一種控制器電源、及其控制器電源模塊與芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電源，尤其涉及一種控制器電源、及具有所述控制器電源的模塊 與芯片。
【背景技術(shù)】
[0002] 電源作為一切電路能量的來源，其性能的好壞決定系統(tǒng)運行的成敗及其可靠性， 在1C電路中，同時還影響其壽命。
[0003] -款較好的電源設(shè)計需要其提供持續(xù)穩(wěn)定的電源供應，有較高的電源精度，較小 的輸出紋波，以及較高的帶負載能力，同時還提供較好的電路保護功能，包括過壓，過載，過 流的保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對目前控制器的電源電路存在電源無法持續(xù)穩(wěn)定供電的缺陷，提供一種 控制器電源、及具有所述控制器電源的模塊與芯片。
[0005] 本發(fā)明的解決方案是：一種控制器電源，其用于將24V直流輸入轉(zhuǎn)換為均低于24V 的若干直流輸出；其包括前級電壓轉(zhuǎn)換電路（3)、后級電壓轉(zhuǎn)換電路（4)、電源狀態(tài)檢測電 路（5)、電源狀態(tài)顯示電路（6);前級電壓轉(zhuǎn)換電路（3)、后級電壓轉(zhuǎn)換電路⑷構(gòu)成二級級 聯(lián)直流變換電路；前級電壓轉(zhuǎn)換電路（3)經(jīng)由后級電壓轉(zhuǎn)換電路（4)與電源狀態(tài)檢測電路
[5] 、電源狀態(tài)顯示電路（6)分別連接；
[0006] 其中：前級電壓轉(zhuǎn)換電路⑶包括P10電源轉(zhuǎn)換電路（31)、P5電源轉(zhuǎn)換電路（32)、 P3V3電源轉(zhuǎn)換電路（33)、輸入電源檢測電路（34)、散熱風扇電源電路（35) ;P10電源轉(zhuǎn)換 電路（31)、P5電源轉(zhuǎn)換電路（32)、P3V3電源轉(zhuǎn)換電路（33)分別針對24V直流輸入實現(xiàn)邏 輯電壓10V、5V、3.3V轉(zhuǎn)換以用于后級電壓轉(zhuǎn)換電路（4)，輸入電源檢測電路（34)實現(xiàn)24V 直流輸入的檢測，散熱風扇電源電路（35)根據(jù)P3V3電源轉(zhuǎn)換電路（33)的輸出實現(xiàn)控制器 的散熱風扇電源的供電和狀態(tài)檢測；后級電壓轉(zhuǎn)換電路（4)包括1P5EXT&P5EXT電源轉(zhuǎn)換電 路（40)、P2V5電源轉(zhuǎn)換電路（41)、P1V8電源轉(zhuǎn)換電路（42)、P1V5電源轉(zhuǎn)換電路（43)、1P1V2 電源轉(zhuǎn)換電路（44)、P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（45)、P1V05電源轉(zhuǎn)換電路（46)、P0V9電源轉(zhuǎn)換電 路（47)、PCORE電源轉(zhuǎn)換電路（48);這些電源轉(zhuǎn)換電路根據(jù)前級電壓轉(zhuǎn)換電路（3)的邏輯 電壓10V、5V、3. 3V實現(xiàn)控制器的主控單元的各種模塊供電電源的轉(zhuǎn)換；電源狀態(tài)檢測電路 (5)與后級電壓轉(zhuǎn)換電路（4)連接檢測所述各種模塊供電電源的電源狀態(tài)；電源狀態(tài)顯示 電路（6)與PCORE電源轉(zhuǎn)換電路（48)連接顯示所述主控單元的CPU的電源狀態(tài)。
[0007] 作為上述方案的進一步改進，所述控制器電源還包括過壓過流保護電路（2)，過壓 過流保護電路（2)包括瞬變電壓抑制器（21)、肖特基整流器五（213)、正高壓功率及電流 插拔控制器（212);瞬變電壓抑制器（21) -端接收24V直流輸入，瞬變電壓抑制器（21)另 一端經(jīng)由肖特基整流器五（213)、正高壓功率及電流插拔控制器（212)輸出電源電壓信號 P24_PS〇
