CN103580461B - 一种电源输出放电电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电源输出放电电路，包括：输出滤波模块，用于接收和滤波输入电压，并向负载输出滤波后的输出电压；输出充电模块，用于在电源模块插入到系统柜上时，对所述输出滤波模块进行充电；输出放电模块，用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块配合，对所述输出滤波模块进行放电。实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。

Description

一种电源输出放电电路

技术领域

本发明涉及电源领域，更具体地说，涉及一种电源输出放电电路。

背景技术

高压直流电源模块的输出电压比较高，其可以支持在线热插拔。当电源模块从系统柜上拔出来后，因其端口电容值很大，需要几十秒到几分钟的时间进行放电。在这段时间内，操作人员如果不小心接触到电源模块的输出端口，就可能会触电。因此亟待一种解决方案，能够迅速对输出端口进行放电，保证操作人员的安全。

现有的解决方案有2种：

第一种解决方案是在输出端口放置固定电阻负载进行放电。这类解决方案的优点是电路简单，缺点是放置的固定电阻负载在电源模块的正常工作时也在进行放电，白白浪费能量，而且放电电阻的体积也较大，占用较大的空间。

第二种解决方案是利用电源模块的辅助电源对输出端口的电容进行放电。这类解决方案的优点是不需要额外的浪费能量，能源利用率很高，缺点是放电时间太依赖于辅助电源的功率，放电时间调整比较困难。

因此，需要一种灵活性好、体积小、适应性强且能源利用率高的电源输出放电电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的电源输出放电电路要么能源利用率低、体积较大，要么灵活性差、放电时间调整困难的缺陷，提供一种灵活性好、体积小、适应性强且能源利用率高的电源输出放电电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源输出放电电路，包括：

输出滤波模块，用于接收和滤波输入电压，并向负载输出滤波后的输出电压；

输出充电模块，用于在电源模块插入到系统柜上时，对所述输出滤波模块进行充电；

输出放电模块，用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块配合，对所述输出滤波模块进行放电。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述输出滤波模块包括第一电容、第二电容、第一电感和第二电感，其中所述第一电容的正极连接输入电压、负极接地，所述第二电容的正极连接输出正极、负极连接输出负极，所述第一电容的正极经所述第一电感连接所述第二电容的正极，所述第一电容的负极经所述第二电感连接所述第二电容的负极。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述输出充电模块包括第一电阻，其中所述第一电阻连接到热插拔端口和所述输出滤波模块的正输出端口之间，或者所述第一电阻连接到所述热插拔端口和所述输出滤波模块的负输出端口之间。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述输出充电模块还包括第二电阻和第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述热插拔接口、阴极经所述第一电阻、第二电阻连接到所述输出滤波模块的正输出端口；或者所述第一二极管的阴极连接所述热插拔接口、阳极经所述第一电阻、第二电阻连接到所述输出滤波模块的负输出端口。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述输出放电模块用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块的所述第一电阻、第二电阻构成放电回路，对所述输出滤波模块中的第一电容、第二电容进行放电。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述输出放电模块包括：

放电开关单元，用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块导通，构成放电回路，对所述输出滤波模块进行放电；

放电保护单元，用于在所述放电开关单元导通时保护所述放电开关单元。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述放电开关单元包括第三电阻、第五电阻和第一开关管，其中所述第一开关管的第一端经所述第三电阻连接所述放电开关单元的第一输入端口、第二端接地、第三端经所述第五电阻连接到所述放电开关单元的第二输入端口;

所述第一开关管是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管；当所述第一开关管是三极管时，所述第一开关管的第一端是所述三极管的发射极，所述第一开关管的第二端是所述三极管的集电极，第一开关管的第三端是所述三极管的基极；当所述第一开关管是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述第一开关管的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述第一开关管的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，第一开关管的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述第一输入端口连接所述输出充电模块的导通端口，所述第二输入端口连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第四电阻、第六电阻、第二二极管、第三电容和第二开关管，所述第二开关管的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述第三电容的正极，所述第三电容的负极接地，所述第四电阻和第六电阻串联到热插拔端口和地之间，所述第二开关管的第三端连接所述第四电阻和第六电阻的连接点，所述第二二极管的阳极接地，阴极连接所述第二开关管的第二端；

