一种基于MOSFETSOA的低成本热插拔启动电路及方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于MOSFETSOA的低成本热插拔启动电路，包括MOSFETQ、电压采集模块、电流采集模块、控制模块和驱动电路，所述电压采集模块用于采集MOSFETQ漏源极两端的电压Vds，所述电流采集模块用于采集MOSFETQ漏源极两端的启动电流Isense，所述控制模块用于接收MOSFETQ漏源极两端电压和电流，并控制驱动电路调整MOSFETQ的栅极电压；本发明专利技术实施例还公开了一种基于MOSFETSOA的低成本热插拔启动方法，应用于所述电路。本发明专利技术解决了现有技术中不能充分利用MOSFET的SOA导致过设计的问题，和功率增大导致重新评估、选择更高规格MOSFET、增加设计难度及周期的问题。MOSFET、增加设计难度及周期的问题。MOSFET、增加设计难度及周期的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路及方法


[0001]本专利技术涉及服务器
，具体涉及一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路及方法。

技术介绍

[0002]随着信息化的普及与发展，人们日常生活对网络的依赖与要求也越来越高，对服务器性能的要求也越来越高。为了满足服务器高性能的要求，服务器板卡上的CPU、内存条、硬盘与其他热插拔器件功率等也日益提高，这就导致板上电容容量日益增大，这使得板上热插拔MOSFET在开启时承受的压力越来越大，对MOSFET的选择也提出了更高的要求，MOSFET使用规格越来越高。
[0003]现有方案选取MOSFET时为了不超过MOSFET的SOA(SOA,Safe Operating Area，安全工作区),将其启动电流设定为恒定电流，该恒定电流值一般小于SOA曲线中最小电流值。
[0004]现有方案对MOSFET启动电流的设定，不能充分利用MOSFET的SOA导致过设计，并且当功率增大到一定程度时需要重新评估、选择更高规格的MOSFET，增加了设计的难度及周期。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例中提供了一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路及方法，以解决现有技术中不能充分利用MOSFET的SOA导致过设计的问题，和功率增大导致重新评估、选择更高规格MOSFET、增加设计难度及周期的问题。
[0006]本专利技术实施例公开了如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路，包括MOSFET Q、电压采集模块、电流采集模块、控制模块和驱动电路，所述电压采集模块用于采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，所述电流采集模块用于采集MOSFET Q漏源极的启动电流Isense，所述控制模块用于接收电压Vds和启动电流Isense，并控制驱动电路调整MOSFET Q的栅极电压。
[0008]进一步地，所述电流采集模块包括精密电阻Rsense、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C5、电容C7和差分运放U1,Rsense的一端连接MOSFET Q的漏极和电阻R2的一端，Rsense的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端、电容C5的一端和差分运放U1的第一输入端,电容C1的另一端接地，电阻R2的另一端连接电容C2的一端、电容C5的另一端和差分运放U1的第二输入端,电容C2的另一端接地，差分运放U1的输出端连接控制模块和电容C7的一端，电容C7的另一端接地；
[0009]所述电流采集模块通过电阻R1和电阻R2采集精密电阻Rsense两端的电压Vsense，Vsense经开尔文走线输入差分运放U1放大后，输入到控制模块；
[0010]电容C1、电容C2、电容C5和电容C7用于高频滤波。
[0011]进一步地，所述电压采集模块包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4、电容C6、电容
C8和差分运放U2,R3的一端连接Rsense的另一端，电阻R3的另一端连接电容C3的一端、电容C6的一端和差分运放U2的第一输入端,电容C3的另一端接地，电阻R4的一端连接MOSFET Q的源极，电阻R4的另一端连接电容C4的一端、电容C6的另一端和差分运放U2的第二输入端,电容C4的另一端接地，差分运放U2的输出端连接控制模块和电容C8的一端，电容C8的另一端接地；
[0012]所述电压采集模块通过电阻R3和电阻R4采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，Vds经开尔文走线输入差分运放U2放大后，输入到控制模块；
[0013]电容C3、电容C4、电容C6和电容C8用于高频滤波。
[0014]进一步地，所述控制模块包括BMC，BMC的电流采集端连接差分运放U1的输出端，BMC的电压采集端连接差分运放U2的输出端；
[0015]BMC将Vds转换为对应MOSFET SOA曲线上的阈值电流Ilimit，将电压Vsense转换为启动电流Isense，并将阈值电流Ilimit和启动电流Isense进行比对，
[0016]当Ilimit>Isense时，则MOSFET上消耗的功率超过SOA，BMC控制驱动电路降低MOSFET Q的栅极电压，
[0017]当Ilimit<Isense时，则MOSFET上消耗的功率小于SOA，BMC控制驱动电路增大MOSFET Q的栅极电压，
