CN111697555A - 一种并联电源热插拔的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源技术，涉及一种并联电源热插拔的控制电路。现代大功率电源系统大多由模块化电源并联而成，参与并联的模块化电源必须具有输出隔离电路，以保证该电源出现故障时可以自动退出电源系统不影响整个电源系统的正常工作并可实现热插拔维修。本发明为上述隔离电路的控制电路，由运算放大器、光电耦合器、DC/DC电压隔离变换器等基础器件组合形成一套控制电路控制隔离开关管(一般为MOS管)的导通和关断，从而实现模块化电源与电源系统之间的隔离控制和热插拔。
Description
技术领域
本发明专利属于电源技术，涉及一种并联电源热插拔的控制电路。
背景技术
模块化电源并联冗余供电是大功率供电系统的发展趋势，通过多个模块电源的并联以满足负载功率的要求，并实现冗余热备份。并联冗余供电系统中单个模块化电源发生故障时不应影响整个电源系统的工作，为此必须实现模块化电源的隔离并热插拔。实现热插拔的最重要的环节是每个电源模块需要采取隔离措施，一般在电源的输出端串联一个可控的、低功耗的开关来实现隔离，隔离开关一般选用低功耗MOS管。开关管的控制电路比较重要，常用的控制方法是采用专用控制芯片，一般为进口器件，需要规定的外部的控制信号和额外的辅助供电，实现成本高，为此，本发明提供一种简单易行的控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、可靠的适用于并联电源热插拔的隔离控制电路来解决现有并联电源热插拔控制电路成本高、电路复杂问题，且该控制电路可以全部采用国产器件。
本发明提出了一种并联电源热插拔的控制电路，包括模块化电源电压与并联总线电压双采样电路、采样信号放大比较电路、MOS管光耦控制电路。
模块化电源电压与并联总线电压双采样电路通过电阻分压采集并联母线端电压，即MOS管漏极电压，得到采集信号Oring_N，采集模块化电源电压即MOS管源极电压V+，得到采集信号Oring_P；采样信号放大比较电路由双运放构成，一个运放作为射随器，另一运放作为比较器，信号Oring_P经射随器后与信号Oring_N经比较器比较，输出高/低电平送入MOS管光耦控制电路；MOS管光耦控制电路包括光耦和DC/DC电压隔离变换器，来自采样信号放大比较电路的输出信号通过DC/DC电源、光耦双隔离悬浮方法实现对串联在主回路的MOS管的通断控制。
MOS管光耦控制电路包括光耦和DC/DC电压隔离变换器，通过光耦和DC/DC电压隔离变换器发出控制信号来控制MOS管的通断；其中光耦初级控制信号来自采样信号放大比较电路，参考电位为模块化电源电压低电位；DC/DC电压隔离变换器输入电压为模块化电源电压，输出电压幅约10～15V，参考电位悬浮在输出模块化电源电压高电位上，所述输出电压为光耦次级供电提供供电；所述MOS管光耦控制电路主要提供MOS管的隔离悬浮控制。
本发明采用DC/DC电源、光耦双隔离悬浮方法，实现了大功率开关管的控制，无需另增加辅助电源，控制电路简单易行。
附图说明
图1为本发明实施例的原理图。
具体实施方式
附图1电路为本发明实施的电路原理图。本发明控制电路主要由模块化电源电压与并联总线电压双采样电路、采样信号放大比较电路、MOS管光耦控制电路等组成，其中VCC为辅助供电。具体如下：
1、模块化电源电压与并联总线电压双采样电路通过电阻R4、R5分压采样并联母线端电压即MOS管漏极电压，得到采集信号Oring_N，为消除干扰，在Oring_N与地之间上并联小电容C1；通过电阻R6、R7分压采样输出电压即MOS管源极电压V+，得到采集信号Oring_P，为消除干扰，在Oring_P与电源Vcc之间上并联小电容C2；
2、采样信号放大比较电路主要由双运放构成，一个运放构成射随器，另一个运放与电阻R1、R2构成迟滞比较器。信号Oring_P经电阻R3送入射随器后与信号Oring_N经迟滞比较器比较，输出高/低电平通过电阻R2送入MOS管光耦控制电路；
3、MOS管光耦控制电路由光耦和DC/DC组成，DC/DC电压隔离变换器输入电压为模块化电源输出电压V+，输出电压为V2+一般10～15V，输出电压悬浮在输出电压高电位之上，即参考电位为V+，光耦初级通断由上述采样信号放大比较电路的比较器输出控制，光耦次级供电由DC/DC电压隔离变换器输出的悬浮电压提供。光耦次级供电由DC/DC电压隔离变换器提供悬浮供电压，光耦次级集电极接MOS开关管的栅极，同时上拉电阻R9到电源V2+，光耦次级发射极接MOS开关管的源极也即模块化电源高电位。只有模块化电源输出正常时，光耦次级才控制MOS管导通，该电源接入电源系统正常工作，反之，不能接入电源系统。
电源热插成功即MOS管导通，须满足两个必要条件：
1.电源插入系统后，DC/DC电压隔离变换器N3的输出隔离驱动电压完全建立；
2.电源刚插入系统的瞬间，电源模块输出电压不断升高，并联母线端电压不变。Oring_N保持不变、Oring_P不断升高，此时迟滞比较器处于上行传输特性，Oring_P上升到迟滞比较器的高压阀值V+H时，N1B输出高电平至N2的初级，N2次级断开，Oring_CTRL接到V2+。
Claims (2)
1.一种并联电源热插拔的控制电路，其特征在于：
包括模块化电源电压与并联总线电压双采样电路、采样信号放大比较电路、MOS管光耦控制电路；
其中所述电压双采样电路通过电阻分压采集并联母线端电压，即MOS管漏极电压，得到采集信号Oring_N，采集模块化电源电压即MOS管源极电压V+，得到采集信号Oring_P；
所述采样信号放大比较电路由双运放构成，一个运放作为射随器，另一运放作为比较器；信号Oring_P经射随器后与信号Oring_N送比较器比较，输出高/低电平送入MOS管光耦控制电路；
所述MOS管光耦控制电路包括光耦和DC/DC电压隔离变换器，来自采样信号放大比较电路的输出信号通过DC/DC电源、光耦双隔离悬浮方法实现对串联在主回路的MOS管的通断控制。
2.根据权利要求1所述的一种并联电源热插拔的控制电路，其特征在于：所述MOS管光耦控制电路包括光耦和DC/DC电压隔离变换器；其中光耦初级控制信号来自采样信号放大比较电路，参考电位为模块化电源电压低电位；DC/DC电压隔离变换器输入电压为模块化电源电压，输出电压幅约10～15V，参考电位悬浮在输出模块化电源电压高电位上，所述输出电压为光耦次级供电提供供电；所述MOS管光耦控制电路主要提供MOS管的隔离悬浮控制。
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