一种热插拔防护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种热插拔防护电路，属于电路防护技术领域。它包括数据线保护电路和电源保护电路，其中，数据线保护电路包括上拉电阻、卡槽和EMI滤波器，所述的上拉电阻一端连接EMI滤波器的供电电源，上拉电阻另一端与EMI滤波器的输入端和数据线端子连接，EMI滤波器的输出端与卡槽连接，所述的电源保护电路包括高边电源开关和TVS二极管，高边电源开关输入端与电源端子连接，输出端与TVS二极管并联后与卡槽连接。芯片的数据线通过上拉电阻和EMI滤波器组合作用，起到防止过压过流和过热的作用，保护芯片内部结构性能，在电源保护电路中将高边电源开关和TVS二极管共同作用，起到保护芯片的效果。

Hot plug protection circuit

The utility model discloses a hot plug protection circuit, belonging to the technical field of circuit protection. It includes a data line protection circuit and power protection circuit, wherein, the data line protection circuit includes a pull-up resistor, the card slot and a EMI filter, the pull-up resistor is connected to one end of EMI filter for power supply, input and data line pull-up resistor and the other end of the connecting terminal of EMI filter, the output terminal of the EMI filter the connection with the card slot, the power protection circuit comprises a high side power switch and TVS diode, high side power switch input terminal and a power supply terminal connection, and the output end of the TVS diode parallel connected with the card slot. The data line chip through a pull-up resistor and EMI filter, to prevent overvoltage and overcurrent and overheat protection function, the internal structure of the chip performance, power protection circuit, high side power switch and diode TVS interaction, play a protective effect of chip.

