一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器，侦测电压V

【技术实现步骤摘要】
一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器


[0001]本专利技术涉及电子保险丝保护领域，具体涉及一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器。

技术介绍

[0002]随着服务器、存储设备、交换机等硬件板卡的热插拔需求，以及板卡供电母线的保护需要，越来越多的板卡在供电母线上设计EFUSE来支持板卡的热插拔和保护板卡。EFUSE能够实现缓启，避免热插拔产生大电流或者拉低电压，同时能提供功率监控和过电流保护等功能。
[0003]但是，越来越多的芯片在特殊情况下，会产生瞬间的大电流，例如CPU在超频时，会产生数倍于TDC的瞬时大电流。EFUSE在设计时既要考虑有效的保护，又不能在芯片正常产生的瞬时大电流时异常保护掉电。过低的过流保护点，容易导致误触发保护，而过高的过流保护点，会增加持续大电流时长，带来烧坏EFUSE电路中MOS的风险，甚至发生烧板风险。
[0004]如图1所示为现有的EFUSE保护方案结构示意图。R
SENSE
为EFUSE的电流侦测电阻，虚线框内是控制芯片的过流保护逻辑电路。工作原理为：1）电流侦测电阻R
SENSE
两端采集到的电压差通过第一运算放大器A1输出侦测电压V
SENSE
。
[0005]2）I
ref
为控制电路内部的恒定电流源，通过外部OCP设置过流保护电阻R
OCP
来设置OCP点。
[0006]3）当电流过大时，侦测电压V
SENSE
超过过流保护电压V
OCPr/>，第二运算放大器A2的输出端将EFUSE主电路中的MOS关闭。达到过电流保护的作用。
[0007]现有技术方案只能通过过流保护设置电阻R
OCP
来设置OCP值，即设置静态的过流保护点。如果按照芯片工作的TDC电流设置的过流保护点，无法覆盖芯片超频工作时的瞬时大电流，有误触发保护的风险。而按照瞬时大电流设置的保护点，又会因为过流保护点过高，导致EFUSE工作超过SOA区域，存在烧坏MOS的风险。

