專利名稱：一種多電源上電順序控制裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實用新型涉及電路中電源控制領(lǐng)域，尤其涉及一種多電源上電順序控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著加工工藝的進(jìn)步和低功耗的要求，集成電路芯片要求低電源供電，同時供電 電源也由單一電源供電變成多電源供電。而為了保證芯片正常工作，不至于被燒毀，要求多 電源供電時具有符合芯片設(shè)計的上電順序，因此需要設(shè)計一種上電順序可控的裝置，來滿 足芯片上電要求。目前，已有的上電順序控制方案大致如下第一種方案，通過控制電源轉(zhuǎn)換芯片的使能端來控制電源芯片開啟時間，可由一 個電源上電后再控制另一個電源上電，多電源不同的開啟時間從而控制上電順序，即利用 控制電源轉(zhuǎn)換來控制電源的上電順序；第二種方案，是對第一種方案的改進(jìn)，對于經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后的電壓通過 RC延遲電路延遲供電電壓上升時間來滿足上電順序要求；第三種方案，通過專用電源控制芯片控制電子開關(guān)來控制電源上電順序。以上三種方案，均存在一定的局限性，對于第一種方案，該方案實施的前提是各個 供電電源的電壓由電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換而來，即主電源先通過不同的電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成被 供電芯片需要的各種電壓，但當(dāng)各供電電源已存在，不需要單板事先轉(zhuǎn)換時，該方案就無能 為力了 ；第二種方案，當(dāng)各供電電源輸入不確定時，電阻和電容參數(shù)的選取將會非常困難， 同時，環(huán)境溫度變化造成電容參數(shù)變化，從而影響芯片的正常工作；第三種方案，對專用電 源控制芯片進(jìn)行編程來控制電子開關(guān)，但專用電源控制芯片本身就可能存在上電順序問 題，且當(dāng)程序運(yùn)行之前，電子開關(guān)的控制端處于不定狀態(tài)，有可能造成誤觸發(fā)開關(guān)，再者該 器件價格較高，電路較復(fù)雜；而且專用電源控制芯片都是商用芯片，不適合負(fù)電源供電，適 用面窄，通用性較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提出一種多電源上電順序控制裝置，用以克 服目前多電源對同一芯片供電時存在的缺陷。本實用新型還提出一種多電源上電順序控制 系統(tǒng)，將多個控制裝置級聯(lián)，多個級聯(lián)后，可控制3個以上電源的上電順序控制。本實用新型提出的一種多電源上電順序控制裝置，包括MOS管、三端可調(diào)電壓基 準(zhǔn)芯片和電阻，與先上電電源正極連接的電阻Rl的另一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電 壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端，所述電阻R2的另一端分別與三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端和先 上電電源負(fù)極連接，與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陰極端連接的電阻R4的另一端分別 與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電阻R3的另一端連接MOS管的S端，所述MOS管S端 連接的電源是輸入電源，所述先上電電源的負(fù)極和所述MOS管D端分別與被供電芯片連接。較佳的，在所述的控制裝置中根據(jù)先上電電源的正、負(fù)極的電壓值、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差配置所述電阻Rl和電阻R2的取值，使得三端可調(diào)電 壓基準(zhǔn)芯片導(dǎo)通從而控制MOS管使能；所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差不小于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn) 芯片的基準(zhǔn)電壓。較佳的，在所述的控制裝置中，所述先上電電源的正、負(fù)電壓值、三端可調(diào)電壓基 準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差、電阻Rl和電阻R2滿足如下關(guān)系 其中，隊表示先上電電源正極，U' c表示先上電電源負(fù)極，Uka表示三端可調(diào)電壓 基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差Ueao較佳的，在所述的控制裝置中根據(jù)輸入電源的電壓、先上電電源負(fù)極的電壓值配 置電阻R3和電阻R4，使得MOS管G和S兩端的電壓滿足MOS管開啟電壓，將后上電電源通 過MOS管D端給被上電芯片供電。較佳的，在所述的控制裝置中當(dāng)先上電電源負(fù)極的電壓到來，使所述MOS管S端 的電流順著電阻R3，R4流過三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的A端，在MOS管G極和S極端形成一 個壓降，由于所述MOS管G禾Π S兩端的電壓不小于MOS開啟電壓，配置電阻R3和R4分壓， 使得MOS管導(dǎo)通，從而輸入電源的電壓可通過MOS變成后上電電源，將電壓輸出到被上電芯 片。