本發(fā)明涉及電源技術領域，具體涉及一種箱體電源熱插拔控制電路。

背景技術：

一些工控設備、路由器等設備/裝置，經(jīng)常會用到一種可以熱插拔的箱體電源。在需要進行帶電插拔的場合，如在設備不斷電情況下，需要將設備上的電源箱體模塊提走或插上。

實踐發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的熱插拔設計可靠性比較差，一旦箱體電源進行反復頻繁熱插拔的話，箱體電源上的能量會累積，來不及釋放，就會導致內部器件損壞。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種箱體電源熱插拔控制電路，用于提高箱體電源熱插拔的可靠性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例采用的技術方案如下：

一種箱體電源熱插拔控制電路，用于在熱插拔時控制箱體電源中的MOS管開關電路，所述MOS管開關電路用于控制所述箱體電源的通斷，所述箱體電源熱插拔控制電路包括：控制信號組合邏輯電路，以及分別與所述控制信號組合邏輯電路和所述MOS管開關電路連接的上電控制電路和掉電控制電路；所述控制信號組合邏輯電路，用于將箱體到位信號和外部控制信號進行邏輯與處理生成上電控制信號，以及將所述上電控制信號經(jīng)非門處理生成掉電控制信號；所述上電控制電路，包括RC充電電路，用于在所述上電控制信號為高電平時，利用所述RC充電電路對所述MOS管開關電路進行緩啟控制；所述掉電控制電路，包括三極管，用于在所述掉電控制信號為高電平時，通過所述三極管對所述MOS管開關電路進行延遲關閉控制。

從以上技術方案可以看出，本發(fā)明實施例取得了以下技術效果：

利用上電控制電路，在帶電插入時可以進行電源緩啟控制；利用掉電控制電路，在帶電拔出時可以進行電源延遲關閉控制；由上，通過對上電時間和掉電時間進行延緩控制，可以減少插拔動作帶來的能量累積，可以避免電源箱體及設備內部器件損壞或損傷，有效提高了電源箱體的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術方案，下面將對實施例和現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(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)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種箱體電源熱插拔控制電路的原理結構圖；

圖2是箱體電源熱插拔控制電路中的控制信號組合邏輯電路的結構示意圖；

圖3是箱體電源熱插拔控制電路中的上電控制電路和掉電控制電路以及MOS管開關電路的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供一種箱體電源熱插拔控制電路，用于提高箱體電源熱插拔的可靠性。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，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，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”等是用于區(qū)別不同的對象，而不是用于描述特定順序。此外，術語“包括”和“具有”以及它們任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。

請參考圖1，本發(fā)明實施例提供一種箱體電源熱插拔控制電路，用于在熱插拔時控制箱體電源中的MOS管開關電路，所述MOS管開關電路用于控制所述箱體電源的通斷。所述箱體電源熱插拔控制電路可包括：

控制信號組合邏輯電路10，以及分別與所述控制信號組合邏輯電路10和所述MOS管開關電路40連接的上電控制電路20和掉電控制電路30；其中，

所述控制信號組合邏輯電路10，用于將箱體到位信號和外部控制信號進行邏輯與處理生成上電控制信號，以及將所述上電控制信號經(jīng)非門處理生成掉電控制信號；

所述上電控制電路20，包括RC充電電路，用于在所述上電控制信號為高電平時，利用所述RC充電電路對所述MOS管開關電路40進行緩啟控制；

所述掉電控制電路30，包括三極管，用于在所述掉電控制信號為高電平時，通過所述三極管對所述MOS管開關電路40進行延遲關閉控制。

其中，所述外部控制信號是控制所述箱體電源打開或關閉的信號，例如可以連接所述箱體電源上的MCU（Microcontroller Unit，微控制單元）或外部傳感器開關或門開關等。

所述緩啟控制是指延緩開啟控制，也就是延緩電源開啟時間，當箱體到位信號和外部控制信號進行邏輯與處理生成的上電控制信號為高電平時，不立即開啟箱體電源，而是延遲一段時間才開啟。

