CN206820731U - 一种上电自切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种上电自切换电路，涉及上电时序控制电路，利用MOS管的开关作用实现电源的上电自切换功能，在板卡电源未开启时，利用板卡电源预留的standby电给控制上电时序芯片供电，等电路板板卡能够正常上电之后，开启板卡电源开关，切断由standby电向控制上电时序芯片供电的通路，改为由上电之后的常电向控制上电时序芯片供电。采用本实用新型能够在整个板卡上电之前与上电之后切换控制上电时序芯片的供电，极大减少了standby电的功耗，避免电源短路损坏板卡芯片，提高了系统安全性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及上电时序控制电路，具体的说是一种上电自切换电路。
背景技术
随着IC产业的不断发展，在电路板的设计中，像CPLD、FPGA、EC等这些可编程芯片得到了越来越多的应用。随着CPLD与FPGA等可编程芯片在板卡设计领域应用的越来越广，控制上电时序芯片的电源与板卡其他芯片的电源独立的设计应用也越来越广。
传统的电路板卡的供电电源比如ATX电源，都会预留standby电为控制上电时序芯片供电，这种设计一直需要standby电供电，严重增加了standby电的功耗。在电路板上电时序的设计中，越来越多的上电时序控制交给这些可编程芯片控制，而不是交给修改起来更麻烦的硬件控制。在给整个板卡上电之前，为了预防电源短路损坏板卡芯片，需要给控制上电时序芯片一个单独电，等上电时序的控制程序写好烧录到芯片之后再进行整体的板卡上电操作。
发明内容
本实用新型针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种上电自切换电路。
本实用新型所述一种上电自切换电路，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述上电自切换电路，其电路结构主要包括待用电源、Standby电、上拉电源，同时设置有MOS1、MOS2、MOS3、MOS4、MOS5以及R1、C1；所述待用电源为控制上电时序芯片所用电源；利用这些MOS管的开关作用实现控制上电时序芯片的供电自动切换；
所述MOS4采用PMOS管，所述MOS1、MOS2、MOS3、MOS5采用NMOS管；所述MOS1的G极能够通过R1接入上电之后常电，且上电之后常电通过R1连接C1，所述C1另一端接地，R1、C1组成一个充电电路；
所述MOS1的D极接入一上拉电源，其S极接地；同时，所述MOS2的G极、MOS3的G极均接入该上拉电源；所述MOS2的S极、MOS3的D极接地；所述MOS2的D极连接MOS4的G极，且MOS2的D极、MOS4的G极均接入所述待用电源；所述MOS4的S极接入所述待用电源，所述MOS4的D极连接所述Standby电；所述MOS3的S极连接所述MOS5的G极，其D极接地；所述MOS5的G极接入一上拉电源，MOS5的D极接入所述待用电源，其S极能够接入上电之后常电。
优选的，所述MOS1的D极通过一R2接入所述上拉电源；所述MOS2的D极通过一R3连接MOS4的G极；同时，所述MOS2的D极、MOS4的G极通过一R5接入所述待用电源；所述MOS5的G极通过一R4接入所述上拉电源。
优选的，所述待用电源连接一旁路电容C2，所述C2另一端接地。
本实用新型所述一种上电自切换电路，与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型利用MOS管的开关作用实现电源的上电自切换，板卡上电之前由板卡电源预留的standby电供电给控制上电时序芯片，板卡上电之后，由上电之后的常电供电给控制上电时序芯片，克服了传统上由standby电为控制上电时序芯片供电的缺陷；采用本实用新型，能够在整个板卡上电之前与上电之后切换控制上电时序芯片的供电，极大减少了standby电的功耗，避免电源短路损坏板卡芯片，提高了系统安全性和稳定性。
附图说明
附图1为所述上电自切换电路的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本实用新型所述一种上电自切换电路进一步详细说明。
本实用新型所述上电自切换电路，利用MOS管的开关作用实现电源的上电自切换功能，在板卡电源（给板卡供电的电源）未开启时，利用板卡电源预留的standby电给控制上电时序芯片供电，等电路板板卡能够正常上电之后，开启板卡电源开关，切断由standby电向控制上电时序芯片供电的通路，改为由上电之后的常电向控制上电时序芯片供电，这样该电路能够有效减少standby电的功耗。
实施例1：
本实施例所述上电自切换电路，其电路结构如附图1所示，主要包括待用电源、Standby电、上拉电源，同时电路中采用MOS1、MOS2、MOS3、MOS4、MOS5，利用MOS管的开关作用实现控制上电时序芯片的供电自动切换；所述待用电源为控制上电时序芯片所用电源；
所述MOS4采用PMOS管，所述MOS1、MOS2、MOS3、MOS5采用NMOS管；所述MOS1的G极能够通过R1接入上电之后常电，同时上电之后常电通过所述R1连接一C1，所述C1另一端接地；所述MOS1的D极接入一上拉电源，其S极接地；
