[實(shí)用新型]一種PD設(shè)備的防浪涌電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821044700.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN208522458U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞏令風(fēng);譚在超;丁國(guó)華;羅寅;張勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州鍇威特半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 呂書桁

本實(shí)用新型涉及一種PD設(shè)備的防浪涌電路，包括設(shè)置在協(xié)議芯片內(nèi)部的單電源運(yùn)放、第一MOS管、運(yùn)放、第一電流源、分壓電阻、熔絲修調(diào)電路、采樣電阻、第二MOS管，單電源運(yùn)放的正輸入端接第一電流源，單電源運(yùn)放的負(fù)輸入端接運(yùn)放的輸出端，單電源運(yùn)放的輸出端接第一MOS管的柵極，第一MOS管的漏極接GND，第一MOS管的源極接運(yùn)放的正輸入端，運(yùn)放的負(fù)輸入端接VSS，采樣電阻接入運(yùn)放的正輸入端和VSS之間，分壓電阻的一端接熔絲修調(diào)電路，另一端接VSS，第二MOS管的漏極接第一MOS管的柵極，第二MOS管的柵極連接協(xié)議芯片內(nèi)的使能端EN，第二MOS管的源極接GND。本電路可精確控制上電時(shí)流入?yún)f(xié)議芯片的最大電流，保護(hù)協(xié)議芯片，提高了用戶產(chǎn)品的集成度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PD（Powered Device）設(shè)備的防浪涌電路，具體地說是一種應(yīng)用在POE（Power Over Ethernet）電源管理芯片中的防浪涌保護(hù)電路。

背景技術(shù)

浪涌電流指電源接通瞬間，流入電源設(shè)備的峰值電流。由于輸入濾波電容迅速充電，所以該峰值電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)輸入電流；過大的峰值電流會(huì)損害電源設(shè)備，因而工程中通常需要對(duì)浪涌電流進(jìn)行抑制處理。

PD（Powered Device）是POE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的受電設(shè)備，主要包括協(xié)議芯片和DC-DC芯片，當(dāng)PD設(shè)備符合供電條件進(jìn)行供電時(shí)，協(xié)議芯片打開內(nèi)部功率管（如圖1），VDD-GND-VSS形成電流通路，接收PSE(Power via MDI Sourcing Equipment)提供的經(jīng)過AC-DC轉(zhuǎn)換的直流電VDD。在協(xié)議芯片內(nèi)功率管開啟的瞬間，由于DC-DC模塊VDD和GND存在輸入濾波電容（C2），在GND-VSS之間會(huì)存在浪涌電流如圖2所示，電流過大則會(huì)損害設(shè)備。

目前，針對(duì)浪涌電流的抑制主要采用瞬態(tài)二極管、氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻等分立器件，如圖1中的TVS器件能夠消除浪涌電流帶來的的脈沖尖峰從而保護(hù)整流橋和協(xié)議芯片，然而DC-DC模塊在通過GND放電到VSS時(shí)，C2下極板放電帶來的浪涌電流則會(huì)損壞協(xié)議芯片。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要從協(xié)議芯片內(nèi)部著手，結(jié)合IEEE802.3.af協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且防浪涌電流效果佳的PD設(shè)備的防浪涌電路，具體是一種片上防浪涌電路，該電路可精確控制上電時(shí)流入?yún)f(xié)議芯片的最大電流，保護(hù)協(xié)議芯片的同時(shí)能夠提高用戶產(chǎn)品的集成度，并且也縮減了成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為，一種PD設(shè)備的防浪涌電路，包括設(shè)置在協(xié)議芯片內(nèi)部的高增益運(yùn)算放大器、第一MOS管、運(yùn)算放大器、第一電流源、分壓電阻、熔絲修調(diào)電路、采樣電阻、第二MOS管、電源地GND和數(shù)字地VSS，電源VDD連接DC_DC模塊的輸入端，DC_DC模塊的接地端連接電源地GND，高增益運(yùn)算放大器的正輸入端連接在第一電流源和熔絲修調(diào)電路之間，高增益運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接運(yùn)算放大器的輸出端，高增益運(yùn)算放大器的輸出端連接第一MOS管的柵極，第一MOS管的漏極連接電源地GND，第一MOS管的源極連接運(yùn)算放大器的正輸入端，運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接數(shù)字地VSS，采樣電阻接入運(yùn)算放大器的正輸入端和數(shù)字地VSS之間，分壓電阻的一端連接熔絲修調(diào)電路，分壓電阻的另一端連接數(shù)字地VSS，第二MOS管的漏極連接第一MOS管的柵極，第二MOS管的柵極連接協(xié)議芯片內(nèi)的使能端EN（使能端具體是由設(shè)置在協(xié)議芯片內(nèi)的常規(guī)的VDD電壓檢測(cè)模塊提供），第二MOS管的源極連接數(shù)字地VSS。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述高增益運(yùn)算放大器采用單電源運(yùn)放，其在靜態(tài)工作點(diǎn)的輸入共模電壓由第一電流源、熔絲修調(diào)電路和分壓電阻決定，從而也決定了高增益運(yùn)算放大器的輸出電壓。