所述第二开关管是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管，当所述第二开关管是三极管时，所述第二开关管的第一端是所述三极管的发射极，所述第二开关管的第二端是所述三极管的集电极，第二开关管的第三端是所述三极管的基极；当所述第二开关管是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述第二开关管的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述第二开关管的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，第二开关管的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述放电保护单元还包括第三二极管和短路连接器，其中所述第三二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极和所述第一开关管的第三端、阴极连接短路端口，所述短路连接器的第一端连接所述短路端口，第二端接地。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述第一输入端口连接所述输出充电模块的导通端口，所述第二输入端口连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第二二极管、第三二极管和短路连接器，其中所述第二二极管的阳极接地、阴极连接所述第一开关的第三端和所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接短路接口，所述短路连接器的第一端连接所述短路端口，第二端接地。

在本发明所述的电源输出放电电路中，所述放电开关单元的第一输入端口和第二输入端口均连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第六电阻、第四电阻、第二二极管、第三二极管、第三电容和第二开关管，所述第二开关管的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述第三电容的正极，所述第三电容的负极接地，所述第六电阻和第四电阻串联到所述输出滤波模块的正输出端口和地之间，所述第二开关管的第三端连接所述第六电阻和第四电阻的连接点，所述第二二极管的阳极接地，阴极连接所述第一开关管的第三端和第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接短路端口。

实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的电源输出放电电路的第一实施例的原理框图；

图2是根据本发明的电源输出放电电路的又一实施例的原理框图；

图3是根据本发明的电源输出放电电路的第二实施例的电路原理图；

图4是根据本发明的电源输出放电电路的第三实施例的电路原理图；

图5是图4示出的电源输出放电电路在电源模块插入到系统柜上时的电路工作原理示意图；

图6是图4示出的电源输出放电电路的在电源模块从系统柜上拔下时的电路工作原理示意图；

图7是图4示出的电源输出放电电路在电源模块插入到系统柜上和从系统柜上拔下时的充放电示意图；

图8是根据本发明的电源输出放电电路的第四实施例的电路原理图；

图9是根据本发明的电源输出放电电路的第五实施例的电路原理图。

具体实施方式

图1是根据本发明的电源输出放电电路的第一实施例的原理框图。如图1所示，本发明的电源输出放电电路100包括输出滤波模块110、输出充电模块120和输出放电模块130。依照本发明的电源输出放电电路，可以制造成附着在电源模块的集成电路结构、模块、电路、也可以集成到电源模块中。在图1示出的实施例中，当电源模块插入到系统柜上时，电源模块正常工作，该输出滤波模块110从输入电压Vo和地AGND之间接收输入电压，随后对该输入电压进行滤波，再将滤波后的输出电压经输出正极Vout+和输出负极Vout-输出给负载。此时所述输出充电模块120通过从热插拔端口Hot-plug接收的母线电压对所述输出滤波模块110进行充电。当电源模块从系统柜上拔下时，输出正极Vout+和输出负极Vout-的电压很大。此时，所述输出放电模块130与所述输出充电模块120配合，迅速对输出滤波模块110的输出正极Vout+和输出负极Vout-进行放电。

本领域技术人员知悉，所述输出滤波模块110、输出充电模块120可以是由现有技术中已知的任何模块、电路或者器件构造。例如，所述输出滤波模块100可以是任何的滤波LC模块，或者LRC模块。所述输出滤波模块100也可以包括其他任何已知的整流桥或者整流模块。所述输出充电模块120可以是任何供电电路，例如纯电阻电路，即单个电阻，串联或者并联的两个或多个电阻。基于本发明的教导，本领域技术人员能够获得并且制造各类所述输出滤波模块110、输出充电模块120和输出放电模块130。

