高壓直流軟啟動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種高壓直流軟啟動電路，包括：第一開關的第一端與高壓直流電的負極連接，第二開關的第一端與高壓直流電的負極連接，控制驅(qū)動單元分別與第一開關、第二開關以及負載連接，其中：連接器第一部分與所述控制驅(qū)動單元連接，在上電時所述連接器第一部分與連接器第二部分連通，觸發(fā)所述控制驅(qū)動單元驅(qū)動所述第一開關開啟；控制驅(qū)動單元在驅(qū)動所述第一開關開啟后延時預設時間，驅(qū)動所述第二開關開啟，并在所述第二開關開啟后驅(qū)動所述負載啟動。本發(fā)明實施例中，實現(xiàn)了無電弧插入和斷開連接器，避免了拉弧產(chǎn)生，實現(xiàn)了高壓直流供電裝置的無電弧熱插拔，且無需對連接器本身進行改進，可以使連接器的體積較小。
【專利說明】高壓直流軟啟動電路
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通信技術，尤其涉及一種高壓直流軟啟動電路。
【背景技術】
[0002]高壓直流(High Voltage Direct Current,簡稱HVDC)技術近年來在通信領域發(fā)展非常迅速，隨著通信設備功率越來越大，其應用優(yōu)勢逐步體現(xiàn)。通信設備中應用的單板或電源模塊等，需要滿足帶電熱插拔要求。對于采用HVDC的單板或電源模塊等設備，由于高壓直流電不過零點，不僅會導致連接器由于拉弧而損壞，而且會由于巨大的電弧導致人身安全事故或引起火災。
[0003]采用HVDC的設備通過連接器與其它裝置連接，例如采用HVDC的單板通過連接器與背板連接?，F(xiàn)有技術中，滅弧主要采用的辦法是對連接器進行改進，在連接器內(nèi)部增加滅弧的功能，例如增加可以吸電弧的永磁鐵。
[0004]但是，采用現(xiàn)有技術會使連接器的尺寸變大，且對制造材料有一定要求，不容易實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明實施例提供一種高壓直流軟啟動電路，用于解決現(xiàn)有技術為了滅弧使連接器尺寸變大的問題。
[0006]本發(fā)明實施例第一方面提供一種高壓直流軟啟動電路，包括:
[0007]控制驅(qū)動單元、第一開關、第二開關、負載和連接器第一部分，所述第一開關的第一端與高壓直流電的負極連接，所述第二開關的第一端與高壓直流電的負極連接，所述控制驅(qū)動單元分別與所述第一開關、所述第二開關以及所述負載連接，其中:
[0008]所述連接器第一部分與所述控制驅(qū)動單元連接，在上電時所述連接器第一部分與連接器第二部分連通，觸發(fā)所述控制驅(qū)動單元驅(qū)動所述第一開關開啟；
[0009]所述控制驅(qū)動單元在驅(qū)動所述第一開關開啟后延時預設時間，驅(qū)動所述第二開關開啟，并在所述第二開關開啟后驅(qū)動所述負載啟動。
[0010]結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實施方式中，所述電路還包括:功率電阻和負載電容，其中:
[0011]所述第一開關的第二端與所述功率電阻的第一端連接，所述第二開關的第二端與所述功率電阻的第二端連接；
[0012]所述功率電阻的第二端與所述負載電容的第一端連接，所述負載電容的第二端與所述高壓直流電的正極連接；
[0013]所述負載電容的第一端與所述負載的第一端連接，所述負載電容的第二端與所述負載的第二端連接。
[0014]結合第一方面的第一種可能的實施方式，在第一方面的第二種可能的實施方式中，所述第一開關為第一 MOS管，所述第一 MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述第一 MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述第一 MOS管的漏極與所述功率電阻的
第一端連接；
[0015]所述第二開關為第二 MOS管，所述第二 MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述第二 MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述第二 MOS管的漏極與所述功率電阻的第二端連接。
[0016]結合第一方面的第一種可能的實施方式，在第一方面的第三種可能的實施方式中，所述第一開關為MOS管，所述MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述MOS管的漏極與所述功率電阻的第一端連接；
[0017]所述第二開關為繼電器，所述繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述繼電器的第二端與所述功率電阻的第二端連接，所述繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接。
[0018]結合第一方面的第一種可能的實施方式，在第一方面的第四種可能的實施方式中，所述第一開關為第一繼電器，所述第一繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述第一繼電器的第二端與所述功率電阻的第一端連接，所述第一繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接；