較佳的，在所述的控制裝置中，若先上電電源為正電壓供電，所述電源正極的電壓 取值為先上電電壓，電源負(fù)極處接地；若先上電電源為負(fù)電壓供電，所述電源正極處接地，所述電源負(fù)極的取值為先上 電電壓。本實用新型還提出一種多電源上電順序控制系統(tǒng)，包括兩個以上的控制裝置，其 中所述控制裝置包括M0S管、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片和電阻，與先上電電源正極連接的電 阻Rl的另一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端，所述電阻R2的另一端 分別與三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端和先上電電源負(fù)極連接，與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn) 芯片的陰極端連接的電阻R4的另一端分別與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電阻R3的 另一端連接MOS管的S端，所述MOS管S端連接的電源是輸入電源，所述先上電電源的負(fù)極 和所述MOS管D端分別與被供電芯片連接；所述控制裝置的先上電電源負(fù)極都連接被上電芯片，前一控制裝置的后上電電源 與后一控制裝置的先上電電源正極相連，最后一個控制裝置的后上電電源端連接被上電芯 片。較佳的，在所述的控制系統(tǒng)中所述控制裝置中，根據(jù)先上電電源的正、負(fù)極的電 壓值、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差配置所述電阻Rl和電阻R2的取值， 使得三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片導(dǎo)通從而控制MOS管使能；所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差不小于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn) 芯片的基準(zhǔn)電壓。較佳的，在所述的控制系統(tǒng)中所述控制裝置中，根據(jù)輸入電源的電壓、先上電電源負(fù)極的電壓值配置電阻R3和電阻R4，使得MOS管G和S兩端的電壓滿足MOS管開啟電 壓，將后上電電源通過MOS管D端給被上電芯片供電。較佳的，在所述的控制系統(tǒng)中所述控制裝置中，若先上電電源為正電壓供電，所 述電源正極的電壓取值為先上電電壓，電源負(fù)極處接地；若先上電電源為負(fù)電壓供電，所述電源正極處接地，所述電源負(fù)極的取值為先上 電電壓。采用本實用新型所述裝置，可有效滿足多電源輸出時芯片對上電順序的要求，通 過配置電壓，可滿足不同電源電壓下的開關(guān)控制，方便靈活。多個級聯(lián)后，可控制大于3個 電源的上電控制，便于設(shè)計使用。能按芯片需要滿足多電源上電順序要求，該實用新型選用 芯片簡單，成本較低，無須做復(fù)雜控制。同時本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單易控，成本較低，節(jié) 省電路和設(shè)計難度，方便實用。特別能應(yīng)用于負(fù)電源上電順序控制的地方。

附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用 新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖1是本實用新型實施例提供的對2個電源進(jìn)行上電順序控制的裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2是本實用新型實施例提供的對3個以上電源進(jìn)行上電順序控制的裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述裝置包括控制單元和MOS管導(dǎo)通單元，輸入電源Uin 和先上電電源Uc-U' C通過本實用新型所述裝置輸出后上電電壓，所述先上電電源Uc-U' c 和后上電電源Utm分別與被上電芯片連接，給所述被上電芯片供電。所述控制單元包括，三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片和附屬電阻，與先上電電源正極Uc連 接的電阻Rl的另一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端0 &端)，電阻 R2的另一端連接三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端(A端)，所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陰 極端(K端)與電阻R4連接，電阻R4的另一端分別與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電 阻R3的另一端連接MOS管的S端，其中與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端連接電源記 為先上電電源負(fù)極U' c，與所述MOS管D端連接的電源記為后上電電源U。ut，與所述MOS管 S端連接的電源記為輸入電源Uin0若先上電電源為正電壓供電時，所述電源正極Uc處的電壓取值為先上電電壓，電 源負(fù)極U' e處接地。若先上電電源為負(fù)電壓供電時，所述電源正極隊處接地，所述電源負(fù) 極U' e的取值為先上電電壓(此時，此處的電壓取值為先上電的負(fù)電壓值)。以被上電芯片的供電電壓是一正一負(fù)為例，說明本實用新型所述裝置的工作原 理。所述電源Uc處接地，所述電源U'。的取值為先上電電壓(負(fù)電壓)，輸入電源Uin的取 值為后上電電壓(正電壓)。