本發(fā)明涉及上電時(shí)序領(lǐng)域，具體涉及一種直流電壓上電時(shí)序控制裝置。

背景技術(shù)：

在處理器系統(tǒng)中，各個(gè)板卡上的多個(gè)功能控制芯片要求為其供電的直流電壓要具有上電時(shí)序，在直流電壓的有效上電時(shí)序控制下，板卡上各個(gè)功能控制芯片的工作才能有序不亂，很好的實(shí)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)要求。一般直流電壓的上電時(shí)序多用專門的集成控制芯片來(lái)設(shè)計(jì)，而這些時(shí)序集成控制芯片成本高，不靈活，該類芯片是基于一種固定格式的時(shí)序控制，時(shí)序控制路數(shù)太多，集成芯片的本體會(huì)很大，不利于整體電路設(shè)計(jì)，通常一顆時(shí)序集成芯片最多控制三路輸出電壓，而且控制的時(shí)間間隔固定，不能根據(jù)不同功能控制芯片的上電時(shí)序需求來(lái)進(jìn)行設(shè)置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種直流電壓上電時(shí)序控制裝置，能夠控制多路直流電壓輸出單元的上電時(shí)序，且能自主設(shè)置不同時(shí)間間隔，便于靈活使用。

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本專利是這樣解決的：一種直流電壓上電時(shí)序控制裝置，包括供電模塊、多個(gè)直流電壓輸出單元及多個(gè)直流電壓上電時(shí)序控制單元，多個(gè)直流電壓輸出單元串聯(lián)電連接，且相鄰直流電壓輸出單元之間電連接有直流電壓上電時(shí)序控制單元，直流電壓上電時(shí)序控制單元控制多個(gè)直流電壓輸出單元從串聯(lián)的一端到另一端按照不同的時(shí)序啟動(dòng)；所述供電模塊電連接多個(gè)直流電壓輸出單元，并通過(guò)直流電壓上電時(shí)序控制單元向直流電壓輸出單元輸出使能電壓。

本發(fā)明中多個(gè)直流電壓上電時(shí)序控制單元均可以設(shè)置不同的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)，從而使每個(gè)直流電壓輸出單元之間的間隔時(shí)間均不相同，且可以實(shí)現(xiàn)多路控制，相比于現(xiàn)有技術(shù)只能最多控制三路輸出電壓且時(shí)間間隔固定，本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)，靈活性好，且直流電壓相比于交流電壓來(lái)說(shuō)不會(huì)因加入直流電壓上電時(shí)序控制單元失真，很好的解決了三路以上直流電壓上電時(shí)序難控制的問(wèn)題，可靠性高。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利的有益效果為：

每個(gè)直流電壓上電時(shí)序控制單元所要延時(shí)的時(shí)間間隔可以不一致，靈活性好；通過(guò)多個(gè)串聯(lián)的直流電壓輸出單元及直流電壓上電時(shí)序控制單元實(shí)現(xiàn)多路直流電壓輸出單元的上電時(shí)序控制，適應(yīng)性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本專利的電路模塊框圖。

圖2是本專利設(shè)于串聯(lián)首端的直流電壓輸出單元的電路圖。

圖3是本專利設(shè)于串聯(lián)首端的直流電壓上電時(shí)序控制單元的電路圖。

圖4是與圖3中直流電壓上電時(shí)序控制單元連接的下一級(jí)直流電壓輸出單元的電路圖。

圖5是本專利使能觸發(fā)單元的電路圖。

圖6是本專利設(shè)于串聯(lián)末端的直流電壓上電時(shí)序控制單元的電路圖。

圖7是本專利設(shè)于串聯(lián)末端的直流電壓輸出單元的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)實(shí)施例及附圖對(duì)本專利進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示的一種直流電壓上電時(shí)序控制裝置，包括供電模塊、多個(gè)直流電壓輸出單元及多個(gè)直流電壓上電時(shí)序控制單元，多個(gè)直流電壓輸出單元串聯(lián)電連接，且相鄰直流電壓輸出單元之間電連接有直流電壓上電時(shí)序控制單元，直流電壓上電時(shí)序控制單元控制多個(gè)直流電壓輸出單元從串聯(lián)的一端到另一端按照不同的時(shí)序啟動(dòng)；所述供電模塊電連接多個(gè)直流電壓輸出單元，并通過(guò)直流電壓上電時(shí)序控制單元向直流電壓輸出單元輸出使能電壓。

