CN219145249U - 一种用于热插拔电源电容快速放电的电路*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***，包括电源、连接器、负载、电源电容组、泄放电路及控制模块，电源电容组及负载均通过连接器与电源相连，控制模块分别与连接器及泄放电路相连，泄放电路电连接于电源电容组和负载之间，泄放电路包括第一MOS管和第一电阻，第一MOS管的源极接地，其栅极与控制模块相连，第一MOS管的漏极经第一电阻后电连接于负载和电源电容组之间。本实用新型的用于热插拔电源电容快速放电的电路***通过设置分别与泄放电路和连接器相连的控制模块，且泄放电路包括第一MOS管和第一电阻，以通过检测连接器与负载之间的连接而控制第一MOS管的通断，实现对电源电容组的快速放电。

Description

一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***。

背景技术

目前大部分热插拔产品均是通过连接器连接电源，在供电电源与负载用电器之间并联有多个电容以对电源进行稳压和滤波，但是，负载用电器的带电拔出后剧增的电容电压容易导致产生火花及损坏其他器件的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***，以快速将电源端电容电压进行泄放，避免产生火花及损坏其他器件的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***，包括电源、连接器、负载、电源电容组、泄放电路及控制模块，所述电源电容组及所述负载均通过所述连接器与所述电源电连接，所述控制模块分别与所述连接器及所述泄放电路电连接，所述泄放电路电连接于所述电源电容组和所述负载之间，所述泄放电路包括第一MOS管和第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述控制模块相连，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极经所述第一电阻后电连接于所述负载和所述电源电容组之间。

其进一步技术方案为：所述第一MOS管的栅极经一第二电阻后与所述控制模块相连，所述第二电阻和所述第一MOS管的栅极之间电连接有一接地电阻。

其进一步技术方案为：所述第一MOS管的栅极经一第四电阻后与所述第二电阻相连，所述第一MOS管的源极经一瞬态抑制二极管电连接于所述第四电阻和所述第二电阻之间。

其进一步技术方案为：所述电源电容组包括多个并联的接地电容。

其进一步技术方案为：所述用于热插拔电源电容快速放电的电路***还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括用于将12V电源电压转换为3.3V工作电压的DCDC转换器，所述DCDC转换器分别与所述控制模块及所述负载相连。

其进一步技术方案为：所述控制模块包括MCU。

其进一步技术方案为：所述MCU的开关管理引脚与所述第二电阻相连，所述MCU的热插拔检测引脚电连接于所述连接器与所述负载之间。

其进一步技术方案为：所述MCU通过一第二电容组与所述DCDC转换器的输出端连接，所述第二电容组包括多个并联且一端接地的第二电容。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***通过设置分别与泄放电路和连接器电连接的控制模块，且泄放电路电连接于电源电容组和负载之间，并包括第一MOS管和第一电阻，以通过控制模块检测连接器与负载之间的热插拔信号并根据检测到的热插拔信号状态控制第一MOS管的通断，从而控制泄放电路的工作的启止，实现对与连接器相连的电源电容组的快速放电，避免负载用电器的带电拔出后剧增的电容电压导致的产生火花及损坏其他器件的问题，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于热插拔电源电容快速放电的电路***的框架示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于热插拔电源电容快速放电的电路***的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的用于热插拔电源电容快速放电的电路***的框架示意图，所述用于热插拔电源电容快速放电的电路***10包括电源11、连接器12、负载13、电源电容组14、泄放电路15及控制模块16，所述电源电容组14及所述负载13均通过所述连接器12与所述电源11电连接，所述控制模块16分别与所述连接器13及所述泄放电路15电连接，所述泄放电路15电连接于所述电源电容组14和所述负载13之间，所述泄放电路15包括第一MOS管Q1和第一电阻R1，所述第一MOS管Q1的栅极与所述控制模块16相连，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极经所述第一电阻R1后电连接于所述负载13和所述电源电容组14之间。

其中，连接器12包括第一管脚pin1和第二管脚pin2，所述第一管脚pin1用于与负载13连接，第二管脚pin2接地。第一MOS管Q1可为NMOS管，电源11可为12V的直流电源，电源输入端用vin表示，负载13可用第五电阻R5表示，图2中虚线表示可插拔连接，所述连接器12用于与电源11电连接，以使与其他器件可通过连接器12与电源11电连接。所述用于热插拔电源电容快速放电的电路***10通过设置分别与泄放电路15和连接器12电连接的控制模块16，且泄放电路15电连接于电源电容组14和负载13之间，并包括第一MOS管Q1和第一电阻R1，以通过控制模块16检测连接器12与负载13之间的热插拔信号并根据检测到的热插拔信号状态控制第一MOS管Q1的通断，从而控制泄放电路15的工作的启止，实现对与连接器12相连的电源电容组14的快速放电，避免负载13用电器的带电拔出后剧增的电容电压导致的产生火花及损坏其他器件的问题，安全可靠。

