[发明专利]提供不间断电源的引入负载开关的容错电源

权利要求书

1.一种容错电源系统，其特征在于，该电源系统接收输入电压，在输出电压节点上产生输出电压，该电源系统包括：

一个或多个负载开关电路，每个负载开关电路都有一个耦合到输入电压的主开关输入节点和一个主开关输出节点，当负载开关电路接通时，负载开关电路在主开关输出节点提供输入电压，当负载开关电路断开时，负载开关电路使输入电压断开与主开关输出节点的连接；以及

多个电源通道，每个电源通道都有一个耦合到一个负载开关电路的输出节点上的输入端，以及一个耦合到电源系统的输出电压节点上的输出端，每个电源系统都包括一个驱动电路、一个高端电源开关和一个与高端电源开关串联的低端电源开关，以及一个输出电感器，电源通道和输出电容器连接在输出电压节点和地电压之间，构成一个降压转换器；

其中一个或多个负载开关电路的每个负载开关电路还包括一个电流检测电路，以测量主开关中的电流，配置电流检测电路的目的是，当主开关中的电流具有超过电流限制阈值的峰值电流时，产生具有第一态的第一输出信号，耦合第一输出信号，根据具有第一态的第一输出信号，断开主开关，第一输出信号还耦合到与负载开关电路相关的电源通道的驱动电路上，根据具有第一态的第一输出信号，使低端电源开关断开。

2.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，一个或多个负载开关电路中的每个负载开关电路都有一个主开关输出节点，耦合到一个或多个电源通道的输入端。

3.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，在每个负载开关电路中都配置电流检测电路，测量主开关输出节点处的电流，作为主开关中的电流。

4.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，在每个负载开关电路中都配置电流检测电路，测量主开关输入节点和主开关输出节点处的电流，作为主开关中的电流。

5.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，每个负载开关电路还包括：

一个主开关，具有耦合到输入电压的主开关输入节点，和具有主开关输出节点和一个控制端；以及

一个开关断开电路，用于接收第一输出信号，驱动主开关的控制端，开关断开电路用于根据具有第一态的第一输出信号，断开主开关。

6.权利要求5所述的容错电源系统，其特征在于，开关断开电路包括一个驱动器，可以在避免对电源系统造成损坏的时间内断开主开关。

7.权利要求5所述的容错电源系统，其特征在于，开关断开电路包括一个驱动器，可以在纳秒级的时间内，断开主开关。

8.权利要求5所述的容错电源系统，其特征在于，主开关包括一个第一NMOS晶体管，其漏极端作为主开关输入节点，源极端作为主开关输出节点，栅极端作为控制端，该负载开关电路还包括：

一个电荷泵浦电路，用于当第一NMOS晶体管接通时，将第一NMOS晶体管的栅极端驱动到高于第一NMOS晶体管的漏极和源极端处的电压值。

9.权利要求8所述的容错电源系统，其特征在于，开关断开电路的驱动器包括一个第二NMOS晶体管，用于拉低主开关的控制端，根据具有第一态的第一输出信号，断开主开关。

10.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，输出电容器包括一个耦合到输出电压节点的一个单独的输出电容器。

11.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，每个负载开关电路中的电流检测电路包括：

一个耦合到主开关上的电流传感放大器，用于测量流经主开关输入节点和主开关输出节点的电流，电路传感放大器用于产生输出信号，输出信号表示测得的电流值；以及

一个比较器，用于比较电流传感放大器的输出信号与电流限制阈值，根据电流传感放大器的输出信号超过电流限制阈值时，比较器产生具有第一态的第一输出信号。

12.权利要求1所述的容错电源系统，其特征在于，第一输出信号包括一个高有源信号，第一态包括一个逻辑高态，每个负载开关电路还包括：

一个漏极开路的NMOS晶体管，其栅极端耦合到第一输出信号，源极端耦合到地电压，漏极端提供第二输出信号，第二输出信号耦合到与负载开关电路关联的驱动电路上，根据具有第一态的第一输出信号，至少断开低端电源开关。