[0019]所述第二開關為第二繼電器，所述第二繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述第二繼電器的第二端與所述功率電阻的第二端連接，所述第二繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接。
[0020]結合第一方面的第一種可能的實施方式，在第一方面的第五種可能的實施方式中，所述連接器第一部分包括一根短針和兩根長針，其中:
[0021]所述短針與所述控制驅(qū)動單元連接，其中一根所述長針與所述連接器第二部分的正極管腳連接，另一根長針與所述連接器第二部分的第一負極管腳連接；
[0022]所述短針，用于在上電時與所述連接器第二部分的第二負極管腳接觸連接后，使所述連接器產(chǎn)生連接信號發(fā)送給所述控制驅(qū)動單元。
[0023]結合第一方面，在第一方面的第六種可能的實施方式中，所述控制驅(qū)動單元分別與所述高壓直流電的正極和負極連接。
[0024]本發(fā)明實施例提供的高壓直流軟啟動電路，實現(xiàn)了在帶電插入連接器第一部分后，觸發(fā)控制驅(qū)動單元驅(qū)動第一開關開啟，即插入時不會產(chǎn)生電弧；在帶電拔出連接器第一部分時，連接器第一部分首先斷開與連接器第二部分的連接，然后控制驅(qū)動單元控制第一開關和第二開關瞬間關斷，此時連接器第一部分和連接器第二部分的接觸部分無電流通過，從而實現(xiàn)了無電弧拔出連接器，避免了拉弧產(chǎn)生，實現(xiàn)了高壓直流供電裝置的無電弧熱插拔，且無需對連接器本身進行改進，可以使連接器的體積較小，滿足在空間條件限制情況下的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0026]圖1為本發(fā)明提供的聞壓直流軟啟動電路實施例一的結構不意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例二的結構示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明提供的聞壓直流軟啟動電路實施例二的結構不意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例四的結構示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例五的結構示意圖；
[0031]圖6為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例六的結構示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例七的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]圖1為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例一的結構示意圖，該電路可以部署在單板或電源模塊等裝置上，通過連接器與背板或其它裝置連接，需要說明的是，連接器分為兩部分，第一部分屬于本發(fā)明實施例提供的電路，第二部分屬于與本發(fā)明電路相應的背板或的其它裝置，通過將連接器的第一部分插入第二部分實現(xiàn)接通。
[0035]如圖1所示，該電路包括:控制驅(qū)動單元01、第一開關02、第二開關03、負載04和連接器第一部分05，其中:第一開關02的第一端與高壓直流電的負極(Vin-)連接，第二開關03的第一端也與高壓直流電的負極(Vin-)連接，控制驅(qū)動單元01分別與第一開關02、第二開關03以及負載04連接。
[0036]連接器第一部分05與控制驅(qū)動單元01連接，在上電時連接器第一部分05與連接器第二部分連通，觸發(fā)控制驅(qū)動單元01驅(qū)動第一開關02開啟。即在將上述電路所在的裝置通過連接器第一部分05插入連接器第二部分所在的裝置上電時，連接器第一部分05與連接器第二部分連通，連接器第一部分05與連接器第二部分連通時會產(chǎn)生連接信號發(fā)送給控制驅(qū)動單元01，以觸發(fā)該控制驅(qū)動單元01驅(qū)動第一開關02開啟。
[0037]控制驅(qū)動單元01在驅(qū)動所述第一開關02開啟后延時預設時間，驅(qū)動第二開關03開啟，并在所述第二開關03開啟后驅(qū)動負載04啟動，實現(xiàn)了負載的啟動，至此完成了高壓直流軟啟動，實現(xiàn)了高壓直流軟啟動電路的連接器第一部分帶電插入時無電弧產(chǎn)生。
[0038]假設上述電路部署在高壓直流供電的單板上，帶電拔出單板時，連接器第一部分05首先斷開與連接器第二部分的連接，此時連接器會產(chǎn)生一個斷開信號發(fā)送給控制驅(qū)動單元01，以使控制驅(qū)動單元01控制第一開關02和第二開關03瞬間關斷，此時連接器第一部分和連接器第二部分的接觸部分無電流通過，實現(xiàn)了無電弧斷開連接器，避免了拉弧產(chǎn)生。
[0039]本發(fā)明實施例中，通過上述電路實現(xiàn)了高壓直流供電裝置的無電弧熱插拔，且無需對連接器本身進行改進，可以使連接器的體積較小，滿足在空間條件限制情況下的需求。
