多路电源掉电时序控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多路电源掉电时序控制方法及装置，用于当掉电情况发生时，在系统失去供电前实现多路电源的下电时序。该装置包括：掉电检测电路，用于检测掉电情况，并且在掉电时发出掉电信号；先下电电源监控电路，用于监控先下电电源的下电情况，并在先下电电源的下电完成时，发出先下电电源的下电已完成信号；电源开关电路，用于根据掉电检测电路的输出信号以及先下电电源监控电路的输出信号来实现对电源开关的控制；电源开关，用于控制电源的上电以及下电；以及放电电路，用于在电源下电时实现电源的快速下电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多路电源供电控制领域，尤其涉及一种多路电源掉电时序控制装置及 方法。
技术介绍
随着电子产品日新月异的发展，电子产品的动力来源——供电系统也变得越来越 复杂。在通信与电子系统、工业控制、医疗、家用电器等许多领域，随着嵌入式集成电路的广 泛应用，供电结构也变得越来越复杂。尤其在多路电源的时序控制领域，要求各个输入电源 有严格的下电时序，若下电时序不当，不仅会影响系统的可靠性，甚至会造成系统器件的永 久性损坏。在正常供电的情况下，多路电源的下电时序问题一般比较容易解决，现在有些使 用单片机控制就让问题变得更加简单。但对于突发的掉电情况，要保证多路电源的下电时 序，就变得更加困难。具体原因是由于在异常掉电时，系统基本处于不可控的状态，各控制 部件的供电有可能在极短时间内被切断，如何在尽可能短的时间内实现多路电源的下电时 序，是亟待解决的问题。从而，掉电保护设计所需要解决的问题就是，在意外失去供电的情 况下，可以保证设备运行状态的确定性以及可控性。目前，提出的掉电保护方案一般有2种1、使用备用供电设备，在系统突然掉电 时，利用UPS(“不间断电源”)、大电容等储能元件继续维持控制电路和驱动电路工作。2、当 检测到掉电情况时，保护现场，迅速关闭系统，保证系统在恢复供电后能继续正常运行。方 案2中，对于多电源供电系统而言，能否在尽可能短的时间内实现多电源按正确顺序的下 电，是掉电保护是否成功的关键所在。方案1存在价格昂贵的缺点，在很多场合(尤其是要求低成本的场合)并不适用， 而且备用供电设备占用了较大体积。方案2 —般包括掉电检测单元、控制电路、电子开关等。掉电检测单元用于快速检 测掉电情况，并通知系统。控制电路用于发出各电源的上、下电控制信号，保证各电源按正 确顺序实现上、下电。在中国专利申请CN1510427A中公开了一种上电/下电模块，包括逻 辑控制单元和MOS管控制单元。逻辑控制单元接受一外部信号，产生上/下电控制信号，并 通过MOS管控制单元实现电源上/下电。在实际应用中，通常采用MCU结合比较器或ADC 并由MCU发出外部控制信号的方式，实现各路电源的上/下电。在掉电保护设计中，通常还包括一个掉电检测单元，负责检测掉电情况并通知MCU 进行立即下电处理。然而，在现有技术中存在以下问题1、对于由MCU控制上/下电的情况， 掉电检测信号发出后，需先经MCU再控制各路电源下电，时机上有所延误，且可靠性较差；2、对于完全依靠逻辑控制单元控制上/下电的情况，灵活性较差，且不利于控制 系统与主控界面(PC)的交互。从而，希望能够提供一种多路电源掉电时序控制方法，在未出现掉电的正常情况 下，通过外部控制信号(MCU)实现多电源的正确上/下电；当异常掉电情况发生时，迅速屏蔽外部控制信号，系统自动切换为依靠硬件电路以及通过先下电电源直接控制后下电电源 下电的方式实现多电源的正确下电时序，从而在尽可能短的时间内实现供电系统的正确下 电，进而避免系统损失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多路电源掉电时序控制装置以及一种多路电源掉电时序控制 方法。根据本专利技术的多路电源掉电时序控制装置在无需备用电源供电的情况下，在异常掉 电情况下，实现了多路电源按正确顺序的迅速下电，从而保证设备的安全。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于对多路电源掉电时序进行控制的装置， 所述装置包括掉电检测电路，用于检测掉电情况，并且在掉电时发出掉电信号；先下电电源监控电路，用于监控先下电电源的下电情况，并在先下电电源的下电 完成时，发出先下电电源的下电已完成信号；电源开关控制电路，用于根据掉电检测电路的输出信号以及先下电电源监控电路 的输出信号来实现对电源开关的控制；电源开关，用于控制电源的上电以及下电；以及放电电路，用于在电源下电时实现电源的快速下电。