[0018]当Ilimit＝Isense时，则MOSFET上消耗的功率符合SOA，BMC不对驱动电路进行控制。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动方法，包括：
[0020]BMC通过精密电阻Rsense采集MOSFET Q漏源极的启动电流Isense；
[0021]BMC采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds；
[0022]BMC将Vds对应于MOSFET SOA曲线上的阈值电流Ilimit和启动电流Isense进行比对，并控制驱动电路调整MOSFET Q的栅极电压。
[0023]进一步地，所述BMC通过精密电阻Rsense采集MOSFET Q漏源极的启动电流Isense，具体为：
[0024]通过电阻R1和电阻R2采集精密电阻Rsense两端的电压Vsense，Vsense经开尔文走线输入差分运放U1放大后，输入到BMC，BMC将电压Vsense转换为启动电流Isense。
[0025]进一步地，所述采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，具体为：
[0026]通过电阻R3和电阻R4采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，Vds经开尔文走线输入差分运放U2放大后，输入到BMC,BMC将Vds转换为对应MOSFET SOA曲线上的阈值电流Ilimit。
[0027]进一步地，所述BMC将Vds对应于MOSFET SOA曲线上的阈值电流Ilimit和启动电流Isense进行比对，并控制驱动电路调整MOSFET Q的栅极电压，具体为：
[0028]当Ilimit>Isense时，则MOSFET上消耗的功率超过SOA，BMC控制驱动电路降低MOSFET Q的栅极电压；
[0029]当Ilimit<Isense时，则MOSFET上消耗的功率小于SOA，BMC控制驱动电路增大MOSFET Q的栅极电压；
[0030]当Ilimit＝Isense时，则MOSFET上消耗的功率符合SOA，BMC不对驱动电路进行控制。
[0031]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0032]本专利技术提供的基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路及方法，电流采集模块通过电阻R1和电阻R2采集精密电阻Rsense两端的电压Vsense，Vsense经开尔文走本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路，其特征在于，所述电路包括MOSFET Q、电压采集模块、电流采集模块、控制模块和驱动电路，所述电压采集模块用于采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，所述电流采集模块用于采集MOSFET Q漏源极的启动电流Isense，所述控制模块用于接收电压Vds和启动电流Isense，并控制驱动电路调整MOSFET Q的栅极电压。2.根据权利要求1所述的一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路，其特征在于，所述电流采集模块包括精密电阻Rsense、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C5、电容C7和差分运放U1,Rsense的一端连接MOSFET Q的漏极和电阻R2的一端，Rsense的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端、电容C5的一端和差分运放U1的第一输入端,电容C1的另一端接地，电阻R2的另一端连接电容C2的一端、电容C5的另一端和差分运放U1的第二输入端,电容C2的另一端接地，差分运放U1的输出端连接控制模块和电容C7的一端，电容C7的另一端接地；所述电流采集模块通过电阻R1和电阻R2采集精密电阻Rsense两端的电压Vsense，Vsense经开尔文走线输入差分运放U1放大后，输入到控制模块；电容C1、电容C2、电容C5和电容C7用于高频滤波。3.根据权利要求2所述的一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路，其特征在于，所述电压采集模块包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4、电容C6、电容C8和差分运放U2,R3的一端连接Rsense的另一端，电阻R3的另一端连接电容C3的一端、电容C6的一端和差分运放U2的第一输入端,电容C3的另一端接地，电阻R4的一端连接MOSFET Q的源极，电阻R4的另一端连接电容C4的一端、电容C6的另一端和差分运放U2的第二输入端,电容C4的另一端接地，差分运放U2的输出端连接控制模块和电容C8的一端，电容C8的另一端接地；所述电压采集模块通过电阻R3和电阻R4采集MOSFET Q漏源极两端的电压Vds，Vds经开尔文走线输入差分运放U2放大后，输入到控制模块；电容C3、电容C4、电容C6和电容C8用于高频滤波。4.根据权利要求3所述的一种基于MOSFET SOA的低成本热插拔启动电路，其特征在于，所述控制模块包括BMC，BMC的电流采集端连接差分运放U1的输出端，BMC的电压采集端连接差分运放U2的输出端；BMC将Vds转换为对应MOSFET SOA曲线上的阈值电流Ilimit，将电压Vsense转换为启动电流Is...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖超，孙辉，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：