所述延遲關閉控制，也即是延遲電源關閉時間，當上電控制信號經(jīng)非門處理生成的掉電控制信號為高電平時，不立即關閉箱體電源，而是延遲一段時間才關閉。

通過延緩開啟及延遲關閉，可以避免箱體上能量累積，從而對箱體電源起到一定的保護作用，這樣，就能夠防止插拔動作，尤其是頻繁的插拔動作，導致電能累積而損壞箱體電源。

是本發(fā)明一些實施例中，所述控制信號組合邏輯電路10的電路結構如圖2所示；所述上電控制電路20和掉電控制電路30以及MOS管開關電路40的電路結構如圖3所示。

如圖2所示，所述控制信號組合邏輯電路10包括：

箱體到位信號輸入端，用CRBA_LOOP_N表示，以及，外部控制信號輸入端，上電控制信號輸出端，以及掉電控制信號輸出端；

所述外部控制信號輸入端與一個與門U2B的一個輸入端連接；

所述箱體到位信號輸入端連接第十四電阻R14的一端，所述第十四電阻R14的另一端分別連接第十五電阻R15和第二電容C2以及第一施密特觸發(fā)器U1C，所述第十五電阻R15的另一端連接第一信號輸入端VIN1，所述第二電容C2的另一端接地，所述第一施密特觸發(fā)器U1C的另一端與第十六電阻R16連接，所述第十六電阻R16的另一端連接所述與門U2B的另一個輸入端；

所述與門U2B的輸出端與第十七電阻R17連接，所述第十七電阻R17的另一端作為上電控制信號輸出端，用CRBA_LOOP_N_R表示；

所述第十七電阻R17的另一端還與第二施密特觸發(fā)器U3E連接，所述第二施密特觸發(fā)器U3E的另一端作為掉電控制信號輸出端，用CRBA_LOOP_N_R#表示。這里，第二施密特觸發(fā)器U3E作為非門使用，起到非門的作用。

需要說明的是，該非門和掉電控制信號輸出端在圖2中未示出。所述外部控制信號輸入端作為控制所述箱體電源打開或關閉的信號端，連接所述箱體電源上的MCU或外部傳感器開關或門開關。可選的，所述箱體電源可以是工控設備活著其它設備上的箱體電源。

可選的，所述第一施密特觸發(fā)器U1C和所述第二施密特觸發(fā)器U3E具體可以為SN74LV14A芯片，其中，所述第一施密特觸發(fā)器U1C的端口5連接所述第十四電阻、所述第十五電阻和所述第二電容，端口6連接所述第十六電阻，端口14連接第二信號輸入端VIN2，端口7接地；所述第二施密特觸發(fā)器U3E的端口11連接所述第十七電阻，端口10連接所述掉電控制信號輸出端，端口14連接第三信號輸入端VIN3，端口7接地。

可選的，所述與門U2B可以選用SN74LV08A芯片，以該芯片的端口4和端口5分別作為兩個輸入端，以端口6作為輸出端。

可選的，所述第十四電阻R14可以采用33歐姆的電阻，第十五電阻R15可以采用4k7也就是4.7k歐姆的電阻，第十六電阻R16可以采用33歐姆的電阻，第十七電阻R17可以采用33歐姆的電阻，第二電容C2可以采用0.1uF/50V的電容。

如圖3所示，所述上電控制電路20可包括：

上電控制輸入端，上電控制輸出端，以及第四信號輸入端；

所述控制信號組合邏輯電路的上電控制信號輸出端連接所述上電控制輸入端，所述上電控制輸入端，用CRBA_LOOP_N_R表示，連接第三電阻R3的一端，所述第三電阻R3的另一端分別連接第四電阻R4以及第一三極管TR1的基極，所述第一三極管TR1的發(fā)射極和所述第四電阻R4的另一端接地，所述第一三極管TR1的集電極與第二電阻R2連接，所述第二電阻R2的另一端連接所述上電控制輸出端；

