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上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2015-11-20
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2016-03-09
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2018-04-06
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2035-11-20
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201510812561.6 申请日 2015-11-20
公开/公告号 CN105320040B 公开/公告日 2018-04-06
授权日 2018-04-06 预估到期日 2035-11-20
申请年 2015年 公开/公告年 2018年
缴费截止日
分类号 G05B19/042 主分类号 G05B19/042
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 5
权利要求数量 6 非专利引证数量 0
引用专利数量 6 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 JPS56145404A、CN102809931A、CN201159850Y、US2004/0036545A1、CN101963792A、CN203522681U 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 上海斐讯数据通信技术有限公司 当前专利权人 上海斐讯数据通信技术有限公司
发明人 裴志刚 第一发明人 裴志刚
地址 上海市松江区思贤路3666号 邮编 201616
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 上海市 申请人所在市 上海市松江区
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州千克知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
周希良
摘要
本发明提供上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端,该电路包括:触发单元,包括第一触发器及第二触发器;每个触发器的两个输入端分别连接有一延时电路使输出电源控制信号的延时为两个输入端信号的延时之和,通过两个触发器的输出信号分别输出电源驱动信号以驱动电源单元,各电源驱动信号间的延时差形成电源单元的上电时序,实现精确的上电时延控制和安全上电时序。
  • 摘要附图
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图1
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图2
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图3a
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图3b
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图4a
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
  • 说明书附图:图4b
    上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-12-22 专利权的转移 登记生效日: 2020.12.09 专利权人由上海斐讯数据通信技术有限公司变更为湖州爱迪电气有限公司 地址由201616 上海市松江区思贤路3666号变更为313023 浙江省湖州市吴兴区埭溪镇上强路
2 2018-04-06 授权
3 2016-03-09 实质审查的生效 IPC(主分类): G05B 19/042 专利申请号: 201510812561.6 申请日: 2015.11.20
4 2016-02-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种上电时序控制电路,其特征在于,包括:
触发单元,包括第一触发器及第二触发器;
所述第一触发器的两个输入端分别连接有第一延时的第一延时电路及第二延时电路,其中,所述第一延时电路用于设定第一延时,第二延时电路用于设定第二延时,以使所述第一触发器的至少一第一输出端所输出的第一电源驱动信号的延时为所述第一延时及第二延时之和;
所述第二触发器的两个输入端分别连接有第三延时电路及第四延时电路;其中,所述第三延时电路用于设定第三延时,第四延时电路用于设定第四延时,以使所述第二触发器的至少一第二输出端所输出的第二电源驱动信号的延时为所述第三延时及第四延时之和;
所述第一触发器的输出端及所述第二触发器的输出端分别连接一路电源单元,以通过所述第一电源驱动信号和第二电源驱动信号间的延时差形成两路电源单元的上电时序;
所述电源单元的输出端经开关器件引出供连接负载的负载端,所述开关器件具有控制端;所述第一输出端第二输出端连接电源芯片的方式包括:连接所述开关器件的控制端,以控制所述开关器件的通或断来控制电源芯片与负载连接的通或断;
所述开关器件为MOS管,所述控制端为所述MOS管的栅极;
所述开关器件为N沟道MOS管,其源极连接所述电源单元的输出端,漏极连接所述负载端;所述第二输出端连接所述MOS管的栅极且经过上拉电阻接至所述MOS管的源极;
所述电源单元为DC-DC电源转换器。

2.根据权利要求1所述的上电时序控制电路,其特征在于,所述第一延时电路、第二延时电路、第三延时电路及第四延时电路为RC延时电路。

3.根据权利要求1所述的上电时序控制电路,其特征在于,所述电源单元包括:电源芯片;所述第一输出端及第二输出端连接电源芯片的方式包括:连接于电源芯片的使能端以控制电源芯片的输出。

