一种热插拔电路和设备制造技术

本发明专利技术公开了一种热插拔电路和设备，包括电容、第一可控开关、降压模块及控制模块，在直流电源开始为电容充电时，控制模块首先会控制第一可控开关断开，并控制降压模块对直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压，电容两端的电压除以第一电压得到的比值与第二电压的数值呈正相关，从而可以使电容的电压逐渐升高。在确定电容充电结束时，浪涌电流消退，控制模块会控制降压模块停止工作，控制第一可控开关导通。由此可见，采用本申请的方式，能够使电容缓慢地进行充电，降低了浪涌电流的影响，同时也降低了第一可控开关的损耗和电路的无功功率消耗。功功率消耗。功功率消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种热插拔电路和设备


[0001]本专利技术涉及电路保护
，特别是涉及一种热插拔电路和设备。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的发展，服务器、网络交换机、磁碟数组以及高电流的通讯基础设备需要持续运转才能满足需求。如果设备在替换、更新或维修时进行在线插拔，则需要设置热插拔电路以避免在插拔的过程中发生故障，但是由于热插拔电路中存在电容，在设备上电时，电容两端充电起始瞬间会产生较大的浪涌电流，可能因此损坏电容和电容所在的回路。
[0003]现有技术中通过控制电容前端的开关管的缓慢导通使得电容缓慢充电，从而电容所在的回路避免了浪涌电流的冲击，但是现有技术中一旦控制失误很容易造成开关管的损坏，且为了抑制浪涌电流，电路的无功功率消耗较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种热插拔电路和设备，降低了浪涌电流的影响，同时也降低了第一可控开关的损耗和电路的无功功率消耗。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种热插拔电路，包括电容、第一可控开关、降压模块及控制模块；
[0006]所述第一可控开关的第一端分别与直流电源及所述降压模块的第一端连接，所述第一可控开关的第二端分别与所述电容的第一端及所述降压模块的第二端连接，所述电容的第二端接地；
[0007]所述控制模块分别与所述第一可控开关的控制端及所述降压模块的控制端连接，用于在所述直流电源开始为所述电容充电时，控制所述第一可控开关断开，控制所述降压模块对所述直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压；在确定所述电容充电结束时，控制所述第一可控开关导通，控制所述降压模块停止工作；所述电容两端的电压除以所述第一电压得到的比值与所述第二电压的数值呈正相关。
[0008]优选的，在所述电容的电压除以所述第一电压得到的比值等于1时，所述第二电压等于所述第一电压。
[0009]优选的，所述第一可控开关为NMOS开关管，所述NMOS开关管的漏极作为所述第一可控开关的第一端，所述NMOS开关管的源极作为所述第一可控开关的第二端，所述NMOS开关管的栅极作为所述第一可控开关的控制端。
[0010]优选的，确定所述电容充电结束，包括：
[0011]在所述电容两端的电压除于所述第一电压的比值大于所述预设阈值时，确定所述电容充电结束。
[0012]优选的，所述降压模块包括第二可控开关、二极管和电感；
[0013]所述第二可控开关的第一端与所述直流电源的输出端连接，所述第二可控开关的
第二端分别与所述电感的第一端和所述二极管的阴极连接，所述第二可控开关的控制端与所述控制模块连接，所述二极管的阳极接地，所述电感的第二端与所述电容的第一端连接；
[0014]控制所述降压模块对所述直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压，包括：
[0015]输出PWM信号至所述第二可控开关，以控制所述第二可控开关进行周期性导通，所述电容两端的电压除以所述第一电压得到的比值与所述PWM信号的占空比呈正相关。
[0016]优选的，所述降压模块还包括电阻，所述电阻的第一端与所述第二可控开关的第二端连接，所述电阻的第二端分别与所述电感的第一端和所述二极管的阴极连接。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种设备，包括上述的热插拔电路。
[0018]优选的，所述设备为服务器。
