一种热插拔电源保护电路及其插件式监护仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种热插拔电源保护电路及其插件式监护仪，所述热插拔电源保护电路包括：电源变换模块、开关模块、插件模块插槽以及限流电阻，所述开关模块与所述电源变换模块的输出端相连接，所述开关模块通过所述限流电阻连接至所述插件模块插槽，所述插件模块插槽与外接设备的插件模块相连接。本实用新型专利技术能够防止电源前级在热插拔插件模块时有较大程度的电压跌落情况，同时防止插件式监护仪的电源变换电路出现锁死的情况；满足插件式监护仪正常工作的同时，由于所述限流电阻两端的电压差较小，而不影响后级的插件模块正常供电。

Hot plug power supply protection circuit and plug-in type monitor

The utility model provides a hot swap power protection circuit and plug-in monitor, protection circuit of the hot plug power supply comprises a power conversion module, switch module, plug-in module slot and a current limiting resistor, the output of the switching module and the power converter module end connected to the switch module through the limit flow resistance is connected to the plug-in module slot, the plug-in module slot and the external device of the plug-in module is connected. The utility model can prevent the power level in the hot swappable plug-in module has a greater degree of voltage drop, while preventing the power conversion circuit plug-in monitor the lock case; meet plug-in monitor work at the same time, due to the current limiting voltage of two terminal resistance difference is smaller, but does not affect the normal power supply the plug-in module after class.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热插拔电源保护电路，尤其涉及一种插件式监护仪的热插拔电源保护电路。
技术介绍
在插件式监护仪中，为了方便用户在使用时，可以灵活的选配参数测量模块，会将监护仪与所配选的插件式参数测量模块分开，该插件式参数测量模块简称为插件模块或插件参数模块，在实际使用时，监护仪通过位于监护仪自身的插件模块插槽或者外接的辅助插件箱为插件模块进行供电。现有的插件式监护仪的供电方案中，在插件式监护仪中分为监护仪主机与插件式参数测量模块部分，这里的主机特指在监护仪的系统中除开插件模块以外的部分，所述插件模块包含外接的辅助插件箱；插件模块与监护仪主机通过插件模块插槽进行供电，在插件模块插槽中，插件模块与监护仪主机的连接信号包含电源供电以及插件模块在位检测信号，其中插件模块在位检测信号用于监护仪主机中的MCU识别当前槽位是否有接入插件模块。在监护仪主机中有一个电源变换电路，该电路产生一个总线电压VBUS，VBUS电压主要用于监护仪主机内部电路供电，同时VBUS电压通过一定的开关控制电路控制后，输出VBUS_EXT电压，该电压主要用于监护仪主机外接的插件模块使用，在监护仪中，这里的开关控制电路多为MOS管及其控制电路组成。在电源变换电路中有一定的限流保护措施，当后级输出的电流过大时，经过限流检测，电源变换电路会关闭后级VBUS的输出，以保护后级电路，在一般的监护仪系统设计中，该电源保护往往是锁死型保护，即当出现过流情况时，电源会一直断开输出，直到拔出电源线，排除过流故障后，重新开启监护仪。在目前的插件式监护仪的使用中，会经常出现对插件模块进行热插拔的操作，如图1所示，在插件模块插槽中，为了保证插件模块的供电正常，往往会在插件模块中，有一些输入电容，由电容本身的特性可以知道，流过电容回路的电流与电容两端的电压变化量成正比，与变化时间长短成反比，电容两端的电压在短时间变化时会有很大的电流流过电容回路，这种情况会大量出现在对插件模块进行热插拔的时候，这就对VBUS_EXT前面的电路产生很大风险，这些风险包括以下两个方面。第一方面、热插拔插件模块时，出现过流情况时，如还未达到电源变换电路锁死的门限值时，前级的电源变换电路会因后级有瞬间的大电流负载，而导致输出电压VBUS跌落或突然下降，这里电压跌落的程度与冲击电流大小成正比关系，冲击电流越大，电压跌落越大，因VBUS电压会给监护仪主机其余电路部分供电，当热插拔时，VBUS出现较大程度电压跌落时，会引起其他电路工作异常；与此同时，因为电源变换电路的输出负载较多，其限流值也一般会大于VBUS_EXT的控制MOS的额定电流值，当出现多次热插拔插件模块时，由于多次插拔会造成MOS管发热量累积，达到一定程度后会导致VBUS_EXT的控制端MOS管烧毁，使其短路。第二方面、热插拔插件模块时，出现过流情况，且过流值达到电源变换电路锁死的门限值，这时电源变换电路会进入锁死状态，断开VBUS的输出，进而导致监护仪的主机部分断电进入关机状态。