本发明涉及保护电路,尤其涉及一种带电热插拔保护电路、热插拔模块和带电热插拔系统。
背景技术:
1、带电热插拔(hot-swapping)是指在电源开启的情况下,不需要关闭电源就能更换或添加电子设备组件的技术。这项技术在设计上允许用户在不中断系统运行的情况下对硬件进行升级或维护。但是,带电热插拔技术也存在一些潜在的安全风险,如静电放电(esd)和电气短路,因此要求制造商在设计和生产硬件时采取特殊措施来保护设备免受损害。现有的带电热插拔保护方式都是从单方面考虑灭电弧或延迟启动或过流保护方面进行保护电路设计,并未综合考虑带电热插拔的所有风险可能,不能完全抑制带电热插拔的所有安全风险,电路保护效果不佳。
技术实现思路
1、本发明提供了一种带电热插拔保护电路、热插拔模块和带电热插拔系统,用于解决现有的带电热插拔保护电路设计未综合考虑带电热插拔的所有风险可能,不能完全抑制带电热插拔的所有安全风险,电路保护效果不佳的技术问题。
2、有鉴于此,本发明第一方面提供了一种带电热插拔保护电路,包括依次连接的电源灭电弧电路、电源过流保护电路、电源延迟启动电路和电源电流软启动电路;
3、电源灭电弧电路,用于消除热插拔模块在带电插拔过程中产生的电弧;
4、电源过流保护电路,用于在热插拔模块电流过大时切断电源;
5、电源延迟启动电路,用于在热插拔模块接通电源后,控制热插拔模块延时预设时间再启动;
6、电源电流软启动电路,用于限制热插拔模块的启动电流,使得热插拔模块的启动电流逐渐增加至额定值。
7、可选地,电源灭电弧电路包括第一电容和第二电容,第一电容的一端与热插拔模块的第一电源正极接触端连接,第一电容的另一端与热插拔模块的电源负极接触端共同接地,第二电容的一端与与热插拔模块的第二电源正极接触端连接,第二电容的另一端与第一电容的非接地端连接。
8、可选地,第一电容和第二电容为安规电容。
9、可选地,第一电容和第二电容为高压瓷片电容。
10、可选地,电源过流保护电路包括限流电阻和负载电阻;
11、限流电阻的一端与第一电源正极接触端连接,限流电阻的另一端分别与负载电阻的一端和电源延迟启动电路连接,负载电阻的另一端接地。
12、可选地,电源延迟启动电路包括第一二极管、稳压二极管、第一电阻、第二电阻和电解电容;
13、第一二极管的正极与第二电阻的一端连接,第一二极管的负极与电源过流保护的限流电阻连接,第一电阻的一端与第一二极管的负极连接,第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接,第二电阻的另一端接地,电解电容的正极与第二电阻的一端连接,电解电容的负极接地,稳压二极管的负极与第二电阻的一端连接,稳压二极管的正极与电源电流软启动电路连接。
14、可选地,电源电流软启动电路包括第二二极管、第三电阻、第四电阻、第三电容和三极管;
15、第二二极管的负极与电源延迟启动电路的第一二极管的负极连接,第二二极管的正极与第三电阻的一端连接,第三电阻的另一端与电源延迟启动电路的稳压二极管的正极连接,第四电阻的一端与第二二极管的正极连接,第四电阻的另一端接地,第三电容的一端连接第二二极管的正极,第三电容的另一端接地,三极管的集电极与第二二极管的负极连接,三极管的基极与第二二极管的正极连接,三极管的发射极与用电负载连接。
16、可选地,三极管为npn型三极管。
17、可选地,第一二极管和第二二极管为1n4148二极管。
18、本发明第二方面提供了一种热插拔模块,包括第一方面任一种所述的带电热插拔保护电路,还包括用电负载;
19、用电负载与带电热插拔保护电路的电源电流软启动电路连接,用电负载的负极接地。
20、本发明第三方面提供了一种带电热插拔系统,包括第一方面任一种所述的带电热插拔保护电路,还包括主机电源;
21、主机电源具有第一正极接触点、第二正极接触点和负极接触点,第一正极接触点、第二正极接触点和负极接触点分别与带电热插拔保护电路的第一电源正极接触端、第二电源正极接触端和电源负极接触端对应。
22、从以上技术方案可以看出,本发明提供的带电热插拔保护电路具有以下优点:
23、本发明提供的带电热插拔保护电路,包括依次连接的电源灭电弧电路、电源过流保护电路、电源延迟启动电路和电源电流软启动电路,电源灭电弧电路,用于消除热插拔模块在带电插拔过程中产生的电弧,电源过流保护电路,用于在热插拔模块电流过大时切断电源,电源延迟启动电路,用于在热插拔模块接通电源后,控制热插拔模块延时预设时间再启动,电源电流软启动电路,用于限制热插拔模块的启动电流,使得热插拔模块的启动电流逐渐增加至额定值。本发明提供的带电热插拔保护电路,综合考虑并同时解决了带电热插拔的电弧问题、启动过冲问题和过流保护问题,从最大程度上保证了热插拔模块的带电热插拔可靠性,解决了现有的带电热插拔保护电路设计未综合考虑带电热插拔的所有风险可能,不能完全抑制带电热插拔的所有安全风险,电路保护效果不佳的技术问题。
1.一种带电热插拔保护电路,其特征在于,包括依次连接的电源灭电弧电路、电源过流保护电路、电源延迟启动电路和电源电流软启动电路;
2.根据权利要求1所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,电源灭电弧电路包括第一电容和第二电容,第一电容的一端与热插拔模块的第一电源正极接触端连接,第一电容的另一端与热插拔模块的电源负极接触端共同接地,第二电容的一端与与热插拔模块的第二电源正极接触端连接,第二电容的另一端与第一电容的非接地端连接。
3.根据权利要求2所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,第一电容和第二电容为安规电容。
4.根据权利要求3所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,第一电容和第二电容为高压瓷片电容。
5.根据权利要求2所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,电源过流保护电路包括限流电阻和负载电阻;
6.根据权利要求5所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,电源延迟启动电路包括第一二极管、稳压二极管、第一电阻、第二电阻和电解电容;
7.根据权利要求6所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,电源电流软启动电路包括第二二极管、第三电阻、第四电阻、第三电容和三极管;
8.根据权利要求7所述的带电热插拔保护电路,其特征在于,三极管为npn型三极管。
9.一种热插拔模块,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的带电热插拔保护电路,还包括用电负载;
10.一种带电热插拔系统,包括权利要求1-8中任一项所述的带电热插拔保护电路,还包括主机电源;