CN107728702A - 一种电源芯片使能电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源芯片使能电路，该电路通过TVS管一端接地，另一端与电源芯片的使能管脚、分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的公共端分别相连；MOS管的源极接地，漏极与公共端相连，栅极与负载相连；上拉电阻的非公共端为电源输入端，下拉电阻的非公共端接地；其中，上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。这样，通过合理选取上拉电阻和下拉电阻的阻值，保证电源芯片在初始上电过程的输出一直为零，且利用TVS管来保证使能管脚的电压低于额定电压，保证电源芯片使能电路的正确性，进而延长负载的使用寿命。

Description

一种电源芯片使能电路
技术领域
本发明涉及电源芯片技术领域，特别涉及一种电源芯片使能电路。
背景技术
目前,电源芯片应用于各个领域，尤其在存储领域。存储领域中，电源过流保护芯片的使用尤其频繁，其具体应用于存储服务器的HHD和风扇的过滤保护。
一般地，电源过流保护芯片是由CPLD控制，CPLD接收到上层指令后，会控制电源过流保护芯片进入工作模式。具体电路参见图1示出的HDD供电单元示意图，该单元通过TPS25910电源过流保护芯片来给HDD供电，TPS25910的使能管脚是低电平游戏，由P12V_STBY经过分压电阻提供一个默认的高电平；另前端CPLD芯片一GPIO控制MOS管连接到使能管脚，当系统需要时，CPLD的GPIO打开MOS管，拉低使能管脚电压，从而使能TPS25910。
发明内容
但是，发明人在实际研发过程中发现，电源芯片上电时的初始输出不正确，进而损害负载的使用寿命的问题。
基于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种电源芯片使能电路，用以保证电源芯片上电初始输出的正确性，延长负载使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种电源芯片使能电路，包括电源芯片、滤波元件、TVS管、MOS管及分压电阻；
所述TVS管一端接地，另一端与所述电源芯片的使能管脚、所述分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的公共端分别相连；所述MOS管的源极接地，漏极与所述公共端相连，栅极与负载相连；所述上拉电阻的非公共端为电源输入端，所述下拉电阻的非公共端接地；
其中，所述上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证所述电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。
优选地，所述TVS管为MSP3V3管。
优选地，所述电源芯片为电源限流芯片，所述电源限流芯片的使能管脚为低电平有效。
优选地，所述负载为HDD或风扇。
优选地，所述滤波元件为电容。
优选地，所述上拉电阻为1k，所述下拉电阻为3K。
本发明所提供的一种电源芯片使能电路，该电路通过TVS管一端接地，另一端与电源芯片的使能管脚、分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的公共端分别相连；MOS管的源极接地，漏极与公共端相连，栅极与负载相连；上拉电阻的非公共端为电源输入端，下拉电阻的非公共端接地；其中，上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。这样，通过合理选取上拉电阻和下拉电阻的阻值，保证电源芯片在初始上电过程的输出一直为零，且利用TVS管来保证使能管脚的电压低于额定电压，保证电源芯片使能电路的正确性，进而延长负载的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为HDD供电单元示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电源芯片使能电路的示意图；
图3为本发明实施例提供的电源芯片的电压曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种电源芯片使能电路的示意图。该电路包括电源芯片TPS25910、滤波元件、TVS管D1、MOS管及分压电阻；
TVS管D1一端接地，另一端与电源芯片的使能管脚EN_L、分压电阻的上拉电阻R1和下拉电阻R2的公共端分别相连；MOS管的源极接地，漏极与公共端相连，栅极与负载相连；上拉电阻的非公共端为电源输入端，下拉电阻的非公共端接地；
其中，上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。