所述第四信號輸入端VIN4分別和第一電阻R1以及第一電容C1連接，所述第一電阻R1以及第一電容C1的另一端連接所述上電控制輸出端；

所述上電控制輸出端連接所述MOS管開關電路40。

可見，上電控制電路10主要有C1，R1，R2，R3，R4和三極管TR1組成，其中TR1可以采用9013系列三極管。其中，C1可采用0.1uF/50V的電容，R1可采用680K歐姆的電阻，R2，R3，R4均可以采用10K歐姆的電阻。

上電控制輸入端的上電控制信號是箱體到位信號和外部控制信號相與的信號，當其為高電平時，第一三極管TR1打開，通過C1，R1組成的RC充電電路進行緩啟控制，當所述MOS管開關電路40中的MOS管Q1的源極或者說源端和柵極即Gate端之間的電壓差達到閾值電壓Vgs(th)時，MOS管打開，箱體電源接通。

如圖3所示，所述掉電控制電路30可包括：

掉電控制輸入端，掉電控制輸出端，以及第五信號輸入端；

所述控制信號組合邏輯電路的掉電控制信號輸出端連接所述掉電控制輸入端，所述掉電控制輸入端，用CRBA_LOOP_N_R#表示，連接第十一電阻R11的一端，所述第十一電阻R11的另一端分別連接第十電阻R12以及第三三極管TR3的基極，所述第三三極管TR3的發(fā)射極和所述第十電阻R12的另一端接地，所述第三三極管TR3的集電極與第九電阻R9連接，所述第九電阻R9的另一端分別連接第八電阻R8以及第二三極管TR2的基極，所述第八電阻R8的另一端連接所述第二三極管TR2的發(fā)射極；

所述第五信號輸入端分別和第六電阻R6以及第七電阻R7連接，所述第六電阻R6以及第七電阻R7的另一端連接所述第二三極管TR2的發(fā)射極，所述第二三極管TR2的集電極連接所述掉電控制輸出端；

所述掉電控制輸出端連接所述MOS管開關電路40。

可見，掉電控制電路主要有R6，R7，R8，R9，R11，R12，三極管TR2和TR3組成，其中，TR2可以采用9012系列三極管，TR3可以采用9013系列三極管。其中， R6和R7可采用2K歐姆的電阻，R8，R9，R11，R12可采用10K歐姆的電阻。

掉電控制輸入端的掉電控制信號是上電控制信號經(jīng)過非門處理后輸出的信號，當?shù)綦娍刂菩盘枮楦唠娖綍r，TR2和TR3均導通，MOS管開關電路40中的MOS管Q1的柵極即Gate端電壓很快就上升到接近電源電壓，MOS管的源端或者說源極和Gate端之間的電壓差低于閾值電壓Vgs(th)時，MOS管截止，箱體電源斷開。

如圖3所示，所述MOS管開關電路40包括：

MOS管Q1以及與MOS管Q1的柵極連接的第十三電阻R13，所述第十三電阻R13的另一端作為所述MOS管開關電路的輸入端，所述MOS管Q1的漏極連接第六信號輸入端VIN6，源極作為輸出端VOUT。其中R13可采用33歐姆的電阻。

如上所述，本發(fā)明實施例提供了一種箱體電源熱插拔控控制電路，其主要由控制信號組合邏輯電路和上電控制電路以及掉電控制電路組成，取得了以下技術效果：

利用上電控制電路，在帶電插入時可以進行電源緩啟控制；利用掉電控制電路，在帶電拔出時可以進行電源延遲關閉控制；由上，通過對上電時間和掉電時間進行延緩控制，可以減少插拔動作帶來的能量累積，可以避免電源箱體及設備內部器件損壞或損傷，有效提高了電源箱體的可靠性。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳細描述的部分，可以參見其它實施例的相關描述。

上述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對上述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分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脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。