一种用于mtca机框的双输入电源系统的制作方法_2

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五NMOS管Q5的漏极连接,所述第六NMOS管Q6的栅极与第十电阻RlO的一端连接,所述第十电阻RlO的另一端与第九电阻R9的一端连接;所述第十一电阻Rll的一端与第九电阻R9的一端连接,所述第十一电阻Rll的另一端与第五NMOS管Q5的源极连接;所述第二稳压二极管E2的负极与第十一电阻Rll的一端连接,所述第二稳压二极管E2的正极与第十一电阻Rll的另一端连接;所述第三电容C3的一端与第二稳压二极管E2的负极连接,所述第三电容C3的另一端与第二稳压二极管E2的正极连接。
[0029]当直流输入电压正常接入时,所述反接保护电路中的分压电阻R8、R9、R10和Rll保证NMOS管的Vgs在正常的导通电压范围内,Vgs为MOS管的栅极相对于源极的电压;当直流输入电压出现反接时,匪OS管不导通,匪OS管内部寄生二极管起反接保护作用。本实施例中,因电路电流较大,故使用双NMOS管起均流作用。
[0030]进一步地,参考图3,图3是本实用新型中直流缓启动电路的一具体实施例电路图,所述直流缓启动电路包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一二极管Dl、第一稳压二极管El、第一电容Cl、第二电容C2、第三匪OS管Q3和第四WOS管Q4;所述第一电阻Rl的一端与第一二极管Dl的负极连接,所述第一电阻Rl的另一端与第一二极管Dl的正极连接;所述第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端与第三NMOS管Q3的源极连接;所述第二电阻R2的一端与第一稳压二极管El的负极连接,所述第一稳压二极管El的正极与第二电阻R2的另一端连接;所述第一电容Cl的一端与第一稳压二极管El的负极连接,所述第一电容Cl的另一端与第一稳压二极管El的正极连接,所述第一电容Cl的另一端与第四NMOS管Q4的源极连接;所述第三电阻R3的一端与第一电容Cl的一端连接,所述第三电阻R3的另一端与第四NMOS管Q4的栅极连接;所述第一电阻Rl的另一端与第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端与第三NMOS管Q3的栅极连接;所述第三NMOS管Q3的源极与第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的一端与第四NMOS管Q4的源极连接,所述第五电阻R5的另一端与第三NMOS管Q3的漏极连接;所述第六电阻R6的一端与第四NMOS管Q4的源极连接,所述第六电阻R6的另一端与第三NMOS管Q3的漏极连接;所述第七电阻R7的一端与第四匪OS管Q4的源极连接,所述第七电阻R7的另一端与第二电容C2的一端连接,所述第二电容C2的另一端与第三NMOS管Q3的漏极连接;所述第四NMOS管Q4的漏极与第三NMOS管Q3的漏极连接。
[0031 ]当所述直流缓启动电路上电时,参考图4。
[0032]Vgs(th):M0S管导开始导通的门槛电压;
[0033]Vds: NMOS管D极和S极之间的电压差;
[0034]Ids:流过NMOS管D,S极的电流;
[0035]Vgs ,miller:米勒平台对应的VGS电压值。
[0036]图4是本实用新型中直流缓启动电路的一具体实施例波形图,NMOS管的导通过程:在Vgs的电压从OV增加到Vgs(th)的过程中,Ids为O;当Vgs到达Vgs(th)时,NMOS管Ids开始有电流,随着Vgs的增大,Ids也逐渐增大,当Vgs增大到Vgs ,milIer时,Ids达到能输出的最大值。
[0037]上电时,匪OS管导通,Ids是电源对负载电容的充电电流,当负载一定时,充电时间越长,Ids越小。上电缓启动和热插拔的实质是降低上电时的Ids电流。当上电时所述第一电容Cl开始缓慢充电,所述直流缓启动电路中的NMOS管Q3和Q4的Vgs缓慢上升,增大NMOS管处于11时间的值,使I d s不用增达到最大值,负载电容就完成充电,则可以降低电路启动时的冲击电流。
[0038]从图4可知,时间11主要取决于NMOS管的G和S极间的电容和对该电容的充电电流。匪OS管的G和S极间的电容越大,时间11越大;充电电流越大,时间11越小;时间12主要取决于NMOS管G和D极间的电容和对该电容的充电电流。