[0019]本专利技术公开了一种热插拔电路和设备，包括电容、第一可控开关、降压模块及控制模块，在直流电源开始为电容充电时，控制模块首先会控制第一可控开关断开，并控制降压模块对直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压，电容两端的电压除以第一电压得到的比值与第二电压的数值呈正相关，从而可以使电容的电压逐渐升高。在确定电容充电结束时，浪涌电流消退，控制模块会控制降压模块停止工作，控制第一可控开关导通。由此可见，采用本申请的方式，能够使电容缓慢地进行充电，降低了浪涌电流的影响，同时也降低了第一可控开关的损耗和电路的无功功率消耗。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例，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附图。
[0021]图1为本专利技术提供的一种热插拔电路的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术提供的另一种热插拔电路的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术提供的一种热插拔电路的控制原理示意图；
[0024]图4为本专利技术提供的一种热插拔电路的控制流程图；
[0025]图5为本专利技术提供的一种热插拔电路的工作状态图；
[0026]图6为本专利技术提供的另一种热插拔电路的工作状态图；
[0027]图7为现有技术的热插拔电路工作时的测试波形图；
[0028]图8为本专利技术的热插拔电路工作时的测试波形图。
具体实施方式
[0029]本专利技术的核心是提供一种热插拔电路和设备，降低了浪涌电流的影响，同时也降低了第一可控开关的损耗和电路的无功功率消耗。
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]请参照图1，图1为本专利技术提供的一种热插拔电路的结构示意图。
[0032]本专利技术提供了一种热插拔电路，包括电容1、第一可控开关2、降压模块3及控制模块4；
[0033]第一可控开关2的第一端分别与直流电源及降压模块3的第一端连接，第一可控开关2的第二端分别与电容1的第一端及降压模块3的第二端连接，电容1的第二端接地；
[0034]控制模块4分别与第一可控开关2的控制端及降压模块3的控制端连接，用于在直流电源开始为电容1充电时，控制第一可控开关2断开，控制降压模块3对直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压；在确定电容1充电结束时，控制第一可控开关2导通，控制降压模块3停止工作；电容1两端的电压除以第一电压得到的比值与第二电压的数值呈正相关。
[0035]在物联网领域，服务器、网络交换机、磁碟数组以及高电流的通讯基础设备需要每天24小时的工作，以达到零停机率的要求，才能提供更好的服务质量，但是如果局端有服务器或通讯模块须要替换、更新或维修，则旧的装备须在在线移除，而新的装备也要在系统仍正常运作的情况下插入替换，此时即需要热插拔电路的装设，以避免插拔过程中发生故障的风险。在设备插拔时，由于电路中有电容的原因，往往会造成很大的浪涌电流，浪涌电流若不加以抑制，通常会产生数百甚至数千安培的电流，如此大的电流会造成输入电压瞬降，严重会让组件寿命减少或是损坏。现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热插拔电路，其特征在于，包括电容、第一可控开关、降压模块及控制模块；所述第一可控开关的第一端分别与直流电源及所述降压模块的第一端连接，所述第一可控开关的第二端分别与所述电容的第一端及所述降压模块的第二端连接，所述电容的第二端接地；所述控制模块分别与所述第一可控开关的控制端及所述降压模块的控制端连接，用于在所述直流电源开始为所述电容充电时，控制所述第一可控开关断开，控制所述降压模块对所述直流电源输出的第一电压进行降压，得到第二电压；在确定所述电容充电结束时，控制所述第一可控开关导通，控制所述降压模块停止工作；所述电容两端的电压除以所述第一电压得到的比值与所述第二电压的数值呈正相关。2.如权利要求1所述的热插拔电路，其特征在于，在所述电容的电压除以所述第一电压得到的比值等于1时，所述第二电压等于所述第一电压。3.如权利要求1所述的热插拔电路，其特征在于，所述第一可控开关为NMOS开关管，所述NMOS开关管的漏极作为所述第一可控开关的第一端，所述NMOS开关管的源极作为所述第一可控开关的第二端，所述NMOS开关管的栅极作为所述第一可控开关的控制端。4.如权利要求1所述的热插拔电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：