[0040]圖2為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例二的結構示意圖，如圖2所示，在圖1的基礎上，具體地，上述連接器第一部分05包括一根短針21和兩根長針22和23，短針21與控制驅(qū)動單元01連接，其中一根長針22與連接器第二部分06的正極管腳24連接，另一根長針23與連接器第二部分06的第一負極管腳25連接。[0041]短針21，用于在上電時與連接器第二部分的第二負極管腳26接觸連接后，使連接器產(chǎn)生連接信號發(fā)送給所述控制驅(qū)動單元。
[0042]具體地，本實施例中連接器采用長短針控制方式，電源管腳采用長針，信號管腳采用短針。連接器第一部分插入連接器第二部分時，兩根長針22和23首先分別與正極管腳24、第一負極管腳25連接，然后在短針21與第二負極管腳26接觸后，連接器第一部分與連接器第二部分完全連通，該連接器產(chǎn)生連接信號發(fā)送給控制驅(qū)動單元01，以觸發(fā)控制驅(qū)動單元01驅(qū)動第一開關02開啟。
[0043]帶電拔出連接器第一部分時，短針21首先斷開與第二負極管腳26的連接，連接器會產(chǎn)生一個斷開信號發(fā)送給控制驅(qū)動單元01，以使控制驅(qū)動單元01控制第一開關02和第二開關03瞬間關斷，此時連接器的兩根長針22和23與正極管腳24、第一負極管腳25的接觸部分無電流通過。
[0044]具體實施過程中，如果連接器不采用長短針的方式，也可以安裝互鎖微動控制開關與控制驅(qū)動單元01連接，在將連接器第一部分插入連接器第二部分之后，打開該互鎖微動控制開關，觸發(fā)該控制驅(qū)動單元01驅(qū)動第一開關02開啟，且只要打開該互鎖微動控制開關，連接器第一部分就無法從連接器第二部分上拔出。拔出連接器第一部分之前，關閉該互鎖微動控制開關，觸發(fā)控制驅(qū)動單元01控制第一開關02和第二開關03瞬間關斷，然后再拔出連接器第一部分。采用這樣的方式也可以實現(xiàn)高壓直流供電裝置的無電弧熱插拔，且無需對連接器本身進行改進。
[0045]圖3為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例三的結構示意圖，如圖3所示，在上述實施例的基礎上，上述電路還包括功率電阻(R)07和負載電容(C)08。具體地，第一開關02的第二端與功率電阻07的第一端連接，第二開關03的第二端與上述功率電阻07的第二端連接；功率電阻07的第二端與負載電容08的第一端連接，負載電容08的第二端與高壓直流電的正極(Vin+)連接；負載電容08的第一端與上述負載04的第一端連接，負載電容08的第二端與負載04的第二端連接。
[0046]具體實現(xiàn)過程中，控制驅(qū)動單元01驅(qū)動第一開關02開啟后，延時預設時間，該預設時間根據(jù)R和C的值來確定。需要說明的是，第一開關02開啟后，電路通過功率電阻07對負載電容08進行充電,一定時間后，負載電容08充電完成,此時第二開關03兩端的電壓差為O?？刂乞?qū)動單元01要在預設時間后，負載電容08充電完成時驅(qū)動第二開關03開啟。
[0047]繼續(xù)參照圖3，控制驅(qū)動單元01分別與高壓直流電的正極和負極連接，以實現(xiàn)對控制驅(qū)動單元01的輔助供電。
[0048]圖4為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例四的結構示意圖，與圖3的區(qū)別在于控制驅(qū)動單元01可以由其他輔助電源進行輔助供電，而無需利用高壓直流電進行輔助供電。參照圖4，控制驅(qū)動單元01與輔助電源09連接，由輔助電源09對控制驅(qū)動單元01進行輔助供電。優(yōu)選地，該輔助電源09可以是上述連接器第二部分所在裝置上的電源。例如，連接器第二部分在背板上，一個背板上可能會安裝多個連接器第二部分，即一個背板可以有多個為單板供電的輔助電源，這時，可以使用為其它單板供電的輔助電源來為上述電路中的控制驅(qū)動單元01輔助供電。
[0049]上述第一開關02和第二開關03有多種實現(xiàn)方式，具體參見下文。
[0050]圖5為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例五的結構示意圖，如圖5所示，第一開關02和第二開關03可以都為MOS管，具體地，第一開關為第一 MOS管51，該第一 MOS管51的源極與高壓直流電的負極連接，第一 MOS管51的門極與控制驅(qū)動單元01連接，第一 MOS管51的漏極與功率電阻07的第一端連接。第二開關為第二 MOS管52，第二 MOS管52的源極與高壓直流電的負極連接，第二 MOS管52的門極與控制驅(qū)動單元01連接，第二MOS管52的漏極與功率電阻07的第二端連接。
[0051]具體實現(xiàn)過程可以參見前述實施例，在此不再贅述。
[0052]圖6為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例六的結構示意圖，與圖5所示實施例區(qū)別在于可以將上述第二 MOS管替換為繼電器，具體地:第一開關為MOS管61，該MOS管61的源極與所述高壓直流電的負極連接，MOS管51的門極與控制驅(qū)動單元01連接，MOS管61的漏極與功率電阻07的第一端連接。第二開關為繼電器62,繼電器62的第一端與高壓直流電的負極連接，繼電器62的第二端與所述功率電阻07的第二端連接，繼電器62的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元01連接。
[0053]具體實現(xiàn)過程可以參見前述實施例，在此不再贅述?？蓴U展的，也可以將圖5實施例中的第二 MOS管替換為繼電器，其實現(xiàn)方式相同。