[0008] 進一步地，P10電源轉(zhuǎn)換電路（31)包括LTC3727直流電壓轉(zhuǎn)換器以及分別與 LTC3727直流電壓轉(zhuǎn)換器電性連接的分壓電阻一（312)、分壓電阻二（311)、軟啟動電容一 (314)、軟啟動電容二（315)、頂層M0SFET-（316)、底層M0SFET-（317)、頂層M0SFET二 (318)、底層M0SFET二（319)、電流感知電阻一（3112)、電流感知電阻二（3111)、基準電壓 電路一（3110) ;LTC3727直流電壓轉(zhuǎn)換器接收電源電壓信號P24_PS，輸出10V電壓信號P10 至PC0RE電源轉(zhuǎn)換電路（48)。
[0009] 再進一步地，P5電源轉(zhuǎn)換電路（32)、P3V3電源轉(zhuǎn)換電路（33)共同采用5V及3. 3V 邏輯電壓轉(zhuǎn)換電路；所述5V及3. 3V邏輯電壓轉(zhuǎn)換電路采用LTC1628直流電壓轉(zhuǎn)換器以 及分別與LTC1628直流電壓轉(zhuǎn)換器電性連接的分壓電阻三（322)、分壓電阻四（321)、軟啟 動電容三（324)、軟啟動電容四（325)、頂層M0SFET三（326)、底層M0SFET三（327)、頂層 M0SFET四（328)、底層M0SFET四（329)、電流感知電阻三（3212)、電流感知電阻四（3211); LTC3727直流電壓轉(zhuǎn)換器接收電源電壓信號P24_PS，輸出5V電壓信號P5至1P5EXT&P5EXT 電源轉(zhuǎn)換電路（40)、PC0RE電源轉(zhuǎn)換電路（48)、P1V5電源轉(zhuǎn)換電路（43)、P1V05電源轉(zhuǎn)換電 路（46)、P1V8電源轉(zhuǎn)換電路（42)、1P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（44)、P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（45)、電源 狀態(tài)檢測電路（5)，還輸出3. 3V電壓信號P3V3至散熱風扇電源電路（35)、PC0RE電源轉(zhuǎn)換 電路（48)、P1V5電源轉(zhuǎn)換電路（43)、P1V05電源轉(zhuǎn)換電路（46)、P1V8電源轉(zhuǎn)換電路（42)、 1P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（44)、P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（45)、P0V9電源轉(zhuǎn)換電路（47)、P2V5電源轉(zhuǎn) 換電路（41)、電源狀態(tài)檢測電路（5);還輸出參考電壓3. 3V電壓信號REF_3V3至輸入電源 檢測電路（34);還輸出電壓信號P5A1至輸入電源檢測電路（34)、電源狀態(tài)檢測電路（5)。
[0010] 再進一步地，PC0RE電源轉(zhuǎn)換電路（48)為所述主控單元的CPU供電電路，其采用 MAX8770供電芯片，給MAX8770供電芯片提供10V、5V及3. 3V邏輯電壓，通過來自控制器的 主控單元的CPU的數(shù)字量信號VID[0-6]，控制MAX8770供電芯片的輸出電壓信號PC0RE在 0~1. 5V之間變化；MAX8770供電芯片還輸出偵測信號PC0RE_0K接電源狀態(tài)顯示電路（6) 的LED顯示燈，同時MAX8770供電芯片還提供CPU的供電電源信號的檢測接口VCCSENSE、參 考地信號的檢測接口VSSSENSE。
