CN109359077B - 一种热插拔装置和热插拔实现方法 - Google Patents

一种热插拔装置和热插拔实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热插拔装置和热插拔实现方法。涉及电子电路技术，解决了负载变化时无法正常上电的问题。该装置包括：功率器件，该装置还包括连接于所述功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件；所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻和/或闸级电容，通过调整所述闸级电阻和/或闸级电容的值来设置所述功率器件的电流保护点。本发明提供的技术方案适用于服务器上电控制，实现了灵活配置的热插拔。

Description

一种热插拔装置和热插拔实现方法
技术领域
本发明涉及电子电路技术，尤指一种热插拔装置和热插拔实现方法。
背景技术
在服务器领域，为了易安装易维护，热插拔的应用在多个产品上出现。热插拔是一种可以支持服务器节点在不影响其他节点工作的情况下，可进行热维护操作形式。能够起到在带电插拔节点时，有效保护节点上供电元器件的作用，保证节点不受损坏。
在热插拔的设计中，是通过参数设置来设计保护点，使得在功率器件在耐受能够致其损坏的能量之前，控制器将功率器件关闭，从而保护节点上的器件。
但是，在有些情况下，设置电流保护点可能较低，当负载容性较大时，可能导致不能正常上电的情况。而这与热插拔的设计初衷不一致。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热插拔装置和热插拔实现方法。通过可调的保护电路设计，适应不同负载情况下的电流需求，解决了负载变化时无法正常上电的问题。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种热插拔装置，包括功率器件，该装置还包括连接于所述功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件；
所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻和闸级电容，通过调整所述闸级电阻和闸级电容的值来设置所述功率器件的电流保护点。
优选的，所述控制器的闸级与所述闸级电阻串联后再与所述闸级电容串联，所述控制器的闸级输出的电流通过所述闸级电阻向所述闸级电容充电。
本发明还提供了一种热插拔实现方法，使用上述热插拔装置，该方法包括：
判定当前的负载情况；
根据当前负载情况，通过以下公式计算所述闸级电容的配置值：
Figure GDA0002704615490000021
其中：
Cgate为所述闸级电容的配置值，Igateup为热插拔打开时所述闸级电容的充电电流，Cload为负载端电容，Iinrush为热插拔打开时通过所述功率器件的瞬时电流。
优选的，所述判定当前的负载情况的步骤包括：
判定当前的负载端电容。
优选的，根据当前负载情况计算所述闸级电容的配置值的步骤包括：
在负载端电容的值较大时，将所述闸级电容的配置值调高，将所述闸级电容的充电电流配置为定值。
本发明提供了一种热插拔装置和热插拔实现方法，配置有连接于功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件，所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻和闸级电容，通过调整所述闸级电阻和闸级电容的值来设置所述功率器件的电流保护点。实现了灵活配置的热插拔方案，解决了负载变化时无法正常上电的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明的一实施例提供的一种热插拔装置的结构示意图；
图2为本发明的一实施例提供的一种热插拔方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
现有方案在设计完成后，因负载端的电容较多，上电初时通过功率器件的电流较大，可能误触发了功率保护功能，造成概率性无法正常上电的问题。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种热插拔装置和热插拔实现方法。通过可调的保护电路设计，适应不同负载情况下的电流需求，解决了负载变化时无法正常上电的问题。具体的，调整热插拔方案的功率器件闸级电容，通过延缓功率器件的打开时间，降低上电时通过功率器件的瞬时电流，从而解决概率性不上电的问题。
本发明的一实施例提供了一种热插拔装置，该装置的结构如图1所示，包括功率器件，该装置还包括连接于所述功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件；
所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻R和闸级电容C，通过调整R和C的值来设置所述功率器件的电流保护点。可以通过调节R和C的值来调整功率器件打开或关闭的时间。
所述控制器的闸级与所述闸级电阻串联后再与所述闸级电容串联，所述控制器的闸级输出的电流通过所述闸级电阻向所述闸级电容充电。
输入电流经过功率器件后，流向输出，向负载供电。
为解决遇到的负载问题，可以更改C的值，将其值根据实际应用调整变大，可以降低瞬时电流，起到在可保护功率器件的前提下，能够正常打开功率器件。
本发明的一实施例还提供了一种热插拔实现方法，使用如图1所示的热插拔装置，完成动态热插拔控制的流程如图2所示，包括：
步骤201、判定当前的负载情况。
本步骤中，判定当前的负载端电容以确定负载情况。
步骤202、根据当前负载情况，计算所述闸级电容的配置值。
本步骤中，在负载端电容的值较大时，将所述闸级电容的配置值调高，将所述闸级电容的充电电流配置为定值。
具体的，通过以下公式计算：
Figure GDA0002704615490000041
其中：
Cgate为所述闸级电容的配置值，Igateup为热插拔打开时所述闸级电容的充电电流，Cload为负载端电容，Iinrush为热插拔打开时通过所述功率器件的瞬时电流。
供电路径为电流从功率器件的输入流入，经过功率器件后至输出，输出为负载端，实现供电目的。当热插拔开始工作时，控制器的闸级会输出一定电流，通过R向C充电，当电压升高至可以打开功率器件时，功率器件打开；R和C的值可以根据实际应用进行调整，但其调整应在能够有效保护功率器件的基础之上。使用时，遇到C_load较大时，I_inrush会较大，导致触发功率保护点，控制器此时将功率器件关闭，以保护功率器件。
以下为一个调节电流保护点的具体例子：现将C的值C_gate适当增大，在C_load和I_gateup为定值的情况下，I_inrush会比例减小，从而避免功率器件在上电瞬间就保护无法上电的情况。
本发明的实施例提供了一种热插拔装置和热插拔实现方法，配置有连接于功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件，所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻和闸级电容，通过调整所述闸级电阻和闸级电容的值来设置所述功率器件的电流保护点。实现了灵活配置的热插拔方案，解决了负载变化(尤其是负载电容较大)时无法正常上电的问题。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (3)

1.一种热插拔装置，包括功率器件，其特征在于，该装置还包括连接于所述功率器件的可调保护电路，所述可调保护电路通过输出控制脉冲开启或关闭所述功率器件；
所述可调保护电路包含控制器，还包含闸级电阻和闸级电容，通过调整所述闸级电阻和闸级电容的值来设置所述功率器件的电流保护点；其中，所述控制器的闸级与所述闸级电阻串联后再与所述闸级电容串联，所述控制器的闸级输出的电流通过所述闸级电阻向所述闸级电容充电；
其中，所述闸级电容的配置值是通过如下方式得到的，包括：
Figure FDA0002704615480000011
其中：
Cgate为所述闸级电容的配置值，Igateup为热插拔打开时所述闸级电容的充电电流，Cload为负载端电容，Iinrush为热插拔打开时通过所述功率器件的瞬时电流。
2.一种热插拔实现方法，使用权利要求1所述的热插拔装置，其特征在于，该方法包括：
判定当前的负载情况，所述负载情况包括负载端电容；
根据当前负载情况，通过以下公式计算所述闸级电容的配置值：
Figure FDA0002704615480000012
其中：
Cgate为所述闸级电容的配置值，Igateup为热插拔打开时所述闸级电容的充电电流，Cload为负载端电容，Iinrush为热插拔打开时通过所述功率器件的瞬时电流。
3.根据权利要求2所述的热插拔实现方法，其特征在于，根据当前负载情况计算所述闸级电容的配置值的步骤包括：
在负载端电容的值会导致所述功率器件不能正常上电时，将所述闸级电容的配置值调高，将所述闸级电容的充电电流配置为定值。
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