阅读说明：本技术 负载保护电路 (Load protection circuit ) 是由 苏敬喆 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种负载保护电路,该电路包括：计时模块、控制模块以及至少两个开关管；其中：计时模块,用于对当前工作的开关管的工作时长进行计时操作,若该工作时长等于预设安全工作时长,则生成关闭当前工作的开关管的控制指令,同时生成开启除了当前工作的开关管之外的任意一个开关管的控制指令；将控制指令发送给控制模块；控制模块,用于获取控制指令,并基于控制指令控制对应开关管的开关。该电路中设置了计时模块,对当前工作的开关管进行工作时长计时,当计时的工作时长等于预设安全工作时长时,切换另外一个开关管进行工作,以此方式能够保证MOS管的安全,能够为负载提供稳定所需的电气参数。(The present application provides a load protection circuit, the circuit comprising: the timing module, the control module and at least two switching tubes; wherein: the timing module is used for timing the working time length of the switching tube working at present, if the working time length is equal to the preset safe working time length, a control instruction for closing the switching tube working at present is generated, and meanwhile, a control instruction for opening any one switching tube except the switching tube working at present is generated; sending the control instruction to a control module; and the control module is used for acquiring the control instruction and controlling the switch of the corresponding switch tube based on the control instruction. The timing module is arranged in the circuit, the working time length of the switch tube working at present is timed, when the working time length of the timing is equal to the preset safe working time length, the other switch tube is switched to work, the safety of the MOS tube can be guaranteed in the mode, and the electric parameters required for stabilizing can be provided for the load.)

负载保护电路

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，特别是涉及一种负载保护电路。

背景技术

服务器中存在部分组件(如CPU、内存、GPU以及硬盘等等)，此类组件对供电电源的电气参数有要求，即需要供电电源的电流以及该电流的持续时间能够满足此类组件的要求(如80A电流维持3ms等等)，才能保证此类组件的正常工作。

目前，存在一种电流调控方法，该方法通过负载保护电路，将电源的输出的电流进行调控，以满足负载所需的电流以及该电流的持续时间；具体地，保护电路中存在至少两个MOS管，并由控制模块的一个控制引脚来控制各个MOS管的开启和关闭，经各个MOS管的电流叠加之后，得到能够满足负载所需的电流。

但是，MOS管在某个工作电流下工作时，存在安全工作时长，例如：80A电流下可以MOS管的安全工作时长为1ms，20A电流下可以MOS管的安全工作时长为10ms。当负载所需的电流持续时间超出MOS管的安全工作时长时，该MOS管可能会被烧坏。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种负载保护电路，以保证各个MOS管能够为负载提供所需的电流。

为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种负载保护电路，所述电路包括：计时模块、控制模块以及至少两个开关管；其中：

所述计时模块，用于对当前工作的开关管的工作时长进行计时操作，若所述工作时长等于预设安全工作时长，则生成关闭所述当前工作的开关管的控制指令，同时生成开启除了所述当前工作的开关管之外的任意一个开关管的控制指令；将所述控制指令发送给所述控制模块；

所述控制模块，用于获取所述控制指令，并基于所述控制指令控制对应开关管的开关；

其中，所述控制模块通过控制引脚与所述开关管的控制端连接，且每个所述开关管都对应一个控制引脚。

可选的，所述电路还包括：电容调节模块；

所述电容调节模块，用于获取所述开关管的输出信号，并将调节后的输出信号作为所述电路的输出。

可选的，所述电路还包括检测模块；

所述检测模块包括检测引脚，用于通过所述检测引脚采集所述电容调节模块的输出。

可选的，所述检测模块通过所述检测引脚采集所述电容调节模块的输出时，具体用于：

当检测到所述检测引脚的电压值满足预设电压值时，生成全开启指令；

将所述全开启指令输入至所述控制模块，以指示所述控制模块开启全部开关管。

可选的，每个所述开关管的输入端相连，连接点作为所述电路的输入端以及每个所述开关管的输出端相连，连接点作为所述电路的输出端。

可选的，所述电容调节模块包括第一电容以及第二电容；

所述第一电容的第一端与所述第二电容的第一端相连，连接点作为所述电容调节模块的输入端，所述第一电容的第二端与地相连；

所述第二电容的第一端作为所述电容调节模块的输出端，所述第二电容的第二端与地相连。

可选的，所述开关管可以是以下项中的任意一种：NMOS管、PMOS管以及各种三级管。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，该设备包括：如上述任意一项所述的负载保护电路。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种负载保护电路，该电路包括：计时模块、控制模块以及至少两个开关管；其中：计时模块，用于对开关管的工作时长进行计时操作，若当前工作的开关管的工作时长等于预设安全工作时长，则生成关闭当前开关管的控制指令，同时生成开启除了当前开关管之外的其他开关管的控制指令；将控制指令发送给控制模块；控制模块，用于获取控制指令，并基于控制指令控制开关管的开关情况；其中，控制模块通过控制引脚与开关管的控制端连接，且每个开关管都对应一个控制引脚。该电路中设置了计时模块，对当前工作的开关管进行计时，当计时的工作时长等于预设安全工作时长时，切换另外一个开关管进行工作，以此方式能够保证MOS管的安全，能够为负载提供稳定所需的电气参数。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术的负载保护电路结构图；