实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。

图2是根据本发明的电源输出放电电路的又一实施例的原理框图。如图2所示，本发明的电源输出放电电路100包括输出滤波模块110、输出充电模块120和输出放电模块130。其中所述输出放电模块130包括放电开关单元131和放电保护单元132。其中放电开关单元131用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时与所述输出充电模块120共同构成放电回路，对所述输出滤波模块110进行放电。放电保护单元132用于在所述放电开关单元132导通时保护所述放电开关单元131。图3-9中分别示出了各个所述放电开关单元131和放电保护单元132的实施方式。本领域技术人员知悉，除本发明示出的实施例以外，本领域技术人员可以基于本发明的教导，构建其他的放电开关单元131和放电保护单元132。

图3是根据本发明的电源输出放电电路的第二实施例的电路原理图。如图3所示，本发明的电源输出放电电路100包括输出滤波模块110、输出充电模块120和输出放电模块130。

如图3所示，所述输出滤波模块110可包括电容C1、电容C2、电感L1和电感L2。其中所述电容C1的正极连接输入电压Vo、负极接地AGND。所述电容C2的正极连接输出正极Vout+、负极连接输出负极Vout-。所述电容C1的正极经所述电感L1连接所述电容C2的正极，所述电容C1的负极经所述电感L2连接所述电容C2的负极。本领域技术人员知悉，在本发明的其他实施例中，所述输出滤波模块110还可以包括如整流桥、滤波整流电阻等等。

所述输出充电模块120可包括电阻R1、电阻R2和二极管D1。其中所述二极管D1的阳极连接所述热插拔接口Hot-plug、阴极经所述电阻R1、电阻R2连接到所述输出滤波模块110的正输出端口V+。本领域技术人员知悉，在本发明的一些实施例中，电阻R1和R2可以由一个电阻值更大的电阻或者多个电阻值较小的电阻替代，或者，电阻R1和R2的电阻值可调。在本发明的一些实施例中，例如不会出现电压反灌的场合中，二极管D1可以省略。在本实施例中，所述电阻R1和R2可以是放电电阻，热敏电阻或者可调电阻等。

在本实施例中，所述输出放电模块130用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块120的所述电阻R1-R2构成放电回路，对所述输出滤波模块110中的电容C1、电容C2进行放电。在本实施例中，所述输出放电模块130可包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D2、电容C3、开关管Q1和开关管Q2，其中电阻R3、电阻R5和开关管Q1构成放电开关单元131。电阻R4、电阻R6、二极管D2、电容C3、开关管Q2构成放电保护单元132。

其中所述开关管Q1的第一端经电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1、第二端接地、第三端经电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述开关管Q1可以是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管。当所述开关管Q1是三极管时，所述开关管Q1的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q1的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q1的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q1是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q1的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q1的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q1的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

其中，所述开关管Q2的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述电容C3的正极，所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到热插拔端口Hot-plug和地GND之间。所述开关管Q2的第三端连接所述电阻R4和电阻R6的连接点。所述二极管D2的阳极接地，阴极连接所述开关管Q2的第二端。所述开关管Q2是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管，当所述开关管Q2是三极管时，所述开关管Q2的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q2的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q2的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q2是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q2的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q2的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q2的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本实施例中，该开关管Q1是金属氧化物半导体管Q1，开关管Q2是三极管Q2。其中所述金属氧化物半导体管Q1的漏极经所述电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1，该所述放电开关单元131的第一输入端口K1连接输出充电模块120的导通端口D。在本实施例中，该输出充电模块120的导通端口D为所述二极管D1的阴极。所述金属氧化物半导体管Q1的源极接地、栅极连接所述二极管D2的阴极。所述二极管D2的阳极接地。所述三极管Q2的集电极经所述电阻R5连接所述放电开关单元131的第二输入端口K2，所述放电开关单元131的第二输入端口K2连接到所述输出滤波模块100的正输出端口V+、发射极接地、基极连接所述电容C3的正极。所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到所述热插拔端口Hot-plug和地AGND之间，所述三极管Q2的基极连接所述电阻R4和电阻R6的连接点。在本发明的其他实施例中，所述金属氧化物半导体管Q1可是晶体管，例如绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等；在本实施例中，所述电阻R3可以是放电电阻，热敏电阻或者可调电阻等。

