CN108572688A - 基于低压关断功能的多电源顺序开关系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源模块控制的技术领域，具体涉及一种基于低压关断功能的多电源顺序开关系统；解决的技术问题为：提供一种硬件方式实现的、响应速度较快的、可靠性较高的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统；采用的技术方案为：包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、逻辑IC模块、负载模块和电源输入模块；所述电源输入模块的输出端分别与第一电源模块的Enable使能端、第二电源模块的UVLO低压关断端、第三电源模块的UVLO低压关断端相连，所述第一电源模块Enable使能端的启停电压值、第二电源模块UVLO低压关断端的启停电压值、第三电源模块UVLO低压关断端的启停电压值均不相同。
Description
技术领域
本发明属于电源模块控制的技术领域，具体涉及一种基于低压关断功能的多电源顺序开关系统。
背景技术
在复杂的电源系统中，通常需要用多个电源模块来实现不同的功能，例如LDO低压差恒压模块、DC/DC开关式升压模块、DC/DC开关式降压模块等；为了减少对于电源输入端的上电和掉电冲击，需要设定各个电源模块按照设定的顺序依次开启和依次关闭，以增加整个电源系统的稳定性和可靠性。
目前在电源模块IC芯片中，一般都会带有使能Enable功能和低压关断UVLO功能，两者的关系为逻辑“与”，即当使能和低压关断功能同时满足条件时，电源模块IC芯片才能正常工作，一般采用软件控制方式，响应慢且可靠性较低。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种硬件方式实现的、响应速度较快的、可靠性较高的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、逻辑IC模块、负载模块和电源输入模块；所述电源输入模块的输出端分别与第一电源模块的Enable使能端、第二电源模块的UVLO低压关断端、第三电源模块的UVLO低压关断端相连，所述第一电源模块的输出端与逻辑IC模块的输入端相连，所述逻辑IC模块的输出端与所述与负载模块的控制端相连，所述第二电源模块的输出端与第三电源模块的输入端相连，所述第三电源模块的输出端与负载模块的电源端相连；所述第一电源模块Enable使能端的启停电压值、第二电源模块UVLO低压关断端的启停电压值、第三电源模块UVLO低压关断端的启停电压值均不相同。
优选地，所述第一电源模块Enable使能端的启动电压为≥5.5V，所述第二电源模UVLO低压关断端的启动电压为≥7.3V，所述第三电源模块UVLO低压关断端的启动电压为≥8.15V。
优选地，所述第一电源模块Enable使能端的停止电压为≤5V，所述第二电源模UVLO低压关断端的停止电压为≤5.8V，所述第三电源模块UVLO低压关断端的停止电压为≤7.05V。
优选地，所述第一电源模块的输出端恒定输出5V电压为逻辑IC模块供电；所述第二电源模块的输出端恒定输出5V电压为第三电源模块供电；所述第三电源模块的输出端恒定输出1A电压为负载模块供电。
优选地，所述第一电源模块为型号TPS7B6750的LDO低压差恒压模块；所述第二电源模块为型号LM5022的DC/DC开关式升压模块；所述第三电源模块为型号LM3409的DC/DC开关式降压恒流源模块。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，将电源模块自带的低压关断UVLO功能与电源输入模块的输出电压相结合，用一种硬件方式来依次设置多电源模块开启和关闭的顺序。可以大幅提高控制响应速度以及整个电源系统的稳定性和可靠性，同时减少其他控制系统的工作负担；对于减少电源输入端的上电和掉电冲击以及增强电源输出端后级工作电路的可靠性起到了积极作用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中电源输入模块输出电压的上电和掉电的曲线图；
图3为本发明中上电和掉电过程中多电源模块顺序开启和关闭的控制过程图；
图4为本发明中第二电源模块UVLO功能的回滞条件设置曲线；
图中：1为第一电源模块，2为第二电源模块，3为第三电源模块，4为逻辑IC模块，5为负载模块，6为电源输入模块。
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的一部分实施例，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作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。
如图1所示，基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，包括第一电源模块1、第二电源模块2、第三电源模块3、逻辑IC模块4、负载模块5和电源输入模块6；所述电源输入模块6的输出端分别与第一电源模块1的Enable使能端、第二电源模块2的UVLO低压关断端、第三电源模块3的UVLO低压关断端相连，所述第一电源模块1的输出端与逻辑IC模块4的输入端相连，所述逻辑IC模块4的输出端与所述与负载模块5的控制端相连，所述第二电源模块2的输出端与第三电源模块3的输入端相连，所述第三电源模块3的输出端与负载模块5的电源端相连；所述第一电源模块1Enable使能端的启停电压值、第二电源模块2UVLO低压关断端的启停电压值、第三电源模块3UVLO低压关断端的启停电压值均不相同。
本发明中，第一电源模块1、第二电源模块2、第三电源模块3的启动电压值之间设置有间隔，保证多个电源模块之间上电和掉电的顺序及可靠性。
具体地，所述第一电源模块1Enable使能端的启动电压为≥5.5V，所述第二电源模2UVLO低压关断端的启动电压为≥7.3V，所述第三电源模块3UVLO低压关断端的启动电压为≥8.15V。
进一步地，所述第一电源模块1Enable使能端的停止电压为≤5V，所述第二电源模2UVLO低压关断端的停止电压为≤5.8V，所述第三电源模块3UVLO低压关断端的停止电压为≤7.05V。