同时，所述MOS2的G极、MOS3的G极均连接所述上拉电源；且所述MOS2的S极、MOS3的D极接地；所述MOS2的D极连接MOS4的G极，且MOS2的D极、MOS4的G极均接入所述待用电源；所述MOS4的S极接入所述待用电源，所述MOS4的D极连接所述Standby电；所述MOS3的S极连接所述MOS5的G极，其D极接地；所述MOS5的G极接入一上拉电源，所述MOS5的D极接入所述待用电源，其S极能够接入上电之后常电。
所述PMOS管：当G极电压小于S极电压时，导通；一般S极连接电源，D极输出。所述NMOS管：当G极电压大于S极电压时，导通；一般D极连接电源，S极输出。
本实施例所述上电自切换电路中，如附图1所示，所述MOS1的D极通过一R2接入所述上拉电源；所述MOS2的D极通过一R3连接所述MOS4的G极；同时，所述MOS2的D极、MOS4的G极通过一R5接入所述待用电源；所述MOS5的G极通过一R4接入所述上拉电源。
此外，如附图1所示，为了增加该上电自切换电路的驱动能力，所述待用电源连接一旁路电容C2，所述C2另一端接地。
当板卡电源未开启，板卡未上电，系统中只有板卡电源预留的Standby电。即系统上电之前，不存在上电之后的常电，所述MOS1的G极为低电平，MOS1不导通；所述MOS2的G极被上拉电源拉高，MOS2导通，所述MOS4的G极被拉低，MOS4导通；当MOS4导通时，实现Standby电到待用电源的通路，由Standby电向控制上电时序芯片供电。
当控制上电时序芯片程序烧录完成后，上电时序设定好，能够向电路板板卡正常上电。打开板卡电源的开关，整个板卡的电源芯片开始工作，产生上电之后的常电，所述R1、C1组成一个充电电路。上电之后的常电由R1向C1进行充电，充电时间由R1*C1决定；充电充满的过程，MOS1的G极被拉高，MOS1导通，随后MOS2的G极被拉低，MOS2不导通，MOS4的G极被拉高，MOS4不导通；
上电之后，由于MOS1导通，所述MOS3的G极被拉低，MOS3不导通；MOS5的G极被上拉电源拉高，MOS5导通；当MOS5导通时，实现上电之后的常电到待用电源的通路，由上电之后的常电向控制上电时序芯片供电。
实施例2：
本实施例所述上电自切换电路，其主要电路结构与实施例1相同。实施例2中，对所有器件包括所有MOS管、所有电阻R和电容C进行了详细选型。
实施例1和实施例2给出的上电自切换电路中，所述R1、C1的选择尤为重要。实施例2中，所述R1=10KR，C1=0.1uf ，因此RC=1MS，这样C1大约在3-4个ms内充电完毕进而导通MOS1，实现MOS管开关作用。
实施例2中，所有的MOS管：MOS1、MOS2、MOS3、MOS4、MOS5只要满足耐压要求即可；所述R2、R3、R4、R5选用K级别的限流电阻即可，所述C2作为旁路电容用来增强该上电自切换电路的驱动能力，选用10uf即可。
具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本实用新型的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本实用新型的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种上电自切换电路，其特征在于, 其电路结构主要包括待用电源、Standby电、上拉电源，同时设置有MOS1、MOS2、MOS3、MOS4、MOS5以及R1、C1；所述待用电源为控制上电时序芯片所用电源；利用这些MOS管的开关作用实现控制上电时序芯片的供电自动切换；
所述MOS4采用PMOS管，所述MOS1、MOS2、MOS3、MOS5采用NMOS管；所述MOS1的G极能够通过R1接入上电之后常电，且上电之后常电通过R1连接C1，所述C1另一端接地，R1、C1组成一个充电电路；
所述MOS1的D极接入一上拉电源，其S极接地；同时，所述MOS2的G极、MOS3的G极均接入该上拉电源；所述MOS2的S极、MOS3的D极接地；所述MOS2的D极连接MOS4的G极，且MOS2的D极、MOS4的G极均接入所述待用电源；所述MOS4的S极接入所述待用电源，所述MOS4的D极连接所述Standby电；所述MOS3的S极连接所述MOS5的G极，其D极接地；所述MOS5的G极接入一上拉电源，MOS5的D极接入所述待用电源，其S极能够接入上电之后常电。
2.根据权利要求1所述一种上电自切换电路，其特征在于, 所述MOS1的D极通过一R2接入所述上拉电源；所述MOS2的D极通过一R3连接MOS4的G极；同时，所述MOS2的D极、MOS4的G极通过一R5接入所述待用电源；所述MOS5的G极通过一R4接入所述上拉电源。
3.根据权利要求2所述一种上电自切换电路，其特征在于, 所述待用电源连接一旁路电容C2，所述C2另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种上电自切换电路，其特征在于，所述R1=10KR，C1=0.1uf。
5.根据权利要求3所述的一种上电自切换电路，其特征在于，所有的MOS管：MOS1、MOS2、MOS3、MOS4、MOS5满足耐压要求；所述R2、R3、R4、R5选用K级别的限流电阻。
6.根据权利要求3所述的一种上电自切换电路，其特征在于，所述C2选用10uf。
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