4.一种供电装置,其特征在于,包括:如权利要求1~3中任一项所述的上电时序控制电路;以及各所述电源单元。

5.一种电子终端,其特征在于,包括:如权利要求4所述的供电装置。

6.一种上电时序控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至3中任一项所述的上电时序控制电路。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及电源控制技术领域,特别是涉及上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端。

背景技术

[0002] 在多电源电子系统中,IC芯片集成度提高,复杂度及数量也大大增加。为保证多电源电子系统正常上电,并能正常稳定可靠的工作,必须对电源上电时序进行控制。同时,电源时序控制对消除复杂IC芯片的闩锁效应也尤其重要。不合理的上电时序会影响IC芯片的工作寿命及多电源电子系统的工作稳定性。
[0003] 在现有技术中,控制多电源的上电时序的方案主要有以下三种:第一种是利用电源模块的使能端控制;第二种是通过调整电源缓启动电路的时间常数进行控制上电;第三种是利用专用的上电时序控制器。
[0004] 第一种方案是利用前级上电的电源输出控制串联的二极管导通截止,直接控制后端的电源电路使能,该方法的主要特点是电路简单,适合二到三路电源且各个电源基本要求同时上电。由于只是简单的二极管作为开关控制电路,无法控制各路电源上电的时延,且工作不可靠,当电源本身上电时序和期望值相差比较大时容易将二极管烧毁。
[0005] 第二种方案是通过调整电源缓启动电路的时间常数进行控制上电,用于多路电源由各分离的电源模块提供的情况,各电源模块采用分离的缓启动电路控制输出电源的上电次序,但由于各模块的启动时间和上电时间各不相同,缓启动电路所设置的时间参数不能适用于不同厂家的电源模块,可控性较差,同时对于先上电的电源电压是采用后上电的电源电压转换而成的电源方案,依然无法采用这种方法。
[0006] 第三种方案通过电源上电时序控制器CPLD等可编程逻辑器件控制各路电源的上电顺序及时序。CPLD控制器在终端产品上面很少独有,单独为上电时序增加CPLD控制器就是增加物料成本和软件开发成本,把处理方案复杂化了。

发明内容

[0007] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端,用于解决现有技术中上电时序控制不可靠或成本高的问题。
[0008] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种上电时序控制电路,包括:触发单元,包括第一触发器及第二触发器;所述第一触发器的两个输入端分别连接有第一延时的第一延时电路及第二延时电路,其中,所述第一延时电路用于设定第一延时,第二延时电路用于设定第二延时,以使所述第一触发器的至少一第一输出端所输出的第一电源驱动信号的延时为所述第一延时及第二延时之和;所述第二触发器的两个输入端分别连接有第三延时电路及第四延时电路;其中,所述第三延时电路用于设定第三延时,第四延时电路用于设定第四延时,以使所述第二触发器的至少一第二输出端所输出的第二电源驱动信号的延时为所述第三延时及第四延时之和;所述第一触发器的输出端及所述第二触发器的输出端分别连接一路电源单元,以通过所述第一电源驱动信号和第二电源驱动信号间的延时差形成两路电源单元的上电时序。
[0009] 于本发明的一实施例中,所述第一延时电路、第二延时电路、第三延时电路及第四延时电路为RC延时电路。
[0010] 于本发明的一实施例中,所述电源单元包括:电源芯片;所述第一输出端及第二输出端连接电源芯片的方式包括:连接于电源芯片的使能端以控制电源芯片的输出。
[0011] 于本发明的一实施例中,所述电源单元的输出端经开关器件引出供连接负载的负载端,所述开关器件具有控制端;所述第一输出端第二输出端连接电源芯片的方式包括:连接所述开关器件的控制端,以控制所述开关器件的通或断来控制电源芯片与负载连接的通或断。
[0012] 于本发明的一实施例中,所述开关器件为MOS管,所述控制端为所述MOS管的栅极。
[0013] 于本发明的一实施例中,所述开关器件为N沟道MOS管,其源极连接所述电源单元的输出端,漏极连接所述负载端;所述第二输出端连接所述MOS管的栅极且经过上拉电阻接至所述MOS管的源极。
[0014] 于本发明的一实施例中,所述电源单元为DC-DC电源转换器。
[0015] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种供电装置,包括:所述的上电时序控制电路;以及各所述电源单元。
[0016] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种电子终端,包括:所述的供电装置。
[0017] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种上电时序控制方法,应用于所述的上电时序控制电路。
[0018] 如上所述,本发明的上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端,实现精确的上电时延控制和安全上电时序。