图2示出了本申请提供的负载保护电路结构图；

图3示出了本申请提供的另一种负载保护电路结构图；

图4示出了本申请提供的另一种负载保护电路结构图；

图5示出了本申请提供的电容调节模块的结构图；

图6示出了本申请提供的另一种负载保护电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

目前，存在一种负载保护电路。参见图1，该电路包括：控制模块101以及至少二两个开关管102；其中，各个开关管的输入端相连，作为该负载保护电路的输入端；各个开关管的输出端相连，作为该负载保护电路的输出端；各个开关管的控制端与控制模块的一个控制引脚连接，当控制模块生成开启指令时，将该开启指令通过该控制引脚发送到各个MOS管，以指示各个MOS管同时开启。将MOS管输出的电参数叠加后，能够满足负载的需求。

但是，MOS管存在安全工作时长，当控制模块控制MOS管的开启时间超过MOS管的安全工作时长，会导致MOS管损坏。例如：某个MOS管在80A的电流下，安全工作时长为1ms，而负载所需的电流持续时间为3ms，对应的控制模块会控制该MOS管在该电流下持续3ms，以此方式为负载提供所需的电参数会导致MOS管出现损坏。

为此，本申请实施例提供了一种负载保护电路。参见图2，该电路包括：至少两个开关管201、计时模块202以及控制模块203。其中：

开关管201可以是任意形式的开关管，例如：NMOS管、PMOS管以及各类三级管等具体开关功能的设备。负载保护电路中的开关管可以是同一型号，也可以是不同型号，具体可以由管理人员自行设计。

计时模块202，用于对当前工作的开关管的工作时长进行计时操作，若该工作时长等于预设安全工作时长，则生成关闭当前工作的开关管的控制指令，同时生成开启除了当前工作的开关管之外的任意一个开关管的控制指令；将控制指令发送给控制模块203。

为便于理解，开关管以MOS管举例说明。

需要说明的是，计时模块是控制芯片中的某个功能模块，用于对当前正在工作的开关管进行工作时长计时，而预设安全工作时长是由管理人员根据开关管的极限工作时长进行设置的，例如：某个MOS管在80A的电流下，极限工作时长为1ms，则管理人员可以根据该极限工作时长来设置安全工作时长，如0.5ms，以此方式保证MOS管的安全。

其中，控制芯片可以是ADM1278控制芯片，还可以其他型号的控制芯片，此处不再具体说明。

如果当前工作的开关管的工作时长计时到预设安全工作时长时(即当前工作的开关管的工作时长等于预设安全工作时长时)，将生成关闭当前工作的开关管的控制指令，并生成开启与当前工作的开关管并联的其他开关管的控制指令，将生成的控制指令发送给控制模块，由所述控制模块对各个开关管执行对应的操作。

控制模块203，用于获取控制指令，并基于控制指令控制开关管的开关情况。

其中，控制模块203通过控制引脚与开关管的控制端连接，且每个开关管都对应一个控制引脚。

当电路中的MOS管只有2个时，根据计时模块生成的关闭所述当前工作的开关管的控制指令，通过对应的控制引脚将当前工作的MOS关闭；根据开启除了所述当前开关管之外的所述开关管的控制指令，通过对应的控制引脚将另一个MOS管开启，以此方式进行循环切换MOS进行工作。

当电路中的MOS管为2个以上时，根据计时模块生成的关闭所述当前开关管的控制指令，通过对应的控制引脚将当前工作的MOS关闭；根据开启除了所述当前开关管之外的任意一个所述开关管的控制指令，随机将一个除了当前开关管之外的MOS管开启，替换当前工作的MOS。