[0011] P1V5電源轉(zhuǎn)換電路（43)、P1V05電源轉(zhuǎn)換電路（46)、P1V8電源轉(zhuǎn)換電路（42)與 1P1V2電源轉(zhuǎn)換電路（44)為控制器供電。P0V9電源轉(zhuǎn)換電路（47)為控制器的內(nèi)存單元供 電，采用MAX1510低電壓線性穩(wěn)壓器，給DDR2供電電路供3. 3V電壓；MAX1510低電壓線性 穩(wěn)壓器輸入1. 8V電壓，將1. 8V電壓轉(zhuǎn)換成輸出信號P0V9,同時輸出信號P0V9_0K至電源狀 態(tài)檢測電路（5)用于指示P0V9電源轉(zhuǎn)換電路（47)的輸出電壓的狀態(tài)。
[0012] 優(yōu)選地，電源狀態(tài)檢測電路（5)包括并聯(lián)穩(wěn)壓器（51)、電壓比較器（52)、與門 (53)、或門（54);通過并聯(lián)穩(wěn)壓器（51)提供參考電壓REF_2V5,經(jīng)過電壓比較器（52)、與門 (53)、或門（54)輸出信號P0K，用于指示電源輸出狀態(tài)。
[0013] 本發(fā)明還提供一種控制器電源模塊，其采用上述任意一種控制器電源設(shè)計而成。 控制器電源設(shè)計成模塊形式，可在廠內(nèi)實現(xiàn)安裝，模塊化設(shè)計方便運輸、使用。
[0014] 本發(fā)明還提供一種控制器電源芯片，其采用上述任意一種控制器電源設(shè)計而成。 控制器電源設(shè)計成芯片形式，不但可在廠內(nèi)實現(xiàn)安裝，方便運輸、使用，也可實現(xiàn)小型化。
[0015] 本發(fā)明通過電路保護設(shè)計，經(jīng)過二級級聯(lián)直流變換，可以實現(xiàn)高精度及較小紋波 電源電壓輸出，同時還提供對輸出電源電壓狀態(tài)的檢測。
【附圖說明】
[0016] 圖1為控制器電源的總體框圖。
[0017] 圖2為圖1中過壓過流保護電路2的具體實現(xiàn)框圖。
[0018] 圖3為圖1中P10電源轉(zhuǎn)換電路31的具體實現(xiàn)框圖。
[0019] 圖4為圖1中P5電源轉(zhuǎn)換電路32、P3V3電源轉(zhuǎn)換電路33的具體實現(xiàn)框圖。
[0020] 圖5為圖1中輸入電源檢測電路34的具體實現(xiàn)框圖。
[0021] 圖6為圖1中散熱風扇電源電路35的具體實現(xiàn)框圖。
[0022] 圖7為圖1中1P5EXT&P5EXT電源轉(zhuǎn)換電路40的具體實現(xiàn)框圖。
[0023] 圖8為圖1中PCORE電源轉(zhuǎn)換電路48的具體實現(xiàn)框圖。
[0024] 圖9為圖1中P1V5電源轉(zhuǎn)換電路43、P1V05電源轉(zhuǎn)換電路46的具體實現(xiàn)框圖。
[0025] 圖10為圖1中P1V8電源轉(zhuǎn)換電路42與1P1V2電源轉(zhuǎn)換電路44的具體實現(xiàn)框圖。
[0026] 圖11為圖1中P1V2電源轉(zhuǎn)換電路45的具體實現(xiàn)框圖。
[0027] 圖12為圖1中P0V9電源轉(zhuǎn)換電路47的具體實現(xiàn)框圖。
[0028] 圖13為圖1中P2V5電源轉(zhuǎn)換電路41的具體實現(xiàn)框圖。
[0029] 圖14為圖1中電源狀態(tài)檢測電路5的具體實現(xiàn)框圖。
[0030] 圖15為P10的輸出電壓圖。
[0031] 圖16為P5的輸出電壓圖。
[0032] 圖17為P3V3的輸出電壓圖。
[0033] 圖18為P5A1的輸出電壓圖。
【具體實施方式】
[0034] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