技术领域
[0001] 本
发明涉及热插拔领域，更具体地，特别是指一种热插拔关断电路、设备及可读介质。
背景技术
[0002] 随着
大数据技术的发展，对服务器可靠性要求越来越高，Hot Swap(热插拔)线路对服务器供电系统可以起到有效的保护作用，当流过Hot Swap线路的
电流过大，超过Hot Swap设定的保护点时，Hot Swap线路可以关断供电，避免后端服务器因
短路发生烧毁情况。
[0003]
现有技术是在MOSFET(金属
氧化物
半导体场效应晶体管)的Gate(栅极)加一个一定容值的电容，通过该电容的容值大小，可以控制后端
输出电压的上升速度。容值小则MOSFET的GS(栅源极)之间电压上升较快，负载电容充电速度快，输出电压上升快，容值大则MOSFET的GS之间电压上升缓慢，负载电容充电速度慢，输出电压上升缓慢。Gate相连的电容虽然可以控制后端输出电压的上升速度，但当MOSFET流过的电流过大需要及时切断MOSFET进行保护时，该电容的存在会使得MOSFET的Gate放电速度降低，减缓了MOSFET关断速度，有无法达到保护作用的
风险。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明
实施例的目的在于提出一种热插拔关断电路和服务器供电系统，通过断开电压斜率控制引脚和栅极驱动引脚的连接，避免第一电容的影响，从而加快关断的速度。
[0005] 基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种热插拔关断电路，包括如下部件：
[0006] 金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接输入电压，源极连接输出电压；
[0007] 热插拔芯片，所述热插拔芯片包括栅极驱动引脚和电压斜率控制引脚，所述栅极驱动引脚连接所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极，所述电压斜率控制引脚连接所述栅极驱动引脚；
[0008] 第一电容，所述第一电容第一端连接所述电压斜率控制引脚，所述第一电容第二端接地；
[0009] 其中，所述热插拔芯片配置为响应于栅极驱动引脚接收的电流
信号大于
阈值，断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0010] 在一些实施方式中，还包括负载电容，所述负载电容与负载并联。
[0011] 在一些实施方式中，所述第一电容配置为控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管栅极和源极之间的电压，以保持恒定电流给所述负载电容充电。
[0012] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为基于充电电流和第一电容的大小设置输出电压斜坡率以使得输出电压以恒定速度上升。
[0013] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为判断输出电压是否达到输入电压，并基于判断结果为是而断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0014] 本发明实施例的另一方面，还提供了一种服务器供电系统，包括电源和热插拔关断电路，热插拔关断电路包括：
[0015] 金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接输入电压，源极连接输出电压；
[0016] 热插拔芯片，所述热插拔芯片包括栅极驱动引脚和电压斜率控制引脚，所述栅极驱动引脚连接所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极，所述电压斜率控制引脚连接所述栅极驱动引脚；
[0017] 第一电容，所述第一电容第一端连接所述电压斜率控制引脚，所述第一电容第二端接地；
[0018] 其中，所述热插拔芯片配置为响应于栅极驱动引脚接收的电流信号大于阈值，断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0019] 在一些实施方式中，所述热插拔关断电路还包括负载电容，所述负载电容与负载并联。
[0020] 在一些实施方式中，所述第一电容配置为控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管栅极和源极之间的电压，以保持恒定电流给所述负载电容充电。
[0021] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为基于充电电流和第一电容的大小设置输出电压斜坡率以使得输出电压以恒定速度上升。
[0022] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为判断输出电压是否达到输入电压，并基于判断结果为是而断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0023] 本发明具有以下有益技术效果：在能够控制后端输出电压缓起的同时，当后端电流过大需要保护时，通过断开电压斜率控制引脚和栅极驱动引脚的连接，避免第一电容的影响，从而加快关断的速度。
附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0025] 图1为本发明提供的热插拔关断电路的实施例的示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
[0027] 需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0028] 基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种热插拔关断电路的实施例。图1示出的是本发明提供的热插拔关断电路的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下部件：
[0029] 金属氧化物半导体场效应晶体管M，所述金属氧化物半导体场效应晶体管M包括栅极G、漏极D和源极S，所述漏极D连接输入电压Vin，所述源极S连接输出电压Vout；
[0030] 热插拔芯片IC，所述热插拔芯片IC包括栅极驱动引脚Y1和电压斜率控制引脚Y2，所述栅极驱动引脚Y1连接所述栅极G，所述电压斜率控制引脚Y2连接所述栅极驱动引脚Y1；
[0031] 第一电容C1，所述第一电容C1第一端连接所述电压斜率控制引脚Y2，所述第一电容C1第二端接地；
[0032] 其中，所述热插拔芯片IC配置为响应于栅极驱动引脚接收的电流信号大于阈值(也即，需要关断所述金属氧化物半导体场效应晶体管M)，断开所述电压斜率控制引脚Y1和所述栅极驱动引脚Y2的连接。