需要说明的是，控制模块也属于控制芯片的一个功能模块，控制芯片还包括控制引脚，每个控制引脚对接一个MOS管，以显示各个MOS管的分步管理。

在一个示例中，参见图3，该负载保护电路各个所述开关管的输入端相连，连接点作为所述电路的输入端，各个所述开关管的输出端相连，连接点作为所述电路的输出端。

如图3所示，该电路图中，各个MOS管的D极(即MOS管的漏极)均相连，且连接点作为负载保护电路的输入端，用于对接电源，即图中的P12V_PSU；各个MOS管的S极(即MOS管的源极)均相连，且连接点作为负载保护电路的输出端，用于对接负载，即图中的LOAD模块；每个MOS管的G极(即MOS管的栅极)与控制模块的对应引脚相连。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种负载保护电路，该电路包括：计时模块、控制模块以及至少两个开关管；其中：计时模块，用于对开关管的工作时长进行计时操作，若当前工作的开关管的工作时长等于预设安全工作时长，则生成关闭当前开关管的控制指令，同时生成开启除了当前开关管之外的其他开关管的控制指令；将控制指令发送给控制模块；控制模块，用于获取控制指令，并基于控制指令控制开关管的开关情况；其中，控制模块通过控制引脚与开关管的控制端连接，且每个开关管都对应一个控制引脚。该电路中设置了计时模块，对当前工作的开关管进行计时，当计时的工作时长等于预设安全工作时长时，切换另外一个开关管进行工作，以此方式能够保证MOS管的安全，能够为负载提供稳定所需的电气参数。

需要说明的是，上述实施例中，MOS管交替工作时为了避免MOS管被尖峰电流给击穿。服务器线路较为复杂，所接入的电容也是越来越多，增大了服务器启动时的尖峰电流，而MOS管在尖峰电流下只能工作一定的时长，例如：尖峰电流为80A时，MOS管只能工作1ms，为保证MOS管不被尖峰电流所击穿，为MOS管设置了安全工作时长，当MOS管工作时长到达安全工作时长时，将该MOS管关闭，并由其他MOS管代替该MOS管承担尖峰电流，以此方式交替承担尖峰电流，直至尖峰电流消失，电流趋于平稳。

在一个示例中，参见图4，该负载保护电路还包括：电容调节模块204、检测模块205；其中：

电容调节模块204，用于获取开关管的输出信号，并将调节后的输出信号作为电路的输出。

电容调节模块，用户将开关管的输出信号进行微调，以使得调整后的输出信号更加稳定，减少波动等优化。

参见图5：该电容调节模块具体包括：第一电容C1以及第二电容C2；

第一电容的第一端与第二电容的第一端相连，连接点作为电容调节模块的输入端，第一电容的第二端与地相连；

第二电容的第一端作为电容调节模块的输出端，第二电容的第二端与地相连。

检测模块205，该检测模块包括检测引脚，用于通过检测引脚采集电容调节模块的输出。

具体地，检测模块是控制芯片内部的一个功能模块，用于监测负载保护电路的输出，即将负载保护电路的输出端与控制芯片的控制引脚相连接。

在一个示例中，检测模块通过检测引脚采集电容调节模块的输出时，具体用于：

当检测到检测引脚的电压值满足预设电压值时，生成全开启指令；将全开启指令输入至控制模块，以指示控制模块开启全部开关管。

需要说明的是，检测引脚的电压值满足预设电压值，则表示尖峰电流消失，电流趋于平稳，因此，需要将所有的MOS管全部打开。负载正常工作的电气参数要求较高，管理人员根据实际需要来设置MOS管的数量，当MOS管全开启时，所提供的电气参数才能满足负载的需求。

具体地，当检测引脚采集的负载保护电路的输出电压大于预设电压值时，即表示当前状态可以为负载提供所需的电气参数了，此时会生成一个开启指令，控制模块根据该开启指令，将与该控制模块的控制引脚连接的MOS管全部开启，以使得所有MOS管都有电流流过，经各个MOS的输出叠加之后，得到能满足负载需求的电气参数(例如：电流)。

为便于说明，以包含两个MOS管的负载保护电路来给予说明。

如图6所示，该电路包括供电模块P12V_PSU、开关管MOS1、开关管MOS2、控制芯片ADM1278、电容C1、电容C2以及负载LOAD。其中：MOS1与MOS2的漏极(D极)相连，连接点与供电模块P12V_PSU相连；MOS1与MOS2的源极(S极)相连，连接点与电容C1相连；C1与C2相连，连接点，连接点与负载LOAD连接，且C1与C2的另一端均接地；MOS1的控制端(即栅极)G1与控制芯片ADM1278的控制引脚Gate1相连；MOS2的控制端(即栅极)G2与控制芯片ADM1278的控制引脚Gate2相连。

其中，供电模块P12V_PSU用于输出12V的工作电压(服务器的供电电压一般为12V)，控制芯片ADM1278先开启的MOS1，有MOS1来承担尖峰电流，当MOS1开启时间等于预设安全工作时长时，将MOS1关闭，由MOS2来承担尖峰电流，持续交替，直至尖峰电流消失，当控制芯片ADM1278的控制引脚检测到输出电压值满足预设电压值时(即表示尖峰电流消失)，将全部MOS管打开，并将MOS管输出的电气参数进行叠加，经叠加后的电气参数供负载LOAD使用。

本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例中负载保护电路。其中，该负载保护电路的具体实现过程与实现原理和上述实施例示出的负载保护电路一致，可参见，此处不再赘述。在具体实施中，所述电子设备可以包括但不限于手机、平板、服务器等其他串行总线(Universal SerialBus，USB)接口设备等。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。