接，所述第二二极管的A端分别与所述第二电容的A端和所述开关三极管发射极连接，所述开关三极管的基极与所述第一二极管的A端连接，所述开关三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电容的B端和所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一二极管A端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第一电阻与所述第一电容并联连接，用于在掉电或热插拔时，对所述第一电容放电。

进一步地，所述放电电路还包括：第二电阻；所述第二电阻设置在所述第二电容所述开关三极管之间，用于调节所述供电回路的放电时间。

进一步地，所述放电电路还包括：第三电阻；所述第三电阻设置在所述第一MOS管的漏极与所述开关三极管的基极之间，用于对所述第一MOS管进行限流。

进一步地，所述充电电路还包括分压电路，所述分压电路用于对所述供电回路进行分压保护。

进一步地，所述分压电路包括：第四电阻和第五电阻；所述第四电阻的一端与电源连接，另一端与所述第一二极管的B端以及第二二极管的B端连接；所述第五电阻的一端与所述第一二极管的B端以及第二二极管的B端连接，另一端与所述第二电容的B端、所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极连接。

进一步地，所述电路还包括保护电路，一端与电源连接，另一端与所述放电电路和所述充电电路分别连接，用于对所述供电回路进行稳压保护。

进一步地，所述保护电路由稳压管构成；所述稳压管一端与所述第四和所述第五电阻的公共端连接，另一端与所述第二电容的B端、所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极连接。

进一步地，所述第一电容和所述第二电容为同等容量级。

进一步地，所述开关三极管为PNP开关三极管。

通过本发明，采用在缓启动供电电路回路中设置放电电路，该放电电路用于在掉电或热插拔时对开关电路进行放电的方式，解决了相关技术中，相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢问题。

附图说明。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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：

图1是相关技术中缓启动热插拔供电电路图；

图2是相关技术中掉电时输入电压和主回路MOS管栅极电压波形图；

图3是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的结构框图；

图4是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图一；

图5是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的可选结构框图一；

图6是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图二；

图7是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的可选结构框图二；

图8是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图三；

图9是根据本发明可选实施例的直流电源缓启动电路图一；

图10是根据本发明可选实施例的直流电源缓启动电路图二；

图11是根据本发明可选实施例的缓启动电路掉电时输入电压和主回路MOS管的栅极电压波形示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种用于缓启动供电回路放电的电路，图3是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的结构框图，如图3所示，该电路包括：充电电路32、放电电路34和用于缓启动的开关电路36，充电电路32与放电电路34和开关电路36连接，放电电路34与开关电路36连接；

充电电路32用于为缓启动供电回路供电；

在掉电或热插拔时，放电电路34，用于对开关电路36进行放电。

通过本发明实施例，采用在缓启动供电电路回路中设置放电电路，该放电电路用于在掉电或热插拔时对开关电路进行放电，解决了相关技术中，相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢问题。

图4是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图一，如图4所示，充电电路32包括：第一二极管D1和第一电容C2，放电电路34包括：第二二极管D2、第二电容C1、开关三极管VT1、第一MOS管VT2以及第一电阻R5；开关电路36包括：主回路第二MOS管VT3；

第一电容C2的A端与第二MOS管VT3栅极连接，第一电容的C2的B端与第二MOS管VT3的源极连接，第一二极管D1的A端分别与第一电容C2的A端与第二MOS管VT3的栅极连接，第一二极管D1的B端与外接电源连接并为第一电容C2和第二MOS管VT3供电；

第二二极管D2的B端与电源连接，第二二极管D2的A端分别与第二电容C1的A端和开关三极管VT1的发射极连接，开关三极管VT1的基极与第一二极管D1的A端连接，开关三极管VT1的集电极与第一MOS管VT2的栅极连接，第一MOS管VT2的源极分别与第二电容C1的B端和第二MOS管VT3的源极连接，第一MOS管VT2的漏极分别与第一二极管D1的A端和第二MOS管VT3的栅极连接；

第一电阻R5与第一电容C2并联连接，用于在掉电或热插拔时，对第一电容放电。

可选地，放电电路还包括：第二电阻；其中，该第二电阻设置在第二电容开关三极管之间，用于调节供电回路的放电时间。

可选地，放电电路还包括：第三电阻；第三电阻设置在第一MOS管的漏极与开关三极管的基极之间，用于对第一MOS管进行限流。

图5是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的可选结构框图一，如图5所示，该充电电路32还包括分压电路38，分压电路38用于对供电回路进行分压保护。

图6是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图二，如图6所示，该分压电路38包括：第四电阻R1和第五电阻R2；

第四电阻R1的一端与电源连接，另一端与第一二极管D1的B端以及第二二极管D2的B端连接；

第五电阻R2的一端与第一二极管D1的B端以及第二二极D2管的B端连接，另一端与第二电容C1的B端、第一MOS管VT2和第二MOS管VT3的源极连接。

图7是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路的可选结构框图二，如图7所示，电路还包括保护电路40，一端与电源连接，另一端与充电电路32和放电电路34分别连接，用于对供电回路进行稳压保护。