下面对图3示出的根据本发明的电源输出放电电路的原理作出简要说明如下。当将电源模块插入到系统柜上时，输出充电模块120的热插拔接口Hot-plug将与正母线连接。此时二极管D1导通，母线电压经电阻R1和R2施加到输出滤波模块110的输出正极V+，从而分别经二极管D1、电阻R1和R2以及电容C2构成的第一回路和二极管D1、电阻R1和R2、电感L1和L2、电容C1构成的第二回路对输出滤波模块110进行充电。此时，母线电压经电阻R6和R4施加到三极管Q2的基极，三极管Q2导通，将金属氧化物半导体管Q1的栅极电压拉到0。此时，金属氧化物半导体管Q1截止，所述输出放电模块130的放电功能截止。当将电源模块从系统柜上拔下时，输出充电模块120的热插拔接口Hot-plug将与正母线断开。此时，三极管Q2断开，输出滤波模块120的输出正极V+上电容C1和电容C2存储的电压经电阻R5施加到金属氧化物半导体管Q1的栅极。金属氧化物半导体管Q1导通，形成两个放电回路。第一放电回路包括电容C1、电感L1、电阻R2、电阻R1、电阻R3和金属氧化物半导体管Q1。第二放电回路包括电容C2、电感L2、电阻R2、电阻R1、电阻R3和金属氧化物半导体管Q1。通过调整电阻R2、电阻R1、电阻R3的阻值，可以调整放电时间。

因此，实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块130，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。并且通过调节放电电阻的阻值，可以调整放电时间。

图4是根据本发明的电源输出放电电路的第三实施例的电路原理图。如图4所示，本发明的电源输出放电电路100包括输出滤波模块110、输出充电模块120和输出放电模块130。

如图4所示，所述输出滤波模块110可包括电容C1、电容C2、电感L1和电感L2。其中所述电容C1的正极连接输入电压Vo、负极接地AGND。所述电容C2的正极连接输出正极Vout+、负极连接输出负极Vout-。所述电容C1的正极经所述电感L1连接所述电容C2的正极，所述电容C1的负极经所述电感L2连接所述电容C2的负极。

所述输出充电模块120可包括电阻R1、电阻R2和二极管D1。其中所述二极管D1的阳极连接所述热插拔接口Hot-plug、阴极经所述电阻R1、电阻R2连接到所述输出滤波模块110的正输出端口V+。

在本实施例中，所述输出放电模块130用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块120的所述电阻R1-R2构成放电回路，对所述输出滤波模块110中的电容C1、电容C2进行放电。

在本实施例中，所述输出放电模块130可包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D2、电容C3、开关管Q1和开关管Q2以及二极管D3和短路连接器short。其中电阻R3、电阻R5和开关管Q1构成放电开关单元。电阻R4、电阻R6、二极管D2、电容C3、开关管Q2、二极管D3和短路连接器short构成放电保护单元。

其中所述开关管Q1的第一端经电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1、第二端接地、第三端经电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述开关管Q1可以是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管。当所述开关管Q1是三极管时，所述开关管Q1的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q1的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q1的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q1是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q1的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q1的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q1的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