[0054]圖7為本發(fā)明提供的高壓直流軟啟動電路實施例七的結構示意圖，與前述實施例的區(qū)別在于，第一開關和第二開關都為繼電器。具體地，第一開關為第一繼電器71,第一繼電器71的第一端與高壓直流電的負極連接，第一繼電器71的第二端與功率電阻07的第一端連接，第一繼電器71的控制管腳與控制驅(qū)動單元01連接。第二開關為第二繼電器72，第二繼電器72的第一端與高壓直流電的負極連接，第二繼電器72的第二端與功率電阻07的第二端連接，第二繼電器72的控制管腳與控制驅(qū)動單元01連接。
[0055]本發(fā)明實施例提供的高壓直流軟啟動電路應用范圍廣泛，例如可以應用在單板或電源模塊等裝置上，但并不以此為限。本發(fā)明實施例中，通過上述電路實現(xiàn)了高壓直流供電裝置的無電弧熱插拔，且無需對連接器本身進行改進，可以使連接器的體積較小，滿足在空間條件限制情況下的需求。
[0056]本領域普通技術人員可以理解:實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0057]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種高壓直流軟啟動電路，其特征在于，包括: 控制驅(qū)動單元、第一開關、第二開關、負載和連接器第一部分，所述第一開關的第一端與高壓直流電的負極連接，所述第二開關的第一端與高壓直流電的負極連接，所述控制驅(qū)動單元分別與所述第一開關、所述第二開關以及所述負載連接，其中: 所述連接器第一部分與所述控制驅(qū)動單元連接，在上電時所述連接器第一部分與連接器第二部分連通，觸發(fā)所述控制驅(qū)動單元驅(qū)動所述第一開關開啟； 所述控制驅(qū)動單元在驅(qū)動所述第一開關開啟后延時預設時間，驅(qū)動所述第二開關開啟，并在所述第二開關開啟后驅(qū)動所述負載啟動。
2.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于，還包括:功率電阻和負載電容，其中: 所述第一開關的第二端與所述功率電阻的第一端連接，所述第二開關的第二端與所述功率電阻的第二端連接； 所述功率電阻的第二端與所述負載電容的第一端連接，所述負載電容的第二端與所述高壓直流電的正極連接； 所述負載電容的第一端與所述負載的第一端連接，所述負載電容的第二端與所述負載的第二端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一開關為第一MOS管，所述第一MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述第一 MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述第一 MOS管的漏極與所述功率電阻的第一端連接； 所述第二開關為第二 MOS管，所述第二 MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述第二 MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述第二 MOS管的漏極與所述功率電阻的第二端連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一開關為MOS管，所述MOS管的源極與所述高壓直流電的負極連接，所述MOS管的門極與所述控制驅(qū)動單元連接，所述MOS管的漏極與所述功率電阻的第一端連接； 所述第二開關為繼電器，所述繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述繼電器的第二端與所述功率電阻的第二端連接，所述繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接。
5.根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一開關為第一繼電器，所述第一繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述第一繼電器的第二端與所述功率電阻的第一端連接，所述第一繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接； 所述第二開關為第二繼電器，所述第二繼電器的第一端與所述高壓直流電的負極連接，所述第二繼電器的第二端與所述功率電阻的第二端連接，所述第二繼電器的控制管腳與所述控制驅(qū)動單元連接。
6.根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征在于，所述連接器第一部分包括一根短針和兩根長針，其中: 所述短針與所述控制驅(qū)動單元連接，其中一根所述長針與所述連接器第二部分的正極管腳連接，另一根長針與所述連接器第二部分的第一負極管腳連接； 所述短針，用于在上電時與所述連接器第二部分的第二負極管腳接觸連接后，使所述連接器產(chǎn)生連接信號發(fā)送給所述控制驅(qū)動單元。
7.根據(jù)權利要 求1所述的電路，其特征在于，所述控制驅(qū)動單元分別與所述高壓直流電的正極和負極連接。
【文檔編號】H02M1/36GK103647441SQ201310632606
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】張振興, 徐建生, 陳能虎 申請人:華為技術有限公司