图2为本发明中电源输入模块输出电压的上电和掉电的曲线图，图3为本发明中上电和掉电过程中多电源模块顺序开启和关闭的控制过程图，如图2、图3所示，本发明中的多电源顺序开启的过程为：开启第一电源模块1为后级所有逻辑IC模块4供电，然后开启第二电源模块2为后级第三电源模块3供电，最后开启第三电源模块3为给后级负载模块5供电；本发明中的多电源顺序关闭的过程为：关闭第三电源模块3，然后关闭第二电源模块2，最后关闭第一电源模块1；本实施例中，所述的电源输入模块6的输出端设置有多个电容，用于达到上电和掉电过程中需要的缓冲时间；其中，图2中(1)图为电源输入模块输出电压的上电曲线图，图2中(2)图为电源输入模块输出电压的掉电曲线图。
图4为本发明中第二电源模块和第三电源模块UVLO功能的回滞条件设置曲线，如图4所示，本发明中，为防止电源输入模块6在输出电源电压不稳时产生振荡，在输入电压上电和掉电的过程中，第一电源模块1、第二电源模块2、第三电源模块3所设置的启动电压值和停止电压值之间存在回滞区间，且启动电压值>停止电压值。
本实施例中，所述第一电源模块1的输出端恒定输出5V电压为逻辑IC模块4供电，所述第二电源模块2的输出端恒定输出5V电压为第三电源模块3供电，所述第三电源模块3的输出端恒定输出1A电压为负载模块5供电。
所述第一电源模块1为型号TPS7B6750的LDO低压差恒压模块，所述第二电源模块2为型号LM5022的DC/DC开关式升压模块，所述第三电源模块3为型号LM3409的DC/DC开关式降压恒流源模块。
基于低压关断功能的多电源顺序开关方法，包括：
S1、将电源输入模块6的输出端分别与第一电源模块1的Enable使能端、第二电源模块2的UVLO低压关断端、第三电源模块3的UVLO低压关断端相连；
S2、设置第一电源模块1、第二电源模块2、第三电源模块3的启停电压值；
S3、将第一电源模块1的输出端与逻辑IC模块4的输入端相连，逻辑IC模块4的输出端与所述与负载模块5的控制端相连；
S4、将第二电源模块2的输出端与第三电源模块3的输入端相连，第三电源模块3的输出端与负载模块5的电源端相连。
具体地，所述步骤S2中，具体包括：设置第一电源模块1Enable使能端的启动电压为≥5.5V，第二电源模2UVLO低压关断端的启动电压为≥7.3V，第三电源模块3UVLO低压关断端的启动电压为≥8.15V。
进步地，所述步骤S2中，具体包括：设置第一电源模块1Enable使能端的停止电压为≤5V，所述第二电源模2UVLO低压关断端的停止电压为≤5.8V，所述第三电源模块3UVLO低压关断端的停止电压为≤7.05V。
其中，所述步骤3中，所述第一电源模块1的输出端恒定输出5V电压为逻辑IC模块4供电；所述步骤4中，所述第二电源模块2的输出端恒定输出5V电压为第三电源模块3供电，所述第三电源模块3的输出端恒定输出1A电压为负载模块5供电。
本实施例中，所述第一电源模块1为型号TPS7B6750的LDO低压差恒压模块，所述第二电源模块2为型号LM5022的DC/DC开关式升压模块，所述第三电源模块3为型号LM3409的DC/DC开关式降压恒流源模块。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：包括第一电源模块(1)、第二电源模块(2)、第三电源模块(3)、逻辑IC模块(4)、负载模块(5)和电源输入模块(6)；
所述电源输入模块(6)的输出端分别与第一电源模块(1)的Enable使能端、第二电源模块(2)的UVLO低压关断端、第三电源模块(3)的UVLO低压关断端相连，所述第一电源模块(1)的输出端与逻辑IC模块(4)的输入端相连，所述逻辑IC模块(4)的输出端与所述与负载模块(5)的控制端相连，所述第二电源模块(2)的输出端与第三电源模块(3)的输入端相连，所述第三电源模块(3)的输出端与负载模块(5)的电源端相连；
所述第一电源模块(1)Enable使能端的启停电压值、第二电源模块(2)UVLO低压关断端的启停电压值、第三电源模块(3)UVLO低压关断端的启停电压值均不相同。
2.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第一电源模块(1)Enable使能端的启动电压为≥5.5V，所述第二电源模(2)UVLO低压关断端的启动电压为≥7.3V，所述第三电源模块(3)UVLO低压关断端的启动电压为≥8.15V。
3.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第一电源模块(1)Enable使能端的停止电压为≤5V，所述第二电源模(2)UVLO低压关断端的停止电压为≤5.8V，所述第三电源模块(3)UVLO低压关断端的停止电压为≤7.05V。
4.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第一电源模块(1)的输出端恒定输出5V电压为逻辑IC模块(4)供电。
5.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第二电源模块(2)的输出端恒定输出5V电压为第三电源模块(3)供电。
6.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第三电源模块(3)的输出端恒定输出1A电压为负载模块(5)供电。
7.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第一电源模块(1)为型号TPS7B6750的LDO低压差恒压模块。
8.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第二电源模块(2)为型号LM5022的DC/DC开关式升压模块。
9.根据权利要求1所述的基于低压关断功能的多电源顺序开关系统，其特征在于：所述第三电源模块(3)为型号LM3409的DC/DC开关式降压恒流源模块。
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