其中，所述开关管Q2的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述电容C3的正极，所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到热插拔端口Hot-plug和地GND之间。所述开关管Q2的第三端连接所述电阻R4和电阻R6的连接点。所述二极管D2的阳极接地，阴极连接所述开关管Q2的第二端。所述开关管Q2是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管，当所述开关管Q2是三极管时，所述开关管Q2的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q2的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q2的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q2是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q2的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q2的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q2的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本实施例中，该开关管Q1是IGBT管Q1，开关管Q2是三极管Q2。其中所述IGBTQ1的漏极经所述电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1。所述放电开关单元131的第一输入端口K1连接输出充电模块120的导通端口D。在本实施例中，该输出充电模块120的导通端口D为所述二极管D1的阴极。IGBTQ1源极接地、栅极连接所述二极管D2的阴极。所述二极管D2的阳极接地。所述三极管Q2的集电极经所述电阻R5连接所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述放电开关单元131的第二输入端口K2连接到所述输出滤波模块110的正输出端口V+、发射极接地、基极连接所述电容C3的正极。所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到所述热插拔端口Hot-plug和地AGND之间，所述三极管Q2的基极连接所述电阻R4和电阻R6的连接点。其中所述二极管D3的阳极连接所述二极管D2的阴极和所述IGBTQ1的基极、阴极连接短路端口position，所述短路连接器short的第一端连接所述短路端口position，第二端接地。本领域技术人员知悉，所述短路连接器short是任何可以使得其第一端和第二端短路的器件，比如电阻值极小的导线，或者极小电阻或其他器件。

在本实施例中，热插拔端口Hot-plug、短路端口position、输出正极Vout+、负极连接输出负极Vout-可以制成不同长度的插针。在本实施例中，热插拔端口Hot-plug的插针略长于短路端口position的插针。因此，当将电源模块插入系统柜或者从系统柜上拔下时，热插拔端口Hot-plug先接触母线电压或者先从母线断开。

图5和6分别是图4示出的电源输出放电电路在电源模块插入到系统柜上和当电源模块从系统柜上拔下时的电路工作原理示意图。现参照图5-6，对图4示出的电源输出放电电路的工作原理说明如下。

在本实施例中，当将电源模块插入到系统柜上时，由于，热插拔端口Hot-plug的插针略长于短路端口position的插针，输出充电模块120的热插拔接口Hot-plug将先与正母线连接。二极管D1导通，母线电压经电阻R1和R2施加到输出滤波模块110的输出正极V+，从而分别经二极管D1、电阻R1和R2以及电容C2构成的第一回路和二极管D1、电阻R1和R2、电感L1和L2、电容C1构成的第二回路对输出滤波模块110进行充电。此时，母线电压经电阻R6和R4施加到三极管Q2的基极，三极管Q2导通，将IGBTQ1的栅极电压拉到0，此时，IGBTQ1截止，所述输出放电模块130的放电功能截止。稍后短路端口position插入到系统柜上，此时短路连接器short将短路端口position和控制地AGND短路，此时通过二极管D3，将IGBTQ1的栅极强行拉低到0，这样IGBTQ1将会一直保持断开状态，使得输出放电模块130的放电功能完全停止，所有不会有能量损耗。如图4所示，母线电压继续经电阻R1和R2施加到输出滤波模块110的输出正极V+，从而分别经二极管D1、电阻R1和R2以及电容C2构成的第一回路和二极管D1、电阻R1和R2、电感L1和L2、电容C1构成的第二回路对输出滤波模块110进行充电。

当将电源模块从系统柜上拔下时，输出充电模块120的热插拔接口Hot-plug将与正母线断开。短路端口position和控制地AGND也会脱离连接。此时，三极管Q2断开，二极管D3也从导通变为截止。输出滤波模块110的输出正极V+上电容C1和电容C2存储的电压经电阻R5施加到IGBTQ1的栅极、IGBTQ1导通，形成两个放电回路。如图5所示，第一放电回路包括电容C1、电感L1、电阻R2、电阻R1、电阻R3和IGBTQ1。第二放电回路包括电容C2、电感L2、电阻R2、电阻R1、电阻R3和IGBTQ1。通过调整电阻R2、电阻R1、电阻R3的阻值，可以调整放电时间。在此过程中，二极管D2将IGBTQ1的栅极电压嵌位到一定范围内，能够更加快速得保护IGBTQ1。