[0039]当直流电源被拔出时,所述第一电容Cl通过第一二极管Dl快速放电,使所述匪OS管Q3和Q4的Vgs快速降低,以满足下次上电缓启动的需求,因此所述双输入电源系统的直流电源的输入输出可以实现热插拔。
[0040]进一步地,所述交流缓启动电路可以实现双输入电源系统的交流电源上电时的缓启动,即所述双输入电源系统的交流电源的输入输出可以实现热插拔。
[0041]进一步地,所述电压转换模块负责将双输入电源系统的直流电压和交流电压转换成需要的电压。所述电压转换模块包括直流电压转换电路和交流电压转换电路,所述直流缓启动电路的输出端与直流电压转换电路的输入端连接,所述交流缓启动电路的输出端与交流电压转换电路的输入端连接。在本实施例中,选择使用较多的交流电压220V和直流电压24V进行说明,所述交流电压转换电路包括AQ0500IU48ECIND电压转换器,所述转换器可以实现将交流电压220V转变为直流电压48V,所述电压转换器还可以实现双输入电源系统的交流电源上电时的缓启动功能,所述直流电压转换电路可以使用不同型号的电压转换器,进而实现将直流电压24V转变为直流电压48V。
[0042]更进一步地,所述电压转换模块可以使用不同型号的电压转换器进而实现对电压的类型转换和电压大小转换。常用的电压还有直流电压220V和直流电压48V,因此,所述双输入电源系统可以支持多种输入电压组合:交流电压220V、直流电压220V、直流电压48V、直流电压24V任意两组电源都可以作为所述双输入电源系统的输入电压,提高了所述双输入电源系统的实用性。
[0043]进一步地,所述合路输出模块包括开关控制芯片、第一开关管和第二开关管,所述开关控制芯片分别与第一开关管和第二开关管连接并控制它们的关断。
[0044]所述交流电压转换电路和直流电压转换电路其中一个正常地输出电压进入开关控制芯片中,芯片就可以向外部供电设备输出正常且稳定的电压。
[0045]更进一步地,所述第一开关管为第一NMOS管Ql;所述第二开关管为第二 NMOS管Q2。
[0046]进一步地,参考图5,图5是本实用新型中合路输出模块的一具体实施例电路图,所述开关控制芯片为LTC4355I芯片,所述LTC4355I芯片的GATEl端口与第一NMOS管Ql的栅极连接,第一 NMOS管Ql的漏极与LTC4355I芯片的OUT端口连接;所述LTC4355I芯片的GATE2端口与第二 NMOS管Q2的栅极连接,第二 NMOS管Q2的漏极与LTC4355I芯片的OUT端口连接。
[0047]采用LTC4355I芯片可以实现防止电流倒灌和降低导通功耗,方便散热,提高系统电源的可靠性的有益效果。
[0048]参考图5,所述合路输出模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第三稳压二极管E3、第四稳压二极管E4、第五稳压二极管E5、第一发光二极管LEDl和第二发光二极管LED2,所述直流电压转换电路的输出端与第十二电阻R12的一端连接,所述第十二电阻R12的另一端与第一发光二极管LEDl的正极连接,所述第一发光二极管LEDI的负极接地;所述直流电压转换电路的输出端与第一NMOS管QI的源极连接,所述第一NMOS管Ql的源极与LTC4355I芯片的INl端连接,所述第一 NMOS管Ql的源极与第十七电阻R17的一端连接,所述第一匪OS管Ql的漏极与第二NMOS管的漏极连接,所述第一NMOS管Ql的栅极与第十四电阻R14的一端连接,所述第十四电阻R14的另一端与LTC4355I芯片的GATEl端连接;所述第十七电阻R17的另一端与LTC4355I芯片的MONl端连接,所述第十七电阻R17的另一端与第十九电阻R19的一端连接,所述第十九电阻R19的另一端接地;所述交流电压转换电路的输出端与所述第十三电阻R13的一端连接,所述第十三电阻R13的另一端与第二发光二极管LED2的正极连接,所述第二发光二极管LED2的负极接地;所述交流电压转换电路的输出端与第二匪OS管Q2的源极连接,所述第二匪OS管Q2的源极与LTC4355I芯片的IN2端连接,所述第二 NMOS管Q2的栅极与第十五电阻R15的一端连接,所述第十五电阻R15的另一端与LTC4355I芯片的GATE2端连接,所述第二 NMOS管Q2的漏极与LTC4355I芯片的OUT端连接;所述第二 NMOS管Q2的漏极与第五稳压二极管E5的负极
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