為保證在電源U' e上電后三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片導(dǎo)通，因此三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯 片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差Uka不小于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)電壓。根據(jù)先上電電源Uc-U' c和Uka的電壓取值合理配置電阻Rl和R2的取值，具體根據(jù)如下表達(dá)式確定 根據(jù)電源Uin、U' c的電壓值和MOS管的開啟電壓合理配置電阻R3和R4的阻值， 一旦先上電電源U‘ c的電壓到來，使所述MOS管S端的電流順著電阻R3，R4流過三端可調(diào) 電壓基準(zhǔn)芯片的A端，這樣在MOS管G極和S極端形成一個壓降，根據(jù)G和S兩端的電壓Ugs 不小于MOS開啟電壓，配置電阻R3和R4合理分壓，使得MOS管導(dǎo)通，從而輸入電源Uin的電 壓可通過MOS變成后上電電源Uout,將電壓輸出到被上電芯片，至此完成上電順序的控制。其中Ues可以表示為(1^表示通過K、A兩端的電流)Ugs = Ika*R3下面結(jié)合具體實施對上述裝置的實施進(jìn)行說明，某一芯片供電電源為-5. 2V和 +5V，其上電順序要求是-5. 2V先于+5V。因此將-5. 2V電壓作為控制端，通過配比各個電阻， 當(dāng)電壓Ues不小于MOS開啟電壓，則MOS管導(dǎo)通，從而將+5V導(dǎo)通到芯片處。U' c = -5. 2V, Uin = +5V,令 Uc = GND (OV), Rl = 5. 11K, R2 = 10K, R3 = 5K, R4 = 5. 2K。當(dāng)-5. 2V 出 現(xiàn)時，通過Rl，R2兩個分壓電阻，使得Uea為-1. 76V，大于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片基準(zhǔn)電 壓-2. 7V(+2. 5-5. 2 = -2. 7V，其中+2. 5V是三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片參考電壓)，導(dǎo)通三端可 調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片，由于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片A、K兩端阻抗很小，因此兩端的壓降也很小， 電流Ika流經(jīng)R3形成壓降，MOS管Ugs的電壓大于其開啟電壓-0. 6V，因此MOS管也導(dǎo)通，+5V 電壓順利提供給被上電芯片，完成了上電順序的控制；當(dāng)-5. 2V沒有時，MOS管沒有導(dǎo)通，則 切斷了 +5V和被上電芯片的連接，這樣保護(hù)了芯片不被損壞。以上是對2個電源上電順序控制的說明，對上述控制裝置級聯(lián)后，滿足多于3個電 源的上電控制，如圖2所示，Ua……Ucn，η彡3(以下η的取值同)是控制裝置1. . . η的先上 電電源正極，U' C1……U' Cn是控制裝置1... η的先上電電源負(fù)極，Uinl……Uinn是輸入控 制裝置1. . . η的輸入電源，U。utl……U。utn是控制裝置1. . . η的后上電電源，所有控制裝置的 先上電電源負(fù)極都連接被上電芯片，前一控制裝置的后上電電源與后一控制裝置的先上電 電源正極相連，最后一個控制裝置的后上電電源端一端連接被上電芯片。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求一種多電源上電順序控制裝置，其特征在于，包括MOS管、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片和電阻，與先上電電源正極連接的電阻R1的另一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端，所述電阻R2的另一端分別與三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端和先上電電源負(fù)極連接，與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陰極端連接的電阻R4的另一端分別與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電阻R3的另一端連接MOS管的S端，所述MOS管S端連接的電源是輸入電源，所述先上電電源的負(fù)極和所述MOS管D端分別與被供電芯片連接。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于根據(jù)先上電電源的正、負(fù)極的電壓值、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓 差配置所述電阻Rl和電阻R2的取值，使得三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片導(dǎo)通從而控制MOS管使 能；所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差不小于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片 的基準(zhǔn)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于所述先上電電源的正、負(fù)電壓值、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差、電 阻Rl和電阻R2滿足如下關(guān)系 其中，Uc表示先上電電源正極，U'。表示先上電電源負(fù)極，Uka表示三端可調(diào)電壓基準(zhǔn) 芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差Ueao
