[发明专利]一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护装置与方法

说明书

本发明提供了一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护装置与方法，本发明通过增加热插入保护装置，将MOS嵌入IC芯片确保温度监测回报器可以读到最精确的数据并得到相对应的Rds(on)值，更能准确有效的控制VGS电压转换，进而达到降低VGS电压，使得当大电流或短路发生时，限制导通电流的能力，更能确保MOS操作在安全工作区域，达到提升保护系统的目的。由于将MOS嵌入IC,加入温度监测回报器确保读值精准不受外在因素影响；将MOS嵌入IC,加入基极与源极导通阻抗比较器可以确保MOS Rds(on)参数会相对应温度变化不受外在因素影响；降低VGS电压来限制Id电流的输出；抑制Id电流确保MOS操作在安全工作区域；不受限IC外部RC缓冲时间长短误差的影响。

技术领域

本发明涉及服务器设计技术领域，特别是一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护装置与方法。

背景技术

在典型服务器中，提供许多热插入保护方法，例如外部选用MOSFET作为导通路径,透过IC内部控制Gat开关速度快慢或MOSFET本身SOA的耐用度来做保护，如图1所示。

当输出端发生大电流，监控发出讯号通知闸极控制器关闭MOSFET，阻断输入提供能量导致输出端烧毁。正常情况下，Vin＝12V，VD＝12V，VS＝12V，VDS＝0V，大电流发生瞬间，Vin＝12V，VD＝12V，VS因短路或是其他原因导致大电流为0V，VDS＝12-0＝12V，实际如图2所示，VDS＝13.32V，瞬间电流为75.2A，瞬间电流发生时间为120uS，对应MOSFET SOA操作区域如图3所示。

当VDS＝13.32V，瞬间电流为75.2A，电流持续时间不能超过5mS，图2电流持续时间为120uS，故此颗MOS操作在安全的工作区域，说明在服务器主机板上有许多热插入电路，例如12V，5V，3V等。其缺点是当大电流发生，同样的电流但因为电流过大导致VDS甩动过大，影响MOS在大电流发生瞬间承受的时间。对于热插入，MOS再大电流发生瞬间承受的能力，会影响MOS是否烧毁，因此提出新架构来增强MOS的安全工作区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护装置与方法，旨在解决现有技术中大电流容易导致MOS烧毁的问题，实现确保MOS操作在安全工作区域，达到提升保护系统的目的。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护装置，所述装置包括：

电压输入端连接精密电阻，精密电阻的正端电流讯号以及负端电流讯号分别连接电流准位监控，电流准位监控连接闸极电压限制控制器，闸极电压限制控制器连接闸极开关控制器，所述闸极开关控制器连接MOSFET基极与源极导通阻抗比较器，MOSFET基极与源极导通阻抗比较器还连接有温度监测回报器，温度监测回报器连接MOSFET，MOSFET连接电压输出端。

优选地，所述温度监测回报器动态监控MOSFET温度。

优选地，所述MOSFET温度与基极与源极导通阻抗变化一致。

优选地，所述闸极开关控制器的电压根据基极与源极导通阻抗比较器输出的阻抗值来调整。

本发明还提供了一种用于前瞻式动态温度监测的热插入保护方法，所述方法包括以下操作：

将MOSFET插入IC芯片，通过温度监测回报器动态监控MOSFET温度；

通过温度监测回报器的温度经过基极与源极导通阻抗比较器获得相对应的阻抗值；

根据获得的阻抗值对应的MOS Rds参数调整闸极开关控制器的电压。

优选地，所述方法还包括降低MOSFET闸极与源极两端电压差来限制导通电流的输出。

优选地，所述方法还包括限制导通电流的输出，将MOS操作在安全工作区域。