[发明专利]通信电源的控制装置及方法

说明书

本发明提供了一种通信电源的控制装置及方法。其中，该装置包括：分压器，由场效晶体管和与场效晶体管串联的匹配电阻组成，用于从辅助电源上分压；运算放大器，与分压器连接，用于根据场效晶体管的电压控制场效晶体管的导通和关断；告警检测电路，与分压器和运算放大器连接，用于在检测到场效晶体管关断时，发出指示当前通信电源处于停止工作状态的告警信号。通过本发明，达到了提高ORING电路中的可靠性的效果。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种通信电源的控制装置及方法。

背景技术

通信电源系统中为了确保系统的可靠性，在系统电源应用的场合常采用电源1+1或者N+1备份的应用。多个电源同时工作必须采取合理的合路（ORING）电路确保电路的可靠性的同时使得电源彼此不互相影响。

在现有模拟器件构成的ORING电路中，多以二极管或者是控制芯片控制金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称为MOSFET）来实现。下面做简单介绍：

（1）采用二极管设计的ORING电路适用于电流较小的场合，这种电路不用单独控制，结构简单（请参考图1，图1是根据相关技术的二极管实现ORING电路原理示意图），有很高的可靠性。然而由于二极管导通压降较大，相应每个二极管上的热耗也较大，因此受热耗限制，这种方案只能应用在小电流的场合。以常规二极管为例，对于D2PAK封装的二极管，受导通压降的限制，当导通电流Io仅为3A时，其导通压降Vdrop为0.5V，功耗就已经达到1.5W，由此二极管的较大功耗导致了我们无法在大电流的场合下应用。

（2）大电流应用的场合，为了解决二极管发热的问题，采用了以MOSFET为核心器件的控制电路。MOSFET在ORING电路中因其内阻小，导通压降较小，发热量低而被广泛应用。目前应用中，MOSFET ORING控制器应用较为普遍。请同时参考图2、图3，图2是根据相关技术的控制器实现MOSFET ORING电路及电流走向示意图，图3是根据相关技术的控制器内部比较器部分原理示意图。如图3所示，控制器内部比较器的工作原理为：该芯片内部集成运放，将运放作为滞回比较器使用，芯片的运放输入端INN、INP分别检测MOSFET的源极和漏极，(INP-INN)的压差决定了MOSFET的工作状态。

图4是根据相关技术的比较器的滞回工作曲线的示意图，如图4所示，该比较器的滞回工作曲线可以反映控制器内部比较器的工作过程如下：

（1）当VINP-VINN>VHYST-|VOS|时VOUT输出高电平，当VINP-VINN<-|VOS|时VOUT输出低电平，其中VHYST为滞回值，VOS为门限值；

（2）导通过程：初始MOSFET的体二极管先导通，电流经MOSFET体内二极管形成回路，MOS管两端的压降（VINP-VINN）超过VHYST-|VOS|值，VOUT输出高电平，MOSFET可靠导通；

（3）关断过程：当MOS管两端的压降（VINP-VINN）<-|VOS|时，VOUT输出低电平实现MOSFET的关断，流经MOSFET的电流为反向并且达到预定值才可以实现可靠关断。

目前，常用的大电流高耐压的MOSFET，内阻Rdson从几毫欧姆到几十毫欧姆不等，大工作电流情况下，通常需要选取小内阻的MOSFET，从正常工作状态到反向电流达到(VOS/Rdson)电压值才能够实现可靠关断。在此之前，MOSFET一直处于导通状态如图2所示，B路电源正常工作，A路电源需要反向电流I达到足够的值才可以关断。当I无法达到要求值时，反向电流从-48VGND流经告警电路到达-48VA，从-48VA经过MOSFET VT1后经过MOSFET VT2到达-48VB构成闭合回路。