[发明专利]集中供电机架式设备功能模块热插拔控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及通信领域中集中供电机架式设备功能模块热插拔控制系统。

背景技术

现代通信设备中，机架式/非隔离低压背板供电的设备越来越普遍，这类设备的功能模块通常都由设备集中供电，其最大优点就是供电部分可以节省隔离DC/DC（直流-直流）转换器成本，功能模块可随用户需求灵活配置。同时为了方便使用，这些功能模块均可在机架上进行热插拔（带电插拔功能模块）。功能模块支持热插拔需要解决的技术问题之一就是在插拔过程中对设备整机的电源系统不能造成强干扰，以免影响其它正在正常运行的功能模块。功能模块插入背板后，通过Vin电源总线与设备主电源连接，由相应电源进行供电，如图1所示。设备主电源模块仅负责供电，因此为了避免插拔功能模块对电源系统及其他功能模块的影响，目前的机架式通信设备在功能模块上普遍采用专用热插拔控制器芯片，再配合CMOS（互补金属氧化物）场效应管Q来控制功能模块插入机架设备时的上电过程，对储能电容C进行充电，使功能模块缓慢上电，如图2所示。这种控制方式虽然效果不错，也比较可靠，但每个功能模块都需要专用热插拔控制器芯片进行缓上电控制，结果造成材料成本升高和系统结构复杂的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对功能模块热插拔控制电路成本高的缺点，提供一种集中供电机架式设备功能模块热插拔控制系统，在保证控制功能模块缓慢上电效果良好可靠的前提下降低成本。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，集中供电机架式设备功能模块热插拔控制系统，包括控制电路和开关器件，所述控制电路与驱动电压连接，所述开关器件串联在电压输入端，其控制端与控制电路连接，所述电压输入端连接设备主电源，其特征在于，所述控制电路包括第一电阻、第二电阻和电容，所述第一电阻与第二电阻串联，所述第一电阻接驱动电压，第二电阻接地，所述电容与第二电阻并联，所述电容非接地端与开关器件控制端连接。

本发明以简单的电阻分压电容充电电路进行功能模块缓上电控制，与采用专用热插拔控制器芯片的现有技术相比，成本大大降低，控制电路结构简单。对于功能模块比较多的系统，成本效益非常显著。

具体的，所述开关器件为场效应晶体管，所述场效应晶体管漏极和源极串联在电压输入端，其栅极为开关器件控制端。

优选的，所述场效应晶体管为N沟道场效应晶体管。

采用场效应晶体管（通常为CMOS场效应晶体管，或简称为场效应晶体管），特别是N沟道场效应晶体管，非常适合本发明的控制电路结构，而且场效应晶体管具有功率容量大、取材方便、成本低的优点。

或者，所述开关器件为双极型晶体管，所述双极型晶体管集电极和发射极串联在电压输入端，其基极为开关器件控制端。

采用双极型晶体管，与本发明的控制电路配合，也可以实现功能模块缓上电控制，可以作为本发明的一种备选方案。

具体的，所述电容为瓷片电容。

选用瓷片电容具有成本低、漏电小体积小的特点。

进一步的，所述驱动电压高于输入端的工作电源电压。

采用较高的驱动电压进行分压充电，可以比较方便地满足开关器件的控制要求，特别适合采用场效应晶体管或双极型晶体管的技术方案。

具体的，所述驱动电压高于输入端的工作电源电压3~12V。

驱动电压高于功能模块输入端的工作电源电压3~12V，可以满足大多数开关器件参数要求，方便电路设计和开关器件的选择。

推荐的，所述驱动电压由设备主电源通过升压电路升压得到。

利用设备主电源通过升压电路升压产生驱动电压，不但可以最大限度降低系统成本，而且系统结构也比较简单。

具体的，所述升压电路由DC-DC变换器构成。

DC-DC变换器集成电路技术成熟，外围电路简单，参数规格选择范围大，为本发明升压电路的首先。

进一步的，所述DC-DC变换器输出端连接有隔离二极管。

DC-DC变换器输出端连接隔离二极管，可以防止电流倒灌对设备主电源产生不良影响，是一种简单有效的单向隔离技术。

本发明的有益效果是，以简单的电阻电容组成控制电路，对功能模块进行缓上电控制。具有电路实现简单、材料成本低、运行安全可靠的特点。

附图说明

图1是集中供电机架式设备功能模块间电源连接示意图；

图2是现有技术功能模块上的热插拔控制电路示意图；

图3是采用本发明技术的功能模块间电源连接示意图；

图4是实施例电路结构示意图；