需要说明，上述分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的阻值应以保证电源芯片在初始上电过程中输出一直为零。优选地，上拉电阻可以为1k，下拉电阻可以为3k。
上述TVS管D1的钳位电压应小于使能管脚EN_L的最大电压。例如，当使能管脚EN_L的最大不超过5V时，TVS管D1的钳位电压应小于5V。故TVS管D1可以具体为3.3VTVS管，更具体地为MSP3V3，其可以将使能管脚EN_L钳位在4V，这样不会损坏电源芯片。当然，还可以选取其它类型的TVS管，只要满足钳位电压小于使能管脚的最大电源即可，在此不作限定。
上述负载可以是HDD、风扇或其它。上述电源芯片可以具体为TPS25910，也可以为其它类型的电源芯片，其只要满足低电平使能，使能管脚默认设置高，使用的电源为输入电源即可。上述滤波元件具体可以多个电容，其主要起滤波作用。
为更好地介绍本发明实施例的电源芯片使能电路，下面以TPS25910S为HDD供电的过程进行介绍。
现有技术如图1所示电路，在实际使用中，系统插入电源线缆后，此时CPLD还没有接收到上层的使能指令，故GPIO没有打开MOS管，电源芯片的使能管脚也不使能。当电源输入P12V_STBY出现后，电源输入会从0V爬升至12V，此时，使能管脚EN_L的电压也会从0V爬升至2.977V。电压爬升过程，且CPLD控制还没有到来的期间为电源芯片的上电过程，电源芯片在此过程中输出为初始输出。理论上，在该过程中，电源芯片应一直处于未使能状态，电源芯片的输出为零。
TPS25910的输出需要满足以下三个条件：满足过流条件，通流比与设定值的1.6倍比较，如果小于设定值的1.6倍则满足；满足EN_L条件，EN_L小于1.35V则满足；满足输入电源条件，输入大于2.6V则满足。
但是，基于TPS25910芯片的参数，可以得知，EN_L在区间[0V:1.35V]时，P12V_STBY的电压值区间是[0V：5.44V]。所以，当P12V_STBY电压在[2.75V：5.44V]时，TPS25910的状态是被使能，电源输入有效的，有输出，但是这个输出是不需要的，会影响到HDD的使用寿命；当EN_L在区间[1.35V：2.977V]时，P12V_STBY的电压值区间是[5.44V：12V]，TPS25910的状态是未使能，无输出。具体关系请参见图3，图3中的VIN曲线为电源芯片输入电压爬升曲线，EN为使能管脚电压爬升曲线，VOUT为电源芯片输出电压爬升曲线。
利用图2中的使能电路，通过设置图2中的分压电阻的R1和R2具体为1k和3k，使得P12V_STBY在电压区间[0V：2.75V]时，EN_L的电压区间为[0V：2.065V],就已经超过TPS25910使能阈值1.35V，TPS25910没有输出；P12V_STBY在电压区间[2.75V：5V]时，EN_L的电压区间为[2.065V：3.75V]，TPS25910没有输出；P12V_STBY在电压区间[5V：12V]时,利用TVS管D1使得EN_L引脚最大不超过5V。
本实施例中，通过TVS管一端接地，另一端与电源芯片的使能管脚、分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的公共端分别相连；MOS管的源极接地，漏极与公共端相连，栅极与负载相连；上拉电阻的非公共端为电源输入端，下拉电阻的非公共端接地；其中，上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。这样，通过合理选取上拉电阻和下拉电阻的阻值，保证电源芯片在初始上电过程的输出一直为零，且利用TVS管来保证使能管脚的电压低于额定电压，保证电源芯片使能电路的正确性，进而延长负载的使用寿命。
以上对本发明所提供的一种电源芯片使能电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电源芯片使能电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波元件、TVS管、MOS管及分压电阻；
所述TVS管一端接地，另一端与所述电源芯片的使能管脚、所述分压电阻的上拉电阻和下拉电阻的公共端分别相连；所述MOS管的源极接地，漏极与所述公共端相连，栅极与负载相连；所述上拉电阻的非公共端为电源输入端，所述下拉电阻的非公共端接地；
其中，所述上拉电阻和下拉电阻的阻值为保证所述电源芯片在初始上电过程中输出为零的阻值。
2.如权利要求1所述的电源芯片使能电路，其特征在于，所述TVS管为MSP3V3管。
3.如权利要求2所述的电源芯片使能电路，其特征在于，所述电源芯片为电源限流芯片，所述电源限流芯片的使能管脚为低电平有效。
4.如权利要求3所述的电源芯片使能电路，其特征在于，所述负载为HDD或风扇。
5.如权利要求4所述的电源芯片使能电路，其特征在于，所述滤波元件为电容。
6.如权利要求1至5任一项所述的电源芯片使能电路，其特征在于，所述上拉电阻为1k，所述下拉电阻为3K。
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