[发明专利]一种热插拔的功率系统及其方法

权利要求书

1.一种热插拔的功率系统，包括：

前级，在其输出端子提供恒定供电电压，其中所述前级包括耦接在前级输出端子和参考地之间的前级电容；

热插拔级，耦接至前级的输出端子接收供电电压，并基于供电电压产生输出电压，所述热插拔级包括：具有主功率器件的降压变换器和控制器，所述控制器包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征流过主功率器件的电流采样信号，其第二输入端子接收表征输出电压的电压反馈信号，所述控制器基于电流采样信号和电压反馈信号在其输出端子产生开关控制信号，用以控制所述主功率器件运行于开关模式，所述热插拔级基于所述主功率器件的通断产生输出电压；以及

负载级，耦接至热插拔级接收输出电压。

2.如权利要求1所述的功率系统，其中所述降压变换器进一步包括：

续流器件，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至主功率器件；

电感，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至续流器件的第一端子；其中

所述续流器件第二端子和所述电感第二端子之间的电势差为所述输出电压。

3.如权利要求1所述的功率系统，其中所述控制器包括：

电流比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征流过主功率器件的电流采样信号，其第二输入端子接收电流参考信号，所述电流比较器基于电流采样信号和电流参考信号在其输出端子产生电流比较信号；

电压参考信号产生器，提供电压参考信号，所述电压参考信号在开始时具有线性增长斜率，但在某一时间点后，具有指数增长斜率；

放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收电压反馈信号，其第二输入端子耦接至电压参考信号产生器接收电压参考信号，所述放大器基于电压反馈信号和电压参考信号在其输出端子产生放大信号；以及

逻辑驱动单元，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，其第二输入端子耦接至放大器的输出端子接收放大信号，所述逻辑驱动单元基于所述电流比较信号和放大信号在其输出端子产生所述开关控制信号。

4.如权利要求3所述的功率系统，其中所述电压参考信号产生器包括：

指数信号产生器，产生具有指数增长斜率的指数信号；

线性信号产生器，产生具有线性增长斜率的线性信号；以及

选择器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至指数信号产生器接收指数信号，其第二输入端子耦接至线性信号产生器接收线性信号，所述选择器基于所述指数信号和所述线性信号，将电压水平较低的信号作为其输出端子的电压参考信号。

5.如权利要求1所述的功率系统，进一步包括：第一功率器件，与所述热插拔级的降压变换器并联耦接；其中

在所述功率系统的“插上”过程中，第一功率器件被控制为断开状态，主功率器件被控制运行在开关模式；

而在功率系统“插上”过程结束之后，主功率器件被控制为断开状态，第一功率器件被控制为长通状态。

6.一种热插拔的功率系统，包括：

前级，在其输出端子提供恒定供电电压，所述前级包括耦接在前级输出端子和参考地的前级电容；

热插拔级，耦接至前级的输出端子接收供电电压，并基于供电电压产生输出电压，所述热插拔级包括：主功率器件，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至前级的输出端子接收供电电压；续流器件，耦接在主功率器件的第二端子和参考地之间；电感，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至主功率器件的第二端子，其第二端子产生所述输出电压；控制器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征流过主功率器件的电流采样信号，其第二输入端子接收表征输出电压的电压反馈信号，所述控制器基于电流采样信号和电压反馈信号在其输出端子产生开关控制信号，用以控制所述主功率器件运行于开关模式；所述热插拔级基于所述主功率器件的通断产生输出电压；

负载级，耦接至热插拔级以接收输出电压。