实施方案

[0034] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035] 需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0036] 如图1所示,本发明提供一种上电时序控制电路1,包括:触发单元11,包括第一触发器111及第二触发器112;所述第一触发器111的两个输入端分别连接有第一延时的第一延时电路12及第二延时电路,其中,所述第一延时电路12用于设定第一延时,第二延时电路用于设定第二延时,以使所述第一触发器111的至少一第一输出端所输出的第一电源驱动信号的延时为所述第一延时及第二延时之和;所述第二触发器112的两个输入端分别连接有第三延时电路14及第四延时电路15;其中,所述第三延时电路14用于设定第三延时,第四延时电路15用于设定第四延时,以使所述第二触发器112的至少一第二输出端所输出的第二电源驱动信号的延时为所述第三延时及第四延时之和;所述第一触发器111的输出端及所述第二触发器112的输出端分别连接一路电源单元,以通过所述第一电源驱动信号和第二电源驱动信号间的延时差形成两路电源:即第一电源单元2和第二电源单元3的上电时序。
[0037] 如图2所示,提供一具体的上述电路实现的实施例:
[0038] 所述第一延时电路、第二延时电路、第三延时电路及第四延时电路为RC延时电路,所述触发单元例如为双触发型施密特触发器芯片,所述触发器芯片型号例如为 CD74HC123NSR,由两块施密特触发器组成,当然在其他实施例中亦可为其他类型触发器;从而,构成由四个RC延时电路和一颗双触发的施密特触发器芯片U5组合,在本实施例中,两路电源控制仅是举例,在其他实施例中,亦可有更多块施密特触发器而对应控制更多路电源,数量并非以本实施例为限;四个RC延时电路分为两路A和B,A和B各有两个RC 输入延时电路和一个输出控制管脚,具体来说:
[0039] A路的输出控制是图中Power1_CTRL,即第一电源驱动信号,两个输入RC延时电路A1 和A2分别是R23、C25和R22、C24,Power1_CTRL的时间TA=TA1+TA2;
[0040] B路的输出控制是Power2_CTRL,即第二电源驱动信号,两个输入RC延时电路B1和 B2分别是R24、C26和R5、C5,Power2_CTRL的时间TB=TB1+TB2;
[0041] RC延时时间计算公式:T=-R*C*ln((E-V)/E);
[0042] 其中,“-”是负号,电阻R和电容C是RC串联延时电路的主要器件,R的单位是欧姆, C的单位是法拉,E是串联电阻和电容之间的电压值,V是电容充电或者放电过程中要达到的电压值,ln是自然对数。
[0043] 通过以上计算公式,E在本发明中的电压是VDDH即3.3V,V在本发明中的电压是CMOS 电平Vih=2.4V,延时时间与电阻值、电容值成正比,也就是只需要调整电阻电容值就可以确定具体的延时时间,延时时间体现在A路的输出控制Power1_CTRL和B路的输出控制 Power2_CTRL的时间差t,t=TA-TB,下面分别计算A1、A2、B1和B2的时间:
[0044] A1=-R*C*ln((E-V)/E)=-100000欧姆*0.00001法拉*ln0.27=13秒[0045] A2=-R*C*ln((E-V)/E)=-100000欧姆*0.00001法拉*ln0.27=13秒[0046] B1=-R*C*ln((E-V)/E)=-10000欧姆*0.000001法拉*ln0.27=0.13秒[0047] B2=-R*C*ln((E-V)/E)=-10000欧姆*0.000001法拉*ln0.27=0.13秒[0048] TA=TA1+TA2=26秒;
[0049] TB=TB1+TB2=0.26秒;
[0050] t=TA-TB=25.74秒,也即是说,本实施例中,两路电源输出的延时差是25.74秒,当然,本实施例中仅展示两路电源驱动信号,在其他实施例中,可提供更多路的电源驱动信号,以
