[实用新型]一种用于提高热拔插控制电路短路保护速度的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于提高热拔插控制电路短路保护速度的装置，属于电子设计领域；所述的保护装置包括热拔插控制电路、达灵顿晶体管Q1和二极管D1；二极管D1连接至热拔插控制电路，二极管D1的正极连接达灵顿晶体管Q1的基极，达灵顿晶体管Q1的发射极连接至二极管D1的负极和热拔插控制电路之间，达灵顿晶体管Q1的集电极接地。在达灵顿晶体管Q1为热拔插控制电路提供快速下拉放电通道的同时，二极管D1能够对热拔插控制电路进行单向控制，实现对计算机或通信设备系统供电和后级电路的保护，实现对计算机或通信设备系统供电和后级电路的保护。

技术领域

本新型公开一种用于提高热拔插控制电路短路保护速度的装置，涉及电子设计技术领域。

背景技术

在高可用计算机及通信设备中，当系统部件(如电源、板卡或硬盘等)发生故障或需要升级时，热拔插电路允许用户在不关闭系统、不切断电源的情况下取出和更换故障部件，或当某个部件发生短路故障时，迅速断开部件与系统的连接，提高系统对灾难的及时恢复能力并避免引发整个系统的宕机。

热拔插电路中，热拔插控制器通过控制外接MOS的开启与关断来实现浪涌电流抑制及短路保护功能。当热拔插电路输出侧发生短路时，会触发内部断路器，关断MOS并断开电路。通常热拔插控制器内部断路器的响应时间是200ns-400ns，但由于控制器自身对MOS栅极的下拉电流有限(一般约3mA)，这限制了MOS的栅极放电速率，导致MOS实际关断时间长达10us～50us。在此期间短路电流上冲峰值会远超内部断路器设置的短路保护电流值，可能会给系统供电和后级电路带来危害。这一问题在大功率应用场合中尤甚。

故现设计一种能够加快热拔插电路线路故障时MOS关断速度、缩短短路电流上冲时间、降低上冲幅值的，能够对计算机的系统部件实施短路保护的新型保护装置。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题，提供一种用于提高热拔插控制电路短路保护速度的装置，所采用的的技术方案为：一种用于提高热拔插控制电路短路保护速度的装置，其特征是所述的保护装置包括热拔插控制电路和保护电路；

保护电路包括达灵顿晶体管Q1和二极管D1,二极管D1的正极连接达灵顿晶体管Q1的基极并与热拔插控制电路的热拔插控制器U1相连，达灵顿晶体管Q1的发射极连接至二极管D1的负极，达灵顿晶体管Q1的集电极接地；

热拔插控制电路中的MOS场效应晶体管M1栅极连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接热拔插控制器U1。

所述热拔插控制电路包括电流检测电阻RS、限流电阻RI和热电阻RT，电源输入端和MOS场效应晶体管M1的发射极之间同时通过电流检测电阻RS和热拔插控制器U1连接，MOS场效应晶体管M1的集电极连接电源输出端，热拔插控制器U1连接限流电阻RI并接地，热拔插控制器U1连接热电阻RT并接地。

所述热拔插控制器U1包括输入IN引脚、电流检测SENSE引脚、驱动GATE引脚、使能ON引脚、电源良好PG引脚、限流配置ILIM引脚和温度限制TLIM引脚，输入IN引脚连接至电源输入管和电流检测电阻RS之间，电流检测SENSE引脚连接至电流检测电阻RS和MOS场效应晶体管M1的发射极之间，驱动GATE引脚同时连接二极管D1的正极和达灵顿晶体管Q1的基极，限流配置ILIM引脚连接限流电阻RI并接地，温度限制TLIM引脚连接热电阻RT并接地。

本实用新型的有益效果为：在本新型保护装置工作时，达灵顿晶体管Q1为热拔插控制电路提供快速下拉放电通道：达灵顿晶体管Q1基极结电容为pF级，需要uA级基极电流即可迅速导通，同时达灵顿晶体管Q1具有较高的电流增益，达灵顿晶体管Q1为热拔插控制电路提供快速下拉放电通道中的下拉电流能够达到A级，能够在100ns内完成热拔插电路的放电，将热拔插电路迅速关断，以缩短短路事件的持续时间，使短路事件的持续时间仅略大于断路器200-400ns的延迟时间，并将短路电流上冲峰值抑制在设定值附近，保证热拔插控制电路的稳定性，提高本保护装置的短路保护速度；