根据本专利技术所提供的用于对多路电源掉电时序进行控制的装置，在异常掉电情况 发生时，通过利用电源开关控制电路来根据掉电检测电路的输出信号以及先下电电源监控 电路的输出信号来实现对后下电电源的电源开关的控制，使得能在系统失去供电前迅速实 现多电源的下电时序，从而达到异常掉电时多路电源下电时序的要求。在此，为了便于对专利技术的理解，对术语“先下电电源”及“后下电电源”做出如下说 明“先下电电源”与“后下电电源”是相互对应的表述，即，“后下电电源”是紧接着“先下电 电源”之后下电的一个电源。这样，本领域技术人员可以理解的是，根据本专利技术，对电源的控 制形成了一种环环相扣的关系，也就是先下电电源影响并控制后下电电源，依此类推，并不 跃级。进一步地，在本专利技术优选实施例中，所述电源开关控制电路包括逻辑门电路，用于 在所述先下电电源监控电路发出先下电电源的下电已完成信号之前，对输出至所述电源开 关的后下电电源控制信号进行屏蔽。在本专利技术优选实施例中，所述逻辑门电路的输入端连接至所述掉电检测电路的输 出端、先下电电源监控信号以及后下电电源控制信号，并且所述逻辑门电路的输出端连接 至所述电源开关。 在本专利技术优选实施例中，所述逻辑门电路包括第一非门，其输入端连接至所述掉 电检测电路的输出端；与门，其输入端连接至所述非门的输出端以及后下电电源控制信号； 以及或门，其输入端连接至所述与门的输出端以及所述先下电电源监控电路的输出端，其 输出端连接至所述电源开关。所述逻辑门电路进一步包括第二非门，用于对所述或门的输 出信号进行逻辑取反。 在本专利技术优选实施例中，所述先下电电源监控电路包括电压范围调整电路，用于 将所监控电源的输出电压调整在符合比较器要求的工作范围内；以及比较器，用于捕捉所5监控电源的输出电压情况，并在确定所监控电源的下电完成时输出所监控电源的下电已完 成信号。在本专利技术优选实施例中，所述电源开关为电源继电开关。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于对多路电源掉电时序进行控制的方 法，所述方法包括检测步骤，用于检测掉电情况，并且在掉电时发出掉电信号；监控步骤，用于监控先下电电源的下电情况，并在先下电电源的下电完成时，发出 先下电电源的下电已完成信号；控制步骤，用于根据掉电检测电路的输出信号以及先下电电源监控电路的输出信 号来控制电源的上电以及下电；以及下电步骤，用于在电源下电时实现电源的快速下电。与本专利技术所提供的用于对多路电源掉电时序进行控制的装置相类似，根据本专利技术 所提供的用于对多路电源掉电时序进行控制的方法，在异常掉电情况发生时，通过根据掉 电检测电路的输出信号以及先下电电源监控电路的输出信号来控制后下电电源的上电以 及下电，使得能在系统失去供电前迅速实现多电源的下电时序，从而达到异常掉电时多路 电源下电时序的要求。在本专利技术优选实施例中，所述控制步骤包括在发出先下电电源的下电已完成信 号之前，对输出至所述电源开关的后下电电源控制信号进行屏蔽。在本专利技术优选实施例中，所述控制步骤包括对先下电电源的下电已完成信号、掉 电信号以及后下电电源控制信号进行逻辑运算。在本专利技术优选实施例中，所述监控步骤包括将所监控电源的输出电压调整在符 合比较器要求的工作范围内；以及捕捉所监控电源的输出电压情况，并在确定所监控电源 的下电完成时输出所监控电源的下电已完成信号。在本专利技术优选实施例中，对多路电源依次执行所述监控步骤、所述控制步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于对多路电源掉电时序进行控制的装置，所述装置包括：掉电检测电路，用于检测掉电情况，并且在掉电时发出掉电信号；先下电电源监控电路，用于监控先下电电源的下电情况，并在先下电电源的下电完成时，发出先下电电源的下电已完成信号；电源开关控制电路，用于根据掉电检测电路的输出信号以及先下电电源监控电路的输出信号来实现对电源开关的控制；电源开关，用于控制电源的上电以及下电；以及放电电路，用于在电源下电时实现电源的快速下电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，俞建国，陈峰，刘志红，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，北京大学，北京北大方正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11