所述供電模塊包括相互電連接的輸入電壓?jiǎn)卧笆鼓苡|發(fā)單元，輸入電壓?jiǎn)卧娺B接使能觸發(fā)單元及多個(gè)直流電壓輸出單元，使能觸發(fā)單元通過(guò)直流電壓上電時(shí)序控制單元向直流電壓輸出單元輸出使能電壓。

所述直流電壓上電時(shí)序控制單元包括相互電連接的延時(shí)充電電路及開關(guān)電路，上一級(jí)直流電壓輸出單元的輸出端與延時(shí)充電電路電連接，開關(guān)電路分別電連接使能觸發(fā)單元、下一級(jí)直流電壓輸出單元，上一級(jí)直流電壓輸出單元向延時(shí)充電電路充電，當(dāng)充電電壓到達(dá)閥值后，開關(guān)電路導(dǎo)通，并使得使能觸發(fā)單元向下一級(jí)的直流電壓輸出單元輸出使能電壓。

只需延時(shí)充電電路及開關(guān)電路即可實(shí)現(xiàn)延時(shí)上電的功能，相比于集成芯片及其所需的外圍電路來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也便于靈活設(shè)計(jì)。

所述開關(guān)電路包括晶體管電路，當(dāng)延時(shí)充電電路的充電電壓到達(dá)閥值后，晶體管電路導(dǎo)通，并使得使能觸發(fā)單元通過(guò)晶體管電路向直流電壓輸出單元輸出使能電壓。利用晶體管電路實(shí)現(xiàn)開關(guān)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)晶體管參數(shù)及外圍電路的設(shè)定可對(duì)開關(guān)電路進(jìn)行靈活調(diào)整。

所述延時(shí)充電電路為多個(gè)并聯(lián)的電容，其并聯(lián)的一端接地，另一端接直流電壓輸出單元及開關(guān)電路。

通過(guò)直流電壓輸出單元對(duì)多個(gè)并聯(lián)電容進(jìn)行充電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)電容參數(shù)進(jìn)行調(diào)整即可方便地改變充電的時(shí)長(zhǎng)，適應(yīng)性強(qiáng)。

如圖2所示，設(shè)于串聯(lián)首端的直流電壓輸出單元主要由vd1（輸入電壓?jiǎn)卧碾妷狠敵龆耍?、u1（具體實(shí)施過(guò)程中為直流電壓轉(zhuǎn)換控制芯片mp1495）、c2、r3、c7、r8、r6、r11、c10、r2、c3、l2、r9、r7、r12、c9、vout1（本直流電壓輸出單元的電壓輸出端）構(gòu)成，其中vd1連接u1的pin2，c2一端分別與r3、vd1、u1的pin2連接，另一端連接工作地，c2用作直流電壓輸出單元的輸入電容，r3一端連接vd1，另一端分別與r8、u1的pin6連接，r8一端接工作地，另一端連接r3、u1的pin6，r3、r8將vd1分壓電壓送到u1的pin6端，為u1的使能觸發(fā)提供電壓，使u1正常工作，而r6、r11分壓u1的pin7處電壓，給u1的pin1提供工作電壓，即r6一端連接c7及u1的pin7，另一端連接c10、r11及u1的pin1，而c7一端連接工作地，另一端連接r6及u1的pin7，r11一端連接工作地，另一端連接c10、r6及u1的pin1。c10一端接地，另一端與r6，r11，u1的pin1連接。r2一端與u1的pin5連接，另一端與c3連接，c3一端與l2及u1的pin3連接，另一端與r2連接，r2、c3是u1正常工作時(shí)所需的升壓電路。l2是直流輸出電感，l2一端與c3和u1的pin3連接，另一端與r9、c9及vout1連接。c9一端接地，另一端與r9、l2和vout1連接，c9是直流電壓輸出電容。r9一端與r7、r12連接，另一端與l2，c9，vout1連接，r12一端接地，另一端與r7、r9連接，r9、r7、r12構(gòu)成直流電壓輸出的反饋電路，調(diào)整vout1的大小。