图7是图4示出的电源输出放电电路在电源模块插入到系统柜上和从系统柜上拔下时的充放电示意图。如图7所示，第一行Plug信号代表电源模块插入到系统柜或者从系统柜上拔下。plug为高电平代表电源模块插入到系统柜上的过程，plug为低电平代表电源模块从系统柜上拔出的过程。第二电压信号的是电容C1和C2的电压值，可以看到，当电源模块从系统柜上拔出不到5秒的时间内，电容C1和C2的电压就从400V快速降低到50V了。

因此，实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块130，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。更进一步地，由于增加了短路连接器，即使三极管Q2发生故障时，短路连接器short将短路端口position和控制地AGND短路，此时通过二极管D3，将IGBTQ1的栅极强行拉低到0，这样IGBTQ1将会一直保持断开状态，使得输出放电模块130的放电功能完全停止，所有不会有能量损耗。

图8是根据本发明的电源输出放电电路的第四实施例的电路原理图。如图8所示，所述输出滤波模块110可包括电容C1、电容C2、电感L1和电感L2。其中所述电容C1的正极连接输入电压Vo、负极接地AGND。所述电容C2的正极连接输出正极Vout+、负极连接输出负极Vout-。所述电容C1的正极经所述电感L1连接所述电容C2的正极，所述电容C1的负极经所述电感L2连接所述电容C2的负极。

所述输出充电模块120可包括电阻R1、电阻R2和二极管D1。其中所述二极管D1的阳极连接所述热插拔接口Hot-plug、阴极经所述电阻R1、电阻R2连接到所述输出滤波模块110的正输出端口V+。

在本实施例中，所述输出放电模块130用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块120的所述电阻R1-R2构成放电回路，对所述输出滤波模块110中的电容C1、电容C2进行放电。

所述输出放电模块130可包括电阻R3、电阻R5、二极管D2、二极管D3、开关管Q1和短路连接器short。其中电阻R3、电阻R5和开关管Q1构成放电开关单元。二极管D2、D3和短路连接器short构成放电保护单元。

其中所述开关管Q1的第一端经电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1、第二端接地、第三端经电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述开关管Q1可以是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管。当所述开关管Q1是三极管时，所述开关管Q1的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q1的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q1的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q1是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q1的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q1的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q1的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本实施例中，所述开关管Q1是晶体管Q1，所述晶体管Q1的漏极经所述电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1。所述放电开关单元131的第一输入端口K1连接输出充电模块120的导通端口D。在本实施例中，该输出充电模块120的导通端口D为所述二极管D1的阴极。所述晶体管Q1的源极接地、栅极连接所述二极管D2的阴极。所述二极管D2的阳极接地、阴极连接所述二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极连接到短路端口，所述短路连接器short的第一端连接所述短路端口position，第二端接地，所述晶体管Q1的基极还经所述电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述放电开关单元131的第二输入端口K2连接所述输出滤波模块110的正输出端口V+。其工作原理可参照图4-5示出的实施例。基于本发明公开的内容，本领域技术人员能够了解本实施例的工作原理，在此就不再累述了。

因此，实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块130，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。更进一步地，由于增加了短路连接器，即使三极管发生故障时，也能确保使得输出放电模块130的放电功能完全停止，所有不会有能量损耗。

图9是根据本发明的电源输出放电电路的第五实施例的电路原理图。如图9所示，所述输出滤波模块110可包括电容C1、电容C2、电感L1和电感L2。其中所述电容C1的正极连接输入电压Vo、负极接地AGND。所述电容C2的正极连接输出正极Vout+、负极连接输出负极Vout-。所述电容C1的正极经所述电感L1连接所述电容C2的正极，所述电容C1的负极经所述电感L2连接所述电容C2的负极。