图8是根据本发明实施例的用于缓启动供电回路放电的电路图三，如图8所示，保护电路由稳压管VD1构成；稳压管一端与第四和第五电阻的公共端连接，另一端与第二电容的B端、第一MOS管和第二MOS管的源极连接。

在本实施例的一个可选实施方式中，该第一电容和第二电容为同等容量级，以及开关三极管为PNP开关三极管。

下面结合本发明实施例的可选实施方式对本发明进行举例说明；

本可选实施例提供了加速缓启动电路中主回路MOS管栅极放电的电路，该电路包括：充电电路、快速放电电路、保护电路及开关电路。其中主回路MOS管位于在开关电路中，快速放电电路在输入掉电时迅速将主回路MOS管的栅极电压放掉。

图9是根据本发明可选实施例的直流电源缓启动电路图一，图10是根据本发明可选实施例的直流电源缓启动电路图二，下面以图9为例进行详细说明：

除串接在负电压回路上的缓启动的MOS管VT3外，本可选实施例还包括：

开机充电电路，由分压电阻R1、R2、充电二极管D1、栅极电容C2构成，同时充电二极管D2给电容C1充电；

关机检测及快速放电电路：由电容C1、R3、PNP开关三极管VT1、R4、放电MOS管VT2、放电电阻R5构成。

保护电路：由稳压管VD1构成。

下面以图9为例，对本可选实施例进行详细的说明，电路开机电路和常用缓启动电路类似，经过分压电阻R1、R2分压，VD1进行稳压保护，通过二极管D1给主回路MOS VT3的栅源电容C2充电，栅源电压缓慢上升，主回路MOS管从夹断区经由恒流区向欧姆区切换，实现后级输出缓慢建立，减小线路上的冲击电流的目的；开机同时通过D2给C1充电，C1和C2同等容量级，不至于三极管VT1导通；掉电或热插拔时，C2先通过电阻R5初步放电，放至电压低于C1一个发射结的压降时，VT1导通，之后C1迅速驱动放电MOS管VT2导通，直接将主回路MOS管的栅源短到地，放电电流大且能放到0。其中R3用于调节放电时间，R4用于放电MOS管限流。通过如图9的缓启动电路，该电路缓启动电路掉电时输入电压和主回路MOS管的栅极电压波形如图11所示，图11是根据本发明可选实施例的缓启动电路掉电时输入电压和主回路MOS管的栅极电压波形示意图。

通过本可选实施例，在直流电源单板频繁带电插拔的过程中，能在掉电瞬间迅速关闭供电回路中起缓启动作用MOS管，从而极大地减小热插拔过程中产生的冲击电流，提高整个系统设备的可靠性，解决了相关技术中缓启动电路中主回路MOS管放电缓慢的问题，与相关技术中的电路相比增加器件少，基本不增加占板面积，适用于高密度布局场合。

上述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种用于缓启动供电回路放电的电路，其特征在于，所述电路包括：充电电路、放电电路和用于缓启动的开关电路，所述充电电路与所述放电电路和所述开关电路连接，所述放电电路与所述开关电路连接；

所述充电电路用于为缓启动供电回路供电；

在掉电或热插拔时，所述放电电路，用于对所述开关电路进行放电。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述充电电路包括：第一二极管和第一电容，所述放电电路包括：第二二极管、第二电容、开关三极管、第一MOS管以及第一电阻；所述开关电路包括：主回路第二MOS管；

所述第一电容A端与所述第二MOS管栅极连接，所述第一电容的B端与所述第二MOS管的源极连接，所述第一二极管A端分别与所述第一电容的A端与所述第二MOS管栅极连接，所述第一二极管的B端与外接电源连接并为所述第一电容和所述第二MOS管供电；

所述第二二极管的B端与电源连接，所述第二二极管的A端分别与所述第二电容的A端和所述开关三极管发射极连接，所述开关三极管的基极与所述第一二极管的A端连接，所述开关三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电容的B端和所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一二极管A端和所述第二MOS管的栅极连接；

所述第一电阻与所述第一电容并联连接，用于在掉电或热插拔时，对所述第一电容放电。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述放电电路还包括：第二电阻；

所述第二电阻设置在所述第二电容所述开关三极管之间，用于调节所述供电回路的放电时间。

4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述放电电路还包括：第三电阻；

所述第三电阻设置在所述第一MOS管的漏极与所述开关三极管的基极之间，用于对所述第一MOS管进行限流。

5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述充电电路还包括分压电路，所述分压电路用于对所述供电回路进行分压保护。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述分压电路包括：第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻的一端与电源连接，另一端与所述第一二极管的B端以及第二二极管的B端连接；

所述第五电阻的一端与所述第一二极管的B端以及第二二极管的B端连接，另一端与所述第二电容的B端、所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极连接。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电路还包括保护电路，一端与电源连接，另一端与所述放电电路和所述充电电路分别连接，用于对所述供电回路进行稳压保护。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述保护电路由稳压管构成；

所述稳压管一端与所述第四和所述第五电阻的公共端连接，另一端与所述第二电容的B端、所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极连接。

9.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容为同等容量级。

10.根据权利要求2至9任一项所述的电路，其特征在于，所述开关三极管为PNP开关三极管。