如圖3所示，設(shè)于串聯(lián)首端的直流電壓上電時(shí)序控制單元具體包括vout1、vd5.0（與使能觸發(fā)單元連接的一端）、q1（三極管）、r16、r19、r17、q2（p型mosfet）、c18、c20、c21、r20、ctrl_1（與下一級(jí)直流電壓輸出單元連接的一端），vout1連接r20，r20的另一端連接c18、c20、c21、q2的基極，c18一端接地，另一端與r20、c20、c21、q2的基極分別連接，c20一端接地，另一端與r20、c18、c21、q2的基極分別連接，c21一端接地，另一端與r20、c20、c18、q2的基極分別連接，其中，r20為q2基極的限流電阻，延時(shí)充電電路包括c18、c20和c21這三個(gè)電容，且c18、c20和c21均為q2基極電壓爬升延時(shí)電容。晶體管電路包括q1、r16、r19、r17、q2，其中r19一端接q2的集電極，另一端分別與r16、q1的柵極連接，r16一端與vd5.0、q1的源極連接，另一端分別與r19、q1的柵極連接，r17一端接地，另一端分別與ctrl_1、q1的漏極連接。

本直流電壓上電時(shí)序控制單元的工作原理為：

當(dāng)vout1加到r18上后，先給c18、c20、c21充電，q2的基極電壓緩慢上升，當(dāng)上升到q2的閥值電壓時(shí)，q2導(dǎo)通，q2的集電極、發(fā)射極接地。當(dāng)q2集電極接地，那q1因低電平而導(dǎo)通，vd5.0就直接加到下一級(jí)直流電壓輸出單元的使能端，進(jìn)而使下一級(jí)直流電壓輸出單元開始工作。

如圖4所示，與設(shè)于串聯(lián)首端的直流電壓上電時(shí)序控制單元連接的下一級(jí)直流電壓輸出單元包括u4（直流電壓轉(zhuǎn)換控制芯片mp1495）、c25、r34、c27、r31、r33、r32、c23、r30、c26、l4、r28、r29、r27、c24、vout2（本直流電壓輸出單元的電壓輸出端），其中，c25一端分別與vd1、r34、u4的pin2連接，另一端連接工作地，c25為直流電壓輸出單元的輸入電容，r34一端分別與vd1、c25、u4p的in2連接，另一端分別與r31、u4的pin6連接，r31一端接工作地，另一端分別連接r34、u4的pin6，r34、r31將vd1分壓電壓送到u4的pin6端，為u4的使能觸發(fā)提供電壓，使u4正常工作，而r33、r34分壓u4的pin7處電壓，給u4的pin1提供工作電壓，即r33一端連接c27，u4的pin7，另一端連接c23，r32，u4的pin1，而c27一端連接工作地，另一端分別連接r33，u4的pin7，r32一端連接工作地，另一端連接c23，r33，u4的pin1。c23一端接地，另一端分別與r33，r32，u4的pin1連接。r30一端與u4的pin5連接，另一端與c26連接，c26一端與l4，u4的pin3連接，另一端與r30連接，r30、c26是u4正常工作時(shí)所需的升壓電路。l4是直流輸出電感，l4一端與c26，u4的pin3連接，另一端與r28，c24，vout2連接。c24一端接地，另一端與r28，l4，vout2連接，c24是直流電壓輸出電容。r28一端與r29、r27連接，另一端與l4，c24，vout2連接，r27一端接地，另一端與r28、r29連接，r28、r29、r27構(gòu)成直流電壓輸出的反饋電路，調(diào)整輸出電壓的大小。

如圖5所示的使能觸發(fā)單元，包括u3（直流電壓轉(zhuǎn)換控制芯片mp1495）、c13、c14、r18、c16、r23、r22、r25、c22、r15、c15、l3、r24、r21、r26、c19、c17、vd5.0（使能觸發(fā)單元的電壓輸出端），其中，c13一端分別與vd1、r18、u3的pin2連接，另一端連接工作地，c13用作使能觸發(fā)單元的輸入電容，c14與c13并聯(lián)，r18一端分別與vd1、c13、u3的pin2連接，另一端分別與r23、u3的pin6連接，r23一端接工作地，另一端分別連接r18、u3的pin6，r18、r23將vd1分壓電壓送到u3的pin6端，為u3的使能觸發(fā)提供電壓，使u3正常工作，而r22、r25分壓u3的pin7處電壓，給u3的pin1提供工作電壓，即r22一端連接c16，u3的pin7，另一端連接c22，r25，u3的pin1，而c16一端連接工作地，另一端分別連接r22，u3的pin7，r25一端連接工作地，另一端連接c22，r22，u3的pin1。c22一端接地，另一端分別與r22，r25，u3的pin1連接。r15一端與u3的pin5連接，另一端與c15連接，c15一端與l3，u3的pin3連接，另一端與r15連接，r15、c15是u3正常工作時(shí)所需的升壓電路。l3是直流輸出電感，l3一端與c15，u3的pin3連接，另一端與r24，c19，vd5.0連接。c19一端接地，另一端與r24、l3及vd5.0連接，c19用作直流電壓輸出電容，c17與c19并聯(lián)。r24一端與r21、r26連接，另一端與l3、c19、vd5.0連接，r26一端接地，另一端與r24、r21連接，r24、r26、r21構(gòu)成直流電壓5v輸出的反饋電路。