【技术实现步骤摘要】
一种热插拔防护电路
本技术涉及电路防护
，尤其涉及一种热插拔防护电路。
技术介绍
热插拔(HotSwap)是指在带电运行的背板中插入或移除电路板。该技术适合应用在具有背板总线的系统上(系统具有多个插件，各插件的电源和部分信号均接在一起)。其主要特点是在维持系统背板的电压下，更换发生故障的电路板，并保证系统中其它电路正常运作。优点是方便了系统硬件的升级和维护，缩短了系统故障分析时间；避免了在系统不断电的情况下插拔电路板引发的故障，减少了维护成本。在SD卡、SIM卡或单板热插拔的过程中，静电及冲击电流会导致板内器件失效，影响系统可靠性。而常规的防护方法：如长短针连接器、带热插拔的接口芯片及串电阻、加TVS等，存在成本较高及占用板面积较大的问题。中国专利技术专利，公开号：103166166B，公开日：2016年6月1日，该专利技术公开了专利技术涉及热插拔控制器。该专利技术针对现有技术热插拔控制器，软启动功能缺陷及工作不稳定的问题，提供一种热插拔控制器保护电路，避免热插拔控制器误动作，该专利技术技术方案是，热插拔控制器保护电路，包括电压检测电路、延时电路和开关电路，所述电压检测电路输入端连接输入电压和参考电压，所述电压检测电路输出端通过延时电路与开关电路控制端连接，所述开关电路连接在热插拔控制器触发端和地之间。该专利技术的技术方案，通过合理地设置检测电压和参考电压，可以在欠压点处使开关导通，拉低热插拔控制器触发端的电压，从而关闭热插拔控制器的输出电压，使其规避掉输入电压波动可能产生的误动作。其不足之处是：该专利是针对高压电源(+9Vto+80V)的热插拔控制电路的，该电路结构复杂，占用空间大，价格较高，不适宜在手机、电脑、背板电源等为+5V或+3.3V的工业电子设备领域中推广使用。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题针对现有技术中P热插拔电路成本较高和占用空间大的问题，本技术提供了一种热插拔防护电路。它可以满足以极低的成本和极小的占板面积，实现高可靠的热插拔防护。2.技术方案为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：一种热插拔防护电路，包括数据线保护电路和电源保护电路，其中，数据线保护电路包括上拉电阻、卡槽和EMI滤波器，所述的上拉电阻一端连接EMI滤波器的供电电源，上拉电阻另一端与EMI滤波器的输入端和数据线端子连接，EMI滤波器的输出端与卡槽连接，所述的电源保护电路包括高边电源开关和TVS二极管，高边电源开关输入端与电源端子连接，输出端与TVS二极管并联后与卡槽连接。优选地，所述的EMI滤波器为π型滤波电路，在π型滤波电路的两端各并联一个TVS二极管。优选地，所述的EMI滤波器为TI的4通道的TPD4F003或8通道的TPD8F003。优选地，所述的EMI滤波器的供电电源为3.3V直流电压源。优选地，所述的高边电源开关的型号为AIC1526-0CS，所述的TVS二极管为SMBJ5.0CA。优选地，高边电源开关AIC1526-0CS的端子IN与3.3V直流电压源、电阻R433的一端、电阻R434的一端、电容C3的一端和电容C220的一端连接，电容C3的另一端和电容C220的另一端接地，高边电源开关AIC1526-0CS的端子ENA与数据线端、电阻R433的另一端连接，电阻R434的另一端与高边电源开关AIC1526-0CS的端子ENB连接，电容C222和电容C221并联，高边电源开关AIC1526-0CS的端子OUTA和端子OUTB分别连接在电容C222的两端，高边电源开关AIC1526-0CS的端子OUTB接地，高边电源开关AIC1526-0CS的端子OUTA接电源VCC_SD。优选地，电源VCC_SD与卡槽上的端口、TVS二极管SMBJ5.0CA的一端和电容C223的一端连接，TVS二极管SMBJ5.0CA的另一端、电容C223的另一端和卡槽上的端口均接地。优选地，卡槽端子GROUND1和GROUND2均接地。优选地，所述的卡槽连接2个4通道的EMI滤波器TPD4F003或连接一个8通道的EMI滤波器TPD8F003。优选地，所述的上拉电阻、电阻R433和电阻434的电阻值均为10KΩ。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种热插拔防护电路，在数据线保护电路中，芯片的数据线通过上拉电阻和EMI滤波器组合作用，起到防止过压过流和过热的作用，保护芯片内部结构性能，在电源保护电路中将高边电源开关和TVS二极管共同作用，起到保护芯片的效果；(2)本技术的一种热插拔防护电路，EMI滤波器为TI的4通道的TPD4F003或8通道的TPD8F003，所述的EMI滤波器的供电电源为3.3V直流电压。实际应用中，带ESD保护的EMI滤波器，可根据芯片的数据线端口而定，最终实现芯片的每个数据线端子都与EMI滤波器连接，实现对数据线的保护；(3)本技术的一种热插拔防护电路，EMI滤波器TPD4F003的内部每通道电路如图2所示，是个π型(C-R-C)滤波电路，两端各加一个TVS二极管，成本为1元左右，成本低，占板面积1.7mm×1.35mm，略小于0805封装的贴片电阻，占用空间小，可在手机、电脑和PAD等设备上推广使用；(4)本技术的一种热插拔防护电路，高边电源开关AIC1526-0CS特点是：双通道；500mA持续负载电流；限流/短路保护；热关断保护；欠压闭锁；带使能和故障指示，AIC1526-0CS为SO-8封装，成本为1.5元左右，成本低。TVS二极管采用SMBJ5.0CA，作用是过压保护，成本在0.2元左右，占板面积最大5.6mm×3.95mm，占用空间小，可以满足以极低的成本和极小的占板面积，实现高可靠的热插拔防护；(5)本技术的一种热插拔防护电路，利用现有的集成电路，成本低，电路结构简单，占用空间小，可在CPU、芯片、手机等设备上推广使用；(6)本技术的一种热插拔防护电路，高边电源开关AIC1526-0CS和EMI滤波器TPD4F003构成的热插拔防护电路中自带热插拔控制电路基本都带欠压闭锁和软启动功能，无需外加复杂的控制电路。附图说明图1为本技术的数据线保护电路；图2为本技术的π型滤波电路；图3为本技术的电源保护电路。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图及实施例对本技术作详细描述。实施例1结合图1-3，一种热插拔防护电路，包括数据线保护电路和电源保护电路，其中，如图1所示，数据线保护电路包括上拉电阻、卡槽和EMI滤波器，所述的上拉电阻一端连接EMI滤波器的供电电源，上拉电阻另一端与EMI滤波器的输入端和数据线端子连接，EMI滤波器的输出端与卡槽连接，如图3所示，所述的电源保护电路包括高边电源开关和TVS二极管，高边电源开关输入端与电源端子连接，输出端与TVS二极管并联后与卡槽连接。本实施例的一种热插拔防护电路，在数据线保护电路中，芯片的数据线通过上拉电阻和EMI滤波器组合作用，起到防止过压过流和过热的作用，保护芯片内部结构性能，在电源保护电路中将高边电源开关和TVS二极管共同作用，起到保护芯片的效果。实施例2本实施例的一种热插拔防护电路，与实施例1类似，其中，所述的EMI滤波器为π型滤波电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热插拔防护电路，其特征在于，包括数据线保护电路和电源保护电路，其中，数据线保护电路包括上拉电阻、卡槽和EMI滤波器，所述的上拉电阻一端连接EMI滤波器的供电电源，上拉电阻另一端与EMI滤波器的输入端和数据线端子连接，EMI滤波器的输出端与卡槽连接，所述的电源保护电路包括高边电源开关和TVS二极管，高边电源开关输入端与电源端子连接，输出端与TVS二极管并联后与卡槽连接。

【技术特征摘要】
1.一种热插拔防护电路，其特征在于，包括数据线保护电路和电源保护电路，其中，数据线保护电路包括上拉电阻、卡槽和EMI滤波器，所述的上拉电阻一端连接EMI滤波器的供电电源，上拉电阻另一端与EMI滤波器的输入端和数据线端子连接，EMI滤波器的输出端与卡槽连接，所述的电源保护电路包括高边电源开关和TVS二极管，高边电源开关输入端与电源端子连接，输出端与TVS二极管并联后与卡槽连接。2.根据权利要求1所述的一种热插拔防护电路，其特征在于，所述的EMI滤波器为π型滤波电路，在π型滤波电路的两端各并联一个TVS二极管。3.根据权利要求1或2所述的一种热插拔防护电路，其特征在于，所述的EMI滤波器为4通道的TPD4F003或8通道的TPD8F003。4.根据权利要求3所述的一种热插拔防护电路，其特征在于，所述的EMI滤波器的供电电源为3.3V直流电压源。5.根据权利要求1所述的一种热插拔防护电路，其特征在于，所述的高边电源开关的型号为AIC1526-0CS，所述的TVS二极管为SMBJ5.0CA。6.根据权利要求5所述的一种热插拔防护电路，其特征在于，高边电源开关AIC1526-0CS的端子IN与3.3V直流电压源、电阻R433的一端、电阻R434的一端、电容C3的一端和电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，许飞宇，雷晓杰，
申请(专利权)人：南京大全电气研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32