所述输出充电模块120可包括电阻R1、电阻R2和二极管D1。所述二极管D1的阴极连接所述热插拔接口Hot-plug、阳极经所述电阻R1、电阻R2连接到所述输出滤波模块110的负输出端口V-。

在本实施例中，所述输出放电模块130用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块120的所述电阻R1-R2构成放电回路，对所述输出滤波模块110中的电容C1、电容C2进行放电。

所述输出放电模块130包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D2、二极管D3、电容C3、开关管Q1、开关管Q2和短路连接器short。其中电阻R3、电阻R5和开关管Q1构成放电开关单元。电阻R4、电阻R6、二极管D2、电容C3、开关管Q2、二极管D3和短路连接器short构成放电保护单元。

其中所述开关管Q1的第一端经电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1、第二端接地、第三端经电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述开关管Q1可以是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管。当所述开关管Q1是三极管时，所述开关管Q1的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q1的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q1的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q1是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q1的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q1的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q1的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

其中，所述开关管Q2的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述电容C3的正极，所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到热插拔端口Hot-plug和地GND之间。所述开关管Q2的第三端连接所述电阻R4和电阻R6的连接点。所述二极管D2的阳极接地，阴极连接所述开关管Q2的第二端。所述开关管Q2是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管，当所述开关管Q2是三极管时，所述开关管Q2的第一端是所述三极管的发射极，所述开关管Q2的第二端是所述三极管的集电极，开关管Q2的第三端是所述三极管的基极；当所述开关管Q2是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述开关管Q2的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述开关管Q2的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，开关管Q2的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

在本实施例中，所述开关管Q1和所述开关管Q2是三极管Q1和三极管Q2。其中所述三极管Q1的漏极经所述电阻R3连接所述放电开关单元131的第一输入端口K1。所述放电开关单元131的第一输入端口K1连接所述输出滤波模块110的正输出端口V+、集电极接地、基极连接所述二极管D2的阴极和二极管D3的阳极。所述二极管D2的阳极接地。所述二极管D3的阴极连接短路端口position、阳极连接所述二极管D2的阴极。所述短路连接器short的第一端连接所述短路端口position，第二端接地。所述三极管Q1的基极经所述电阻R5连接到所述放电开关单元131的第二输入端口K2。所述放电开关单元131的第二输入端口K2同样连接所述输出滤波模块110的正输出端口V+。所述三极管Q2的集电极连接所述三极管Q1的基极、发射极接地、基极连接所述电容C3的正极。所述电容C3的负极接地，所述电阻R4和电阻R6串联到所述热插拔端口Hot-plug和地AGNG之间，所述三极管Q2的基极连接到所述电阻R4和电阻R6的连接点。其工作原理可参照图4-5示出的实施例。基于本发明公开的内容，本领域技术人员能够了解本实施例的工作原理，在此就不再累述了。

因此，实施本发明的电源输出放电电路，可以实时监测电源模块是否从系统柜上拔下，一旦监测到电源模块从系统柜上拔下，即可迅速启动输出放电模块130，在极短时间内，就可以将输出端口上的电压降低到安全电压以下。更进一步地，由于增加了短路连接器，即使三极管发生故障时，也能确保使得输出放电模块的放电功能完全停止，所有不会有能量损耗。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种电源输出放电电路，其特征在于，包括：

输出滤波模块，用于接收和滤波输入电压，并向负载输出滤波后的输出电压；

输出充电模块，用于在电源模块插入到系统柜上时，对所述输出滤波模块进行充电；

输出放电模块，用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块配合，对所述输出滤波模块进行放电；

其中所述输出充电模块包括第一电阻，其中所述第一电阻连接到热插拔端口和所述输出滤波模块的正输出端口之间，或者所述第一电阻连接到所述热插拔端口和所述输出滤波模块的负输出端口之间。