[0033] 金属氧化物半导体场效应晶体管M的GS电压到达开启
门限值，金属氧化物半导体场效应晶体管M会开启，DS(漏源极)之间导通，与之相对应的，当GS电压降低到门限值以下，金属氧化物半导体场效应晶体管M会关断。DVDT(电压斜率控制引脚Y2)仅在启动模式下连接到Gate Driver(电压斜率控制引脚Y1)，DVDT设置输出电压斜坡率。这种内部连接使输出电压斜坡率主要由DVDT的外接电容和DVDT对电容充电电流大小确定。启动完成后，DVDT与Gate Driver断开连接，当后端故障需要关断金属氧化物半导体场效应晶体管M时，只需要对金属氧化物半导体场效应晶体管M的GATE寄生电容进行放电，GATE级寄生电容很小，放电时可以迅速关断金属氧化物半导体场效应晶体管M，GATE的容性负载会减慢对故障的关闭响应速度，降低瞬态条件下的恢复速度，本发明实施例可防止不必要的GATE电容性负载。在后续的任何启动事件之前，将DVDT重新连接至GATE，恢复正常启动流程。
[0034] 在一些实施方式中，热插拔关断电路还包括负载电容C2，所述负载电容C2与负载R2并联。输出电压Vout的上升速度与负载电容C2的充电速度成正比，负载电容C2充电速度越快，输出电压Vout上升速度越快。
[0035] 在一些实施方式中，所述第一电容C1配置为控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管M栅极G和源极S之间的电压，以保持恒定电流给所述负载电容充电。第一电容C1容值小则金属氧化物半导体场效应晶体管M的GS电压上升较快，负载电容C2充电速度快，输出电压上升速度快。DVDT连接的电容C1是控制GS的电压，GS电压不同会导致DS之间的阻抗不同，阻抗越大，流过的电流越小。通过控制GS的电压，控制以恒定的电流给负载电容C2充电。
[0036] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为基于充电电流和第一电容C1的大小设置输出电压斜坡率以使得输出电压以恒定速度上升。电容充电时有公式IT＝CV，I表示充电电流，T表示时间，C表示第一电容的大小，V表示输出电压，C和V都是一定的，电压斜坡率V/T＝I/C，输出电压Vout以恒定的速度上升，当输出电压Vout上升到与输入电压Vin相等时，输出电压Vout不再上升，表明启动完成。
[0037] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片IC配置为判断输出电压Vout是否达到输入电压Vin。响应于输出电压达到输入电压，断开电压斜率控制引脚Y1和栅极驱动引脚Y2的连接。
[0038] 在一些实施方式中，热插拔关断电路还包括第一
电阻R1，第一电阻R1与第一电容C1
串联。热插拔芯片IC的充电电流一般是恒定的，DVDT串联的第一电阻R1主要影响电容的放电速度。
[0039] 在一些实施方式中，热插拔关断电路还包括第二电阻R3，第二电阻R3与电压斜率控制引脚Y1串联。
[0040] 整个开启过程的时间Tstart与
浪涌电流Iinrush要满足金属氧化物半导体场效应晶体管M的SOA(Safe Operation Area，安全操作区域)，因为金属氧化物半导体场效应晶体管M开启过程中阻抗比较大，通过电流会产生一定的功率损耗，功率损耗超过SOA，金属氧化物半导体场效应晶体管M会烧掉。
[0041] DVDT引脚设置输出电压斜坡率，在上电期间，此引脚内部连接到GATE引脚，这种内部连接使输出电压斜坡率主要由DVDT的外接电容和充电电流大小确定。上电完成后，DVDT引脚与GATE引脚断开连接，并连接至VOUT，以防止阻碍GATE关断时间。本发明实施例可防止不必要的GATE电容性负载，在后端需要保护时可迅速关断MOSFET，重新启动时恢复正常流程。
[0042] 基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种服务器供电系统，包括电源和热插拔关断电路，热插拔关断电路包括：
[0043] 金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接输入电压，源极连接输出电压；
[0044] 热插拔芯片，所述热插拔芯片包括栅极驱动引脚和电压斜率控制引脚，所述栅极驱动引脚连接所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极，所述电压斜率控制引脚连接所述栅极驱动引脚；
[0045] 第一电容，所述第一电容第一端连接所述电压斜率控制引脚，所述第一电容第二端接地；
[0046] 其中，所述热插拔芯片配置为响应于栅极驱动引脚接收的电流信号大于阈值，断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0047] 在一些实施方式中，所述热插拔关断电路还包括负载电容，所述负载电容与负载并联。
[0048] 在一些实施方式中，所述第一电容配置为控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管栅极和源极之间的电压，以保持恒定电流给所述负载电容充电。
[0049] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为基于充电电流和第一电容的大小设置输出电压斜坡率以使得输出电压以恒定速度上升。
[0050] 在一些实施方式中，所述热插拔芯片配置为判断输出电压是否达到输入电压，并基于判断结果为是而断开所述电压斜率控制引脚和所述栅极驱动引脚的连接。
[0051] 以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离
权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和
修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
[0052] 应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
[0053] 上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0054] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过
硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读
存储器，磁盘或光盘等。
[0055] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