[0051] 以下再结合图示提供关于所述上电时序控制电路所连接电源单元的实施例:
[0052] 实施例1:
[0053] 在一实施例中,如图3a及3b所示,所述电源单元为DC-DC电源转换器;
[0054] 所述电源单元包括:电源芯片(即图中U6和U23);所述第一输出端及第二输出端连接电源芯片的方式包括:连接于电源芯片的使能端(EN)以控制电源芯片的输出[0055] 具体如图所示,U6和U23分别是两路DCDC(直流转换电源),这两路电源使能控制输出分别由Power1_CTRL的时间TA和Power2_CTRL的时间TB决定,由于TA和TB有时间差,这个时间差正是两路电源输出的时序。
[0056] 图中R25和R242是100K弱下拉,给U6和U23的使能管脚提供一个不输出的初始状态,使U6和U23不输出。等TA时间到达时,Power1_CTRL提供高电平,驱动U6开始输出直流电;等TB时间到达时,Power2_CTRL提供高电平,驱动U23开始输出直流电。完成时序控制;该控制方式的优点是直接控制DC-DC(直流转换电源),不需要额外器件成本低,适合小负载电流低成本方案的时序控制方案。
[0057] 实施例2:
[0058] 在又一实施例中,如图4a及图4b所示,所述电源单元(DC-DC)的输出端经开关器件 (Q5和Q6)引出供连接负载的负载端,所述开关器件为Q5和Q6是受控电源MOS管,开启点由Power1_CTRL和Power2_CTRL的时间决定,R241和R243是100K弱上拉,给Q5 和Q6提供一个截止的初始状态,当MOS管截止时,负载R240和R245没有上电。
[0059] 本实施例的时序控制方式同上实施例1类似,但控制点是在负载前端(连Vout),也就是让DC-DC(直流转换电源)先完成空载启动;该控制方式的优点是不带负载上电可减小开机浪涌电流,避免大的浪涌电流对负载的损伤,适合大负载电流的时序控制需求。
[0060] 在其他实施例中,本发明提供还可一种供电装置,包括:所述的上电时序控制电路;以及各所述电源单元;本发明还可提供一种电子终端,包括:所述的供电装置。
[0061] 所述供电装置例如为外置电源,或者内置电源部件等,所述电子终端例如为室内电信终端,例如路由器等。
[0062] 另外,还可本发明提供一种上电时序控制方法,应用于所述的上电时序控制电路,用于通过控制各所述延时来实现电源单元的时序控制。
[0063] 如上所述,本发明的上电时序控制电路、控制方法、供电装置及电子终端,实现精确的上电时延控制和安全上电时序。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0064] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

附图说明

[0019] 图1显示为本发明于一实施例中的上电时序控制电路的模块原理示意图。
[0020] 图2显示为本发明于一实施例中的上电时序控制电路的电路原理示意图。
[0021] 图3a及3b显示为本发明于一实施例中的上电时序控制电路连接两路电源单元的电路原理示意图。
[0022] 图4a及4b显示为本发明于又一实施例中的上电时序控制电路连接两路电源单元的电路原理示意图。
[0023] 元件标号说明
[0024] 1    上电时序控制电路
[0025] 11   触发单元
[0026] 111  第一触发器
[0027] 112  第二触发器
[0028] 12   第一延时电路
[0029] 13   第二延时电路
[0030] 14   第三延时电路
[0031] 15   第四延时电路
[0032] 2    电源单元
[0033] 3    电源单元
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