2.根据权利要求1所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述输出滤波模块包括第一电容、第二电容、第一电感和第二电感，其中所述第一电容的正极连接输入电压、负极接地，所述第二电容的正极连接输出正极、负极连接输出负极，所述第一电容的正极经所述第一电感连接所述第二电容的正极，所述第一电容的负极经所述第二电感连接所述第二电容的负极。

3.根据权利要求2所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述输出充电模块还包括第二电阻和第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述热插拔接口、阴极经所述第一电阻和所述第二电阻连接到所述输出滤波模块的正输出端口；或者所述第一二极管的阴极连接所述热插拔接口、阳极经所述第一电阻和所述第二电阻连接到所述输出滤波模块的负输出端口。

4.根据权利要求3所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述输出放电模块用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块的所述第一电阻和所述第二电阻构成放电回路，对所述输出滤波模块中的所述第一电容和所述第二电容进行放电。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述输出放电模块包括：

放电开关单元，用于在所述电源模块从所述系统柜拔下时，与所述输出充电模块导通，构成放电回路，对所述输出滤波模块进行放电；

放电保护单元，用于在所述放电开关单元导通时保护所述放电开关单元。

6.根据权利要求5所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述放电开关单元包括第三电阻、第五电阻和第一开关管，其中所述第一开关管的第一端经所述第三电阻连接所述放电开关单元的第一输入端口、第二端接地、第三端经所述第五电阻连接到所述放电开关单元的第二输入端口；

所述第一开关管是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管；当所述第一开关管是三极管时，所述第一开关管的第一端是所述三极管的发射极，所述第一开关管的第二端是所述三极管的集电极，第一开关管的第三端是所述三极管的基极；当所述第一开关管是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述第一开关管的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述第一开关管的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，第一开关管的第三端是所述晶体管或属氧化物半导体管的栅极。

7.根据权利要求6所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述第一输入端口连接所述输出充电模块的导通端口，所述第二输入端口连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第四电阻、第六电阻、第二二极管、第三电容和第二开关管，所述第二开关管的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述第三电容的正极，所述第三电容的负极接地，所述第四电阻和第六电阻串联到热插拔端口和地之间，所述第二开关管的第三端连接所述第四电阻和第六电阻的连接点，所述第二二极管的阳极接地，阴极连接所述第二开关管的第二端；

所述第二开关管是三极管、晶体管或金属氧化物半导体管，当所述第二开关管是三极管时，所述第二开关管的第一端是所述三极管的发射极，所述第二开关管的第二端是所述三极管的集电极，第二开关管的第三端是所述三极管的基极；当所述第二开关管是晶体管或金属氧化物半导体管时，所述第二开关管的第一端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的漏极，所述第二开关管的第二端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的源极，第二开关管的第三端是所述晶体管或金属氧化物半导体管的栅极。

8.根据权利要求7所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述放电保护单元还包括第三二极管和短路连接器，其中所述第三二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极和所述第一开关管的第三端、所述第三二极管的阴极连接短路端口，所述短路连接器的第一端连接所述短路端口，第二端接地。

9.根据权利要求6所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述第一输入端口连接所述输出充电模块的导通端口，所述第二输入端口连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第二二极管、第三二极管和短路连接器，其中所述第二二极管的阳极接地、阴极连接所述第一开关的第三端和所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接短路接口，所述短路连接器的第一端连接所述短路端口，第二端接地。

10.根据权利要求6所述的电源输出放电电路，其特征在于，所述放电开关单元的第一输入端口和第二输入端口均连接到所述输出滤波模块的正输出端口，所述放电保护单元包括第六电阻、第四电阻、第二二极管、第三二极管、第三电容和第二开关管，所述第二开关管的第二端连接所述第一开关管的第三端、第一端接地、第三端连接所述第三电容的正极，所述第三电容的负极接地，所述第六电阻和第四电阻串联到所述输出滤波模块的正输出端口和地之间，所述第二开关管的第三端连接所述第六电阻和第四电阻的连接点，所述第二二极管的阳极接地，阴极连接所述第一开关管的第三端和第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接短路端口。