熱插拔的原理、特性與應用

隨著(zhù)人類(lèi)生活對現代通信技術(shù)的依賴(lài)程度越來(lái)越高，人們對電源系統的可靠性也提出了越來(lái)越嚴苛的要求，工作系統短暫的中斷，也會(huì )給我們造成無(wú)法估量的損失。

若系統部件發(fā)生了故障或是需要升級，它必須在不中斷系統其余部分的情況下進(jìn)行替換，在系統維持運轉的情況下，發(fā)生故障的電路板或模塊將被移除，同時(shí)替換部件被插入。為了達到這一目的，就必須將電源設備設計成具有可在帶電狀態(tài)下插入和拔出，同時(shí)不影響設備其他部分正常工作的特性，也就是我們常說(shuō)的“熱插拔” 特性。

熱插拔

熱插拔(HotSwap、HotPlug)即帶電插拔，是允許用戶(hù)在不關(guān)閉系統，不切斷電源的工作狀態(tài)下取出和更換損壞部件，將模組、卡或連接器插到系統上而不影響系統的操作。

U盤(pán)插入電腦時(shí)常常會(huì )彈出這樣的窗口

這其實(shí)就是和U盤(pán)的熱插拔有關(guān)。

今天我們就來(lái)講講“熱插拔”的特性和芯片應用。

熱插拔的原理及目的

下圖為模擬的簡(jiǎn)單熱插拔過(guò)程，其中左邊代表系統及其供電，右側有兩個(gè)板卡，板卡的輸入端存在電容。

在板卡插入系統時(shí)會(huì )帶來(lái)以下危害:

1.會(huì )出現電火花，對接插件和插槽造成腐蝕;

2.會(huì )有很大的瞬間電流向輸入電容充電，很可能造成系統供電電壓不正常，影響其他板卡的正常工作。

熱插拔過(guò)程

熱插拔的目的是將高的瞬間電流控制在一個(gè)比較低而且合理的水平。熱插拔芯片，通常包含一個(gè)驅動(dòng)MOS設計和電流檢測電阻，它除了做基本熱插拔之外，還可以提供特殊功能，如控制電流上升速率、做斷電器、電源管理以及狀態(tài)報告等，能夠提升系統的工作狀態(tài)。

熱插拔芯

在選擇熱插拔芯片時(shí)，需考慮的內容有：　　

1）熱插拔管理芯片電壓范圍為48V、-48V或低電壓12V以?xún)纫约半娏鞯南拗疲?/span>

2）保護模式，自動(dòng)恢復或鎖死保護模式；

3）計時(shí)電路，做斷電器的功能；

4）其他工作狀態(tài)時(shí)的性能，如負載短路時(shí)需要高速響應，負載增加時(shí)不損壞周邊器件。熱插拔啟動(dòng)的瞬間，電流上升速率能夠被控制，從而減少噪音和沖擊水平；

5）MOS管或電流檢測電阻功耗等。

熱插拔控制芯片實(shí)現方式

熱插拔保護需要將電源母線(xiàn)上的瞬態(tài)浪涌電流控制在比較低的水平，可以通過(guò)對板卡進(jìn)行緩起控制來(lái)實(shí)現。

緩起控制最好的方式是采用熱插拔控制芯片，通過(guò)控制電流檢測電阻兩端電壓來(lái)合理控制熱插拔時(shí)的浪涌電流。

來(lái)源：矽力杰https://mp.weixin.qq.com/s/lcpccpEtW_4TBZS2gEltTg