如圖6所示，設(shè)于串聯(lián)末端的直流電壓上電時(shí)序控制單元包括vout（n-1）、vd5.0、q3（p型mosfet）、r38、r39、r36、q4（三極管）、c28、c30、c29、r37、ctrl_n，vout（n-1）為與上一級(jí)直流電壓輸出單元連接的一端，vout（n-1）連接r37，r37的另一端連接c28、c30、c29、q4的基極，c28一端接地，另一端與r37、c30、c29、q4的基極分別連接，c28一端接地，另一端與r37、c30、c29、q4的基極分別連接，c29一端接地，另一端與r37、c30、c28、q4的基極分別連接，其中，r37為q4基極的限流電阻，延時(shí)充電電路包括c28、c30、c29，其均為q4基極電壓爬升延時(shí)電容，晶體管電路包括q3、r38、r39、r36、q4，r39一端接q4的集電極，另一端分別與r38、q3的柵極連接，r38一端與vd5.0、q3的源極連接，另一端分別與r39、q3的柵極連接，r36一端接地，另一端分別與ctrl_n、q3的漏極連接。

本直流電壓上電時(shí)序控制單元的工作原理為：

當(dāng)vout（n-1）加到r37上后，先給c28、c30、c29充電，q4的基極電壓緩慢上升，當(dāng)上升到q4的閥值電壓時(shí)，q4導(dǎo)通，q4的集電極、發(fā)射極接地。當(dāng)q4集電極接地，也即q3的柵極為低電平，q3的源極、漏極導(dǎo)通，vd5.0就加到下一級(jí)直流電壓輸出單元的使能端使其正常工作。

具體實(shí)施過(guò)程中，設(shè)于相鄰直流電壓輸出單元之間的直流電壓上電時(shí)序控制單元均與圖3、圖6所示的電路結(jié)構(gòu)一致。

如圖7所示設(shè)于串聯(lián)末端的直流電壓輸出單元，包括vd1、ctrl_n、voutn、c6、c8、u2（直流電壓轉(zhuǎn)換控制芯片mp1495）、r13、r1、c1、r4、c5、l1、r5、r10、c4、c11、c12，其中c6一端接地，另一端分別與vd1、u2的pin1連接，c8一端接地，另一端與ctrl_n、u2的pin13連接，r13一端與u2的pin4連接，另一端分別與c12、u2的pin11連接，c12一端接地，另一端分別與r13、u2的pin11連接，r1一端與u2的pin10連接，另一端與c1連接，c1一端與r1連接，另一端分別與l1、r4、u2的pin16連接，l1一端分別與c1、u2的pin16、r4連接，另一端分別與c5、r5、c4、voutn連接，c5一端與r4連接，另一端分別與l1、u2的pin7、r5、c4、voutn連接，r10一端接地，另一端分別與r5、u2的pin12連接，c4一端接地，另一端分別與r5、c5、l1、u2的pin7、voutn連接。c11一端接地，另一端分別與u2的pin7、c5、l1、r5、c4、voutn連接。

綜上，本實(shí)施例的工作原理為：

輸入電壓?jiǎn)卧蚋鱾€(gè)直流電壓輸出單元提供vd1，使能觸發(fā)單元向各個(gè)直流電壓上電時(shí)序控制單元提供vd5.0；

從串聯(lián)首端至末端，每一級(jí)的直流電壓輸出單元按順序依次向下一級(jí)直流電壓上電時(shí)序控制單元中的延時(shí)充電電路充電，達(dá)到一定的閥值后，使晶體管電路導(dǎo)通，vd5.0通過(guò)晶體管電路加載到下一級(jí)直流電壓輸出單元的使能端上。

其中每個(gè)延時(shí)充電電路充電到達(dá)閥值的時(shí)間均可設(shè)置，靈活性好；且可以往下一直擴(kuò)充多路（包括三路以上）串聯(lián)的直流電壓輸出單元，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高。