[发明专利]一种电源热插拔的双阈值过流保护系统及方法

说明书

本发明涉及电路保护技术领域，提供一种电源热插拔的双阈值过流保护系统及方法，该系统包括功率MOSFET装置、控制器、电流侦测装置和计时器，电流侦测装置用于侦测功率MOSFET装置的电流值；控制器用于将接收到的电流值分别与预先设置的第一电流触发门限值和第二电流触发门限值进行比对，并根据计时器的计时状态，控制生成调整流经所述功率MOSFET装置的电流所对应的电流触发门限值的调整指令；计时器用于根据控制器的工作状态，执行计时操作；功率MOSFET装置用于控制流经的电流的大小和电流的通断，从而优化现有的热插拔线路的保护策略，减小了功率MOSFET装置故障的可能性，保证热插拔线路正常工作。

技术领域

本发明属于电路保护技术领域，尤其涉及一种电源热插拔的双阈值过流保护系统及方法。

背景技术

“热拔插”是指将板卡与带电工作底板进行插拔，即带电插拔。为了避免板卡与带电工作底板插拔过程中出现的过大电流，造成底板工作状态错误或是损坏连接器、电路元件、电路板的金属连线等部件或器件，通常在需要热插拔的板卡上应用热插拔线路。热插拔线路的作用主要体现在上电启动和故障保护的过程中。常见的热插拔线路是通过一个控制器和若干功率MOSFET以及外围线路构成，通流的若干功率MOSFET通过并联方式连接，达到增加其功率传导能力的目的。常用的热插拔线路同时具有过流保护功能。当线路侦测到出现电流过大的情况，会采取关闭功率MOS或者限制功率MOS的电流的保护措施。

在过流状态下，现有的热插拔线路的保护策略包括如下两种：

(1)设置过流保护的门限Ith，当侦测到的电流值大于门限Ith，开启计时器，当计时器时间到额定时间后，如果过流现象仍然存在，则采取关闭功率MOS的方案；其中，关闭功率MOS后，可以间隔一定时间自动重试开启功率MOS或者等待下次重启后开启功率MOS；

当采用关闭功率MOS的保护措施时，若过流保护后，过流MOS一直关闭，则影响了正常的线路功能；若过流保护后，间隔一段时间自动重试，若造成过流的因素仍存在，频繁重启会增加线路烧毁的可能性。

(2)当侦测到的电流值大于门限Ith，并维持一段时间后，功率MOS仍保持开启状态，只是将通过MOS的最大电流限制在一定值，保证后端线路一定的供电需求，同时避免长时间的大电流造成功率MOS和后端线路烧毁；

当采用限制功率MOS最大电流的保护措施时，仅对最大电流设置单一的门限Ith，如果热量不能及时散掉，会造成功率MOS持续发热，而发热会使功率MOS的导通电阻加大，进一步带来升温，最后触发线路的过温保护，使得功率MOS关闭，等待功率MOS温度降下来后，才会重新开启功率MOSFET；这种操作，影响了后端用电芯片的正常工作；对于多颗功率MOS的情况，若局部温升过快，会存在烧坏MOS的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源热插拔的双阈值过流保护系统，旨在解决现有技术提供的热插拔线路的保护策略存在或烧毁线路，或烧坏MOS管的问题。

本发明是这样实现的，一种电源热插拔的双阈值过流保护系统，所述电源热插拔的双阈值过流保护系统包括功率MOSFET装置、控制器、电流侦测装置和计时器，其中：

所述电流侦测装置，用于侦测所述功率MOSFET装置的电流值，并将侦测到的电流值发送给所述控制器；

所述控制器，分别与所述电流侦测装置、功率MOSFET装置和计时器连接，用于接收所述电流侦测装置侦测到的电流值，并将接收到的所述电流值分别与预先设置的第一电流触发门限值和第二电流触发门限值进行比对，并根据所述计时器的计时状态，控制生成调整流经所述功率MOSFET装置的电流所对应的电流触发门限值的调整指令；

所述计时器，用于根据所述控制器的工作状态，执行计时操作；

所述功率MOSFET装置，用于根据生成的所述调整指令，控制流经的电流的大小和电流的通断。