具体地，所述第一MOS管Q1的栅极经一第二电阻R2后与所述控制模块16相连，所述第二电阻R2和所述第一MOS管Q1的栅极之间电连接有一接地电阻R3。

具体地，所述第一MOS管Q1的栅极经一第四电阻R4后与所述第二电阻R2相连，所述第一MOS管Q1的源极经一瞬态抑制二极管D1电连接于所述第四电阻R4和所述第二电阻R2之间。所述接地电阻R3电连接于所述第二电阻R2与第四电阻R4之间，瞬态抑制二极管D1电连接于所述第四电阻R4和接地电阻R3之间。通过设置瞬态抑制二极管D1以可抑制电路中的瞬态干扰，吸收瞬态大电流，反应速度快，确保电路元件免受瞬态高能量的冲击。

具体地，在本实施例中，所述用于热插拔电源电容快速放电的电路***10还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括用于将12V电源电压转换为3.3V工作电压的DCDC转换器17，所述DCDC转换器17分别与所述控制模块16及所述负载13相连，以分别为所述控制模块16及所述负载13提供相应的工作电源。

具体地，所述电源电容组14包括多个并联的接地电容。其中，所述接地电容的容量可不相同，且最靠近电源11(即电源输入端vin)的接地电容可为极性电容CE1，该极性电容CE1的容量为100uF，电源电容组14的剩余的接地电容的容量可为22uF。

具体地，所述控制模块16包括MCU。优选地，所述MCU的开关管理引脚Discharge_SW与所述第二电阻R2相连，所述MCU的热插拔检测引脚Hot_Plug_detect电连接于所述连接器12与所述负载13之间。MCU的热插拔检测引脚Hot_Plug_detect电连接于连接器12与负载13之间，则MCU的热插拔检测引脚Hot_Plug_detect电连接于第一管脚pin1和第五电阻R5之间，以可检测连接器12和负载13之间是否发生拔出操作，检测获得热插拔信号的状态变化，以更好地进行热插拔识别。所述第二电阻R2的两端分别与MCU的开关管理引脚Discharge_SW及所述第一MOS管Q1的栅极相连，以根据MCU的控制改变第一MOS管Q1的工作状态，控制第一MOS管Q1导通，以实现泄放电路15的泄放功能。

具体地，所述MCU通过一第二电容组18与所述DCDC转换器17的输出端连接，所述第二电容组18包括多个并联且一端接地的第二电容。其中，第二电容的容量可为多种，远离MCU的第二电容的容量可为10uF，而靠近MCU的第二电容的容量可小于远离MCU的第二电容的容量，靠近MCU的第二电容的容量可为100nF。

基于上述设计，工作时，当在电源开启且负载与连接器连接以与电源连接时，第一MOS管截止，第一电阻和第一MOS管组成的泄放电路断开，此时，电源电容组进行充电，且通过电源管理模块的DCDC转换器将12V的电源电压转换为3.3V的工作电压以为控制模块及负载提供工作电源，在控制模块上电初始化时，默认MCU的开关管理引脚为低电平，当电源开启且负载与连接器断开时，MCU的热插拔引脚识别到热插拔信号从低电平转为高电平，获知负载拔出且电源电容组与负载之间断开，电源电容组的电压剧增，此时，MCU通过控制开关管理引脚的低电平拉至高电平，使得第一MOS管导通，第一电阻和第一MOS管组成的泄放电路导通，实现电源电压组的多个电容通过泄放电路的第一电阻进行快速放电，放电时间为毫秒级别。

综上所述，本实用新型一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***通过设置分别与泄放电路和连接器电连接的控制模块，且泄放电路电连接于电源电容组和负载之间，并包括第一MOS管和第一电阻，以通过控制模块检测连接器与负载之间的热插拔信号并根据检测到的热插拔信号状态控制第一MOS管的通断，从而控制泄放电路的工作的启止，实现对与连接器相连的电源电容组的快速放电，避免负载用电器的带电拔出后剧增的电容电压导致的产生火花及损坏其他器件的问题，安全可靠。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，包括电源、连接器、负载、电源电容组、泄放电路及控制模块，所述电源电容组及所述负载均通过所述连接器与所述电源电连接，所述控制模块分别与所述连接器及所述泄放电路电连接，所述泄放电路电连接于所述电源电容组和所述负载之间，所述泄放电路包括第一MOS管和第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述控制模块相连，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极经所述第一电阻后电连接于所述负载和所述电源电容组之间。

2.根据权利要求1所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述第一MOS管的栅极经一第二电阻后与所述控制模块相连，所述第二电阻和所述第一MOS管的栅极之间电连接有一接地电阻。

3.根据权利要求2所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述第一MOS管的栅极经一第四电阻后与所述第二电阻相连，所述第一MOS管的源极经一瞬态抑制二极管电连接于所述第四电阻和所述第二电阻之间。

4.根据权利要求2所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述电源电容组包括多个并联的接地电容。

5.根据权利要求2所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述用于热插拔电源电容快速放电的电路***还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括用于将12V电源电压转换为3.3V工作电压的DCDC转换器，所述DCDC转换器分别与所述控制模块及所述负载相连。

6.根据权利要求5所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述控制模块包括MCU。

7.根据权利要求6所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述MCU的开关管理引脚与所述第二电阻相连，所述MCU的热插拔检测引脚电连接于所述连接器与所述负载之间。

8.根据权利要求6所述的用于热插拔电源电容快速放电的电路***，其特征在于，所述MCU通过一第二电容组与所述DCDC转换器的输出端连接，所述第二电容组包括多个并联且一端接地的第二电容。

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