4.如權(quán)利要求1-3任一項權(quán)利要求所述的控制裝置，其特征在于根據(jù)輸入電源的電 壓、先上電電源負(fù)極的電壓值配置電阻R3和電阻R4，使得MOS管G和S兩端的電壓滿足MOS 管開啟電壓，將后上電電源通過MOS管D端給被上電芯片供電。
5.如權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于當(dāng)先上電電源負(fù)極的電壓到來，使所述 MOS管S端的電流順著電阻R3，R4流過三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的A端，在MOS管G極和S極 端形成一個壓降，由于所述MOS管G和S兩端的電壓不小于MOS開啟電壓，配置電阻R3和 R4分壓，使得MOS管導(dǎo)通，從而輸入電源的電壓可通過MOS變成后上電電源，將電壓輸出到 被上電芯片。
6.如權(quán)利要求4所述控制裝置，其特征在于若先上電電源為正電壓供電，所述電源正極的壓取值為先上電電壓，電源負(fù)極處接地；若先上電電源為負(fù)電壓供電，所述電源正極處接地，所述電源負(fù)極的取值為先上電電壓。
7.一種多電源上電順序控制系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個以上的控制裝置，其中所述控 制裝置包括M0S管、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片和電阻，與先上電電源正極連接的電阻Rl的另 一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端，所述電阻R2的另一端分別與三 端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端和先上電電源負(fù)極連接，與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陰 極端連接的電阻R4的另一端分別與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電阻R3的另一端連 接MOS管的S端，所述MOS管S端連接的電源是輸入電源，所述先上電電源的負(fù)極和所述 MOS管D端分別與被供電芯片連接；所述控制裝置的先上電電源負(fù)極都連接被上電芯片，前一控制裝置的后上電電源與后 一控制裝置的先上電電源正極相連，最后一個控制裝置的后上電電源端連接被上電芯片。
8.如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置中，根據(jù)先上電電源的 正、負(fù)極的電壓值、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差配置所述電阻Rl和電 阻R2的取值，使得三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片導(dǎo)通從而控制MOS管使能；所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端和陽極端的壓差不小于三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片 的基準(zhǔn)電壓。
9.如權(quán)利要求7或8所述控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置中，根據(jù)輸入電源的電 壓、先上電電源負(fù)極的電壓值配置電阻R3和電阻R4，使得MOS管G和S兩端的電壓滿足MOS 管開啟電壓，將后上電電源通過MOS管D端給被上電芯片供電。
10.如權(quán)利要求9所述控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置中，若先上電電源為正電 壓供電，所述電源正極的電壓取值為先上電電壓，電源負(fù)極處接地；若先上電電源為負(fù)電壓供電，所述電源正極處接地，所述電源負(fù)極的取值為先上電電壓。
專利摘要本實用新型公開了一種多電源上電順序控制裝置包括MOS管、三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片和電阻，與先上電電源正極連接的電阻R1的另一端分別連接電阻R2和三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的基準(zhǔn)端，所述電阻R2的另一端分別與三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陽極端和先上電電源負(fù)極連接，與所述三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片的陰極端連接的電阻R4的另一端分別與MOS管的G端和電阻R3連接，所述電阻R3的另一端連接MOS管的S端，所述MOS管S端連接的電源是輸入電源，所述先上電電源的負(fù)極和所述MOS管D端分別與被供電芯片連接。本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單易控，成本較低，節(jié)省電路和設(shè)計難度，方便實用。特別應(yīng)用于負(fù)電源上電順序控制的地方。
文檔編號H02M3/00GK201663546SQ20102017242
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者沈劍青, 蔣樑 申請人:中興通訊股份有限公司