同时，当出现热插拔插件模块过流值达到前级电源变换电路的锁死门限值时，流过VBUS_EXT的控制MOS管的电流值也会较大程度地大于其额定工作电流值，从而直接导致VBUS_EXT的控制端MOS管烧毁，使其短路。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够防止电源端在热插拔插件模块时有较大程度的电压跌落情况，同时防止监护仪的电源变换电路出现锁死情况的插件式监护仪的热插拔电源保护电路。对此，本技术提供一种热插拔电源保护电路，包括：电源变换模块、开关模块、插件模块插槽以及限流电阻，所述开关模块与所述电源变换模块的输出端相连接，所述开关模块通过所述限流电阻连接至所述插件模块插槽，所述插件模块插槽与外接设备的插件模块相连接。更进一步地，还包括电压测量电路和用于根据电压测量结果控制所述开关模块的保护锁死电路，所述电压测量电路并联连接在所述限流电阻的两端，所述保护锁死电路与所述电压测量电路相连接。更进一步地，还包括电压比较电路，所述电压测量电路通过电压比较电路连接至所述保护锁死电路。更进一步地，还包括开关控制电路，所述保护锁死电路通过开关控制电路连接至所述开关模块。更进一步地，还包括预设电压模块，所述预设电压模块与所述电压比较电路相连接；或，所述预设电压模块内置于所述电压比较电路中。更进一步地，还包括MCU，所述MCU与所述保护锁死电路相连接。更进一步地，还包括在位检测电路，所述在位检测电路连接至所述MCU。更进一步地，所述在位检测电路与所述插件模块插槽的接触触点相连接。更进一步地，所述开关模块包括MOS管，所述限流电阻为NTC电阻。本技术还提供一种插件式监护仪，包括了如上所述的热插拔电源保护电路，所述热插拔电源保护电路的插件模块插槽与所述插件式监护仪的插件模块相连接。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：将限流电阻接于开关模块的VBUS_EXT电压控制MOS管之后，再通过电压测量电路和电压比较电路后输出过流触发信号，在该过流触发信号作用于保护锁死电路后，对开关模块的VBUS_EXT的MOS管进行控制，当热插拔插件模块出现过流情况时，对VBUS_EXT电源进行锁死保护，以防止VBUS_EXT电源前级的电源VBUS在热插拔插件模块时有较大程度的电压跌落情况，同时防止插件式监护仪的电源变换电路出现锁死的情况，不再需要用户拔出电源线后重新开机就能够正常使用监护仪。在本技术中，限流电阻优选采用具有一定负热效应的NTC电阻，该NTC电阻的温度越高其电阻值越小，使用NTC电阻时，可有效完成热插拔插件模块时对回路电流的限制，以防止VBUS电压有较大程度的电压跌落情况，同时满足正常工作时，限流电阻两端的电压差较小，而不影响后级的插件模块正常供电。在本技术中，还包含MCU和用于产生锁死清除脉冲信号的保护锁死电路，该锁死清除脉冲信号可在VBUS_EXT电源被锁死保护后，用于清除锁死保护电路的状态，以保证在没有拔出电源线而重新开机情况下，可以允许用户正常使用监护仪以及插件模块。附图说明图1是本技术一种实施例的电路模块示意图；图2是本技术另一种实施例的电路模块示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。实施例1：如图1所示，本实施例提供一种热插拔电源保护电路，包括：电源变换模块1、开关模块2、插件模块插槽3以及限流电阻4，所述开关模块2与所述电源变换模块1的输出端相连接，所述开关模块2通过所述限流电阻4连接至所述插件模块插槽3，所述插件模块插槽3与外接设备的插件模块5相连接。所述外接设备可以优选为插件式监护仪。本实施例中，所述开关模块2采用MOS管；所述限流电阻4为NTC电阻；上述限流电阻4采用具有一定负热效应的NTC电阻，所述NTC电阻的温度越高其电阻值越小，所述NTC电阻接至插件式监护仪主机的VBUS_EXT电源输出控制处，以实现在进行热插拔时对冲击电流的限制，其具体工作原理为：接入NTC电阻后，在热插拔所述插件模块5时，插件模块5输入电容两端的电压将变为由NTC电阻与输入电容对VBUS_EXT的分压，该分压的压值将小于原来的VBUS_EXT，减小了插件模块5输入电容的电压变化量，进而减小了电容回路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热插拔电源保护电路，其特征在于，包括：电源变换模块、开关模块、插件模块插槽以及限流电阻，所述开关模块与所述电源变换模块的输出端相连接，所述开关模块通过所述限流电阻连接至所述插件模块插槽，所述插件模块插槽与外接设备的插件模块相连接。

【技术特征摘要】
1.一种热插拔电源保护电路，其特征在于，包括：电源变换模块、开关模块、插件模块插槽以及限流电阻，所述开关模块与所述电源变换模块的输出端相连接，所述开关模块通过所述限流电阻连接至所述插件模块插槽，所述插件模块插槽与外接设备的插件模块相连接。2.根据权利要求1所述的热插拔电源保护电路，其特征在于，还包括电压测量电路和用于根据电压测量结果控制所述开关模块的保护锁死电路，所述电压测量电路并联连接在所述限流电阻的两端，所述保护锁死电路与所述电压测量电路相连接。3.根据权利要求2所述的热插拔电源保护电路，其特征在于，还包括电压比较电路，所述电压测量电路通过电压比较电路连接至所述保护锁死电路。4.根据权利要求3所述的热插拔电源保护电路，其特征在于，还包括开关控制电路，所述保护锁死电路通过开关控制电路连接至所述开关模块。5.根据权利要求3所述的热插拔电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺斌，
申请(专利权)人：深圳市理邦精密仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44