技术实现思路

[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器，提升EFUSE电路中瞬时过电流保护点，同时保证EFUSE主电路中的MOS稳定地工作在SOA区域内，并有效保证芯片的瞬时大电流不会触发EFUSE的保护。
[0009]第一方面，本专利技术的技术方案提供一种电子保险丝保护装置，包括电流侦测电阻R
SENSE
、第一运算放大器A1和过流保护电阻R
OCP
；恒定电流源I
ref
输入过流保护电阻R
OCP
获得过流保护电压V
OCP
；电流侦测电阻R
SENSE
的第一端与第一运算放大器A1的同向输入端电连接，电流侦测电阻R
SENSE
的第二端与第一运算放大器A1的反向输入端电连接，第一运算放大器A1的输出端输出侦测电压V
SENSE
，该装置还包括压差采集电路和最大电流保护电路；侦测电压V
SENSE
输入压差采集电路的第一输入端，过流保护电压V
OCP
输入压差采集
电路的第二输入端，压差采集电路的输出端输出侦测电压V
SENSE
大于过流保护电压V
OCP
的电压差V1，并将电压差V1传递至最大电流保护电路的输入端；最大电流保护电路的输出端连接至电子保险丝主电路的MOS管的栅极，最大电流保护电路监测持续接收到电压差V1的时长，当该时长超过一定阈值时关闭电子保险丝主电路的MOS管。
[0010]进一步地，压差采集电路包括第二运算放大器A2；侦测电压V
SENSE
输入压差采集电路的第一输入端，过流保护电压V
OCP
输入压差采集电路的第二输入端，具体为：侦测电压V
SENSE
输入第二运算放大器A2的同向输入端，过流保护电压V
OCP
输入第二运算放大器A2的反向输入端。
[0011]进一步地，最大电流保护电路包括电流产生子电路、计时电容C
timer
、最大电流保护电阻R
max
和开关子电路；电压差V1输入电流产生子电路产生电流I
mirror
，电流I
mirror
输入计时电容C
timer
给计时电容C
timer
充电获得充电电压V2；恒定电流源I
ref
输入最大电流保护电阻R
max
获得最大电流保护电压V
max
；充电电压V2输入开关子电路的第一输入端，最大电流保护电压V
max
输入开关子电路的第二输入端，开关子电路的输出端连接至电子保险丝主电路的MOS管的栅极；开关子电路根据充电电压V2和最大电流保护电压V
max
控制电子保险丝主电路MOS管的开关状态。
[0012]进一步地，开关子电路包括第三运算放大器A3；充电电压V2输入开关子电路的第一输入端，最大电流保护电压V
max
输入开关子电路的第二输入端，具体为：充电电压V2输入第三运算放大器A3的反向输入端，最大电流保护电压V
max
输入第三运算放大器A3的同向输入端。
[0013]进一步地，第三运算放大器A3为多相输入运算放大器，包括两个反向输入端和一个同向输入端。
[0014]进一步地，充电电压V2输入第三运算放大器A3的其中一个反向输入端，第三运算放大器A3的另一个反向输入端接入侦测电压V
SENSE
。
[0015]进一步地，电流产生子电路为镜像电流电路。
[0016]进一步地，镜像电流电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1和三极管Q2；其中三极管Q1和三极管Q2均为PNP型三极管；三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的集电极通过电阻R2接供电电压VDD，三极管Q2的集电极通过电阻R3接供电电压VDD；三极管Q1的发射极通过电阻R1接地，三极管Q2的发射极通过计时电容C
timer
接地；电压差V1接入三极管Q1发射极，与电阻R1共同产生电流I1，同时在计时电容C
timer
所在线路产生电流I
mirror
。
[0017]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种板卡，板卡供电母线上配置电子保险丝，板卡上配置上述任一项所述的电子保险丝保护装置。
[0018]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种服务器，配置有上述的板卡。
[0019]本专利技术提供的一种电子保险丝保护装置、板卡及服务器，相对于现有技术，具有以下有益效果：通过过流保护电阻R
OCP
设置静态电流保护点，同时设置最大电流保护电路设置
瞬时最大电流保护点，允许在侦测电压超过静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子保险丝保护装置，包括电流侦测电阻R
SENSE
、第一运算放大器A1和过流保护电阻R
OCP
；恒定电流源I
ref
输入过流保护电阻R
OCP
获得过流保护电压V
OCP
；电流侦测电阻R
SENSE
的第一端与第一运算放大器A1的同向输入端电连接，电流侦测电阻R
SENSE
的第二端与第一运算放大器A1的反向输入端电连接，第一运算放大器A1的输出端输出侦测电压V
SENSE
，其特征在于，该装置还包括压差采集电路和最大电流保护电路；侦测电压V
SENSE
输入压差采集电路的第一输入端，过流保护电压V
OCP
输入压差采集电路的第二输入端，压差采集电路的输出端输出侦测电压V
SENSE
大于过流保护电压V
OCP
的电压差V1，并将电压差V1传递至最大电流保护电路的输入端；最大电流保护电路的输出端连接至电子保险丝主电路的MOS管的栅极，最大电流保护电路监测持续接收到电压差V1的时长，当该时长超过一定阈值时关闭电子保险丝主电路的MOS管。2.根据权利要求1所述的电子保险丝保护装置，其特征在于，压差采集电路包括第二运算放大器A2；侦测电压V
SENSE
输入压差采集电路的第一输入端，过流保护电压V
OCP
输入压差采集电路的第二输入端，具体为：侦测电压V
SENSE
输入第二运算放大器A2的同向输入端，过流保护电压V
OCP
输入第二运算放大器A2的反向输入端。3.根据权利要求2所述的电子保险丝保护装置，其特征在于，最大电流保护电路包括电流产生子电路、计时电容C
timer
、最大电流保护电阻R
max
和开关子电路；电压差V1输入电流产生子电路产生电流I
mirror
，电流I
mirror
输入计时电容C
timer
给计时电容C
timer
充电获得充电电压V2；恒定电流源...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟昌华，申同，
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：