[發明專利]一種適用于大工作電流的熱插拔方法及電路

有效

• 申請號: 201310135869.2
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103227630A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 易宜君;紀云鋒;劉康寧;王玉輝
• 申請（專利權）人: 杭州和利時自動化有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及熱插拔技術領域，更具體地說，涉及一種適用于大工作電流的熱插拔方法及電路。

背景技術

熱插拔，即帶電插拔，就是允許用戶在不關閉系統，不切斷電源的情況下取出或更換損壞的硬盤、電源或系統中某一單板等部件，從而提高系統對災難的及時恢復能力和系統的擴展性和靈活性。

當需更換或安裝新的硬盤、電源或單板時，無法將整個正在工作的系統完全斷電，故需帶電插拔硬盤，電源或單板。以帶電插拔單板為例，如圖1所示，虛線框內表示底板，底板通過連接器Jn+1，引入電源，單板1-n通過連接器J1-Jn插入到底板上，Jn+1引入的電源對底板以及插入底板的各單板同時供電。

在插入前底板已上電，底板或與底板相聯的其他單板上的電容都完全充電，在插入時，插入單板上電容快速充電，將產生一較大的瞬時電流，此瞬時電流可能會對插入單板上一些IC器件造成損壞，同時底板與底板上和其他單板上的電容放電，可能會導致底板與其他單板電壓下降，長期出現此現象將可能會對插入或拔出的單板本身造成損壞降低其使用壽命，同時也可能導致系統中其他的單板出現異常進而影響整個系統的安全運行。可見為保證系統安全運行，需有專門的熱插拔電路去抑制單板熱插拔時出現的瞬時大電流。

熱插拔電路主要作用就是抑制該瞬時大電流，如圖2所示，即為目前廣泛使用的熱插拔電路方案，該方案為一熱插拔集成芯片與其外圍的電路構成，Rs為監測電阻，K1為可控的MOSFET開關，首先熱插拔電路監測Rs兩端的電壓，當流過Rs的電流超過熱插拔門限電流時，其兩端電壓也將超過設定值，此時熱插拔電路將輸出一開關控制信號，該信號斷開開關K1，直到流過Rs的電流減小到低于熱插拔門限電流，其兩端電壓低于設定值，熱插拔電路釋放開關控制信號，K1重新閉合，單板進而正常運行。

但是，現有熱插拔電路通過I=U/Rs（U為圖2中Rs兩端電壓值，I為熱插拔門限電流）此公式來設定熱插拔門限電流，當超過I值時，K1開關被斷開。

一般熱插拔電路由一集成的IC芯片與其外圍電路構成，U值受到IC芯片本身工藝限制大部分取值范圍為50～100mV，當電流閾值為1A時，Rs取值范圍為50～100mΩ，此范圍電阻值較常見，該規格熱插拔電路較易實現，但是電路正常工作時的電流超過10A時，為保證電路正常使用，電流閾值應超過10A，此時Rs取值范圍將變為5～10mΩ，此范圍電阻值價格昂貴，同時PCB板走線本身也具有一定的阻值（為mΩ級），可見要實現此種規格的熱插拔電路不僅需昂貴的高精度低阻值電阻還需在PCB布局布線時額外考慮，需保證熱插拔電路與Rs之間的走線電阻盡可能小以防止熱插拔門限電流偏離設定值。

從上述分析中可看到，使用上述的設計要實現大電流情況下的熱插拔功能在成本和PCB工藝上都提出了很高的要求，很多情況下上述的要求都是無法實現的。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種適用于大工作電流的熱插拔方法及電路，能夠實現在大工作電流下安全的對器件進行熱插拔。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種適用于大工作電流的熱插拔方法，包括：

將器件拆分為關鍵電路和次要電路；

獲取流經器件關鍵電路的實時電流；

比較所述實時電流與預設值的大小，當所述實時電流大于所述預設值時，生成開關控制信號，關斷所述器件關鍵電路和次要電路；

當所述實時電流小于所述預設值時，釋放所述開關控制信號，觸發所述器件關鍵電路和次要電路同步工作。

優選地，所述獲取流經器件內部關鍵電路的實時電流具體為：

通過控制器采集監測電阻兩端的電壓；

根據所述監測電阻兩端的電壓獲得流經器件關鍵電路的實時電流。

優選地，所述比較所述實時電流與預設值的大小具體為：

通過所述控制器比較所述實時電流與預設值的大小。

優選地，所述生成開關控制信號，關斷所述器件內部關鍵電路和次要電路具體為：

當所述實時電流大于所述預設值時，所述控制器生成開關控制信號，控制可控開關關斷所述器件關鍵電路和次要電路。

優選地，所述釋放所述開關控制信號，觸發所述器件關鍵電路和次要電路同步工作具體為：

當所述實時電流小于所述預設值時，所述控制器釋放所述開關控制信號，所述可控開關觸發所述器件關鍵電路和次要電路同步工作。

一種適用于大工作電流的熱插拔電路，包括：器件的關鍵電路、器件的次要電路和控制電路；其中：

所述控制電路分別與所述器件的關鍵電路和器件的次要電路電連接；