CN110008161B - 一种用于风扇盘热插拔的电路装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于风扇盘热插拔的电路装置及使用方法，电路装置包括主控盘上的主控电源、风扇控制电路、热插拔电路、反相器、主控盘接插件以及风扇盘上的风扇盘接插件，当风扇盘插入时，两个接插件连接并触发使能信号；反相器分别与主控盘接插件和热插拔电路连接，以便接收使能信号，并经电平转换后传至热插拔电路；热插拔电路分别与主控盘接插件和主控电源连接，以便根据使能信号控制风扇上电。本发明将电路放置在主控盘上，减少风扇盘故障率，降低更换成本；增加反相器，通过插入时使能信号的电平转换来控制风扇的正常上电，减少电路过欠压；同时改用四点接触，避免信号不稳定性，减少电路损害。

Description

一种用于风扇盘热插拔的电路装置及使用方法

【技术领域】

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于风扇盘热插拔的电路装置及使用方法。

【背景技术】

随着移动互联网、数据中心以及物联网等的兴起，网络数据流量在迅速增加，运营商需要不断进行扩容增量，这种需求将会导致光通讯设备采购量的增加，维护成本也大量增加。在这种情况下，一种可替换的设备结构逐渐成为主流，即可插拔单盘或是可插拔机架。在设备需要功能升级或是故障检修时，可以通过热插拔将功能盘快速更换升级，或是在故障不能及时排查时能立即更换新的功能盘，使得整个系统能正常工作。通过更换升级后的功能盘可让设备重获新生，适应新的应用需求，而通过及时更换故障功能盘也可让设备保持正常运行，节约维护成本。

一般地，机房中的设备都会配备风扇盘，利用率很高。由于设备长期运转，风扇盘的寿命相对于其他功能盘更低，热插拔更换的频率也更高。传统机架设备中，与风扇盘相关的控制电路和热插拔电路等通常都直接设置在风扇盘上，无论是风扇本身还是电路出现故障都需要进行风扇盘更换，电路也需重新设置，更换成本较大，而且无法迅速定位问题是出在风扇本身还是电路上。在风扇盘插拔更换的过程中，风扇电源一直存在，插入风扇盘的瞬间即可产生使能信号，实现风扇的上电，容易造成电路的过欠压，从而对电路器件产生影响，尤其是产生的过冲电流，对于系统电源及风扇本身都存在较大的风险。同时，风扇盘上电通常采用插拔式单点触发信号的方式，单点接触触发容易带来使能信号的不稳定性，造成电路异常，还会损害热插拔芯片，甚至会使芯片失效。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

传统机架中，热插拔等电路直接设置在风扇盘上，风扇盘的故障率较高、更换成本较大，且无法迅速定位故障所在；插入风扇盘的瞬间即实现上电，容易造成电路过欠压，且单点接触触发容易带来使能信号不稳定。

本发明通过如下技术方案达到上述目的：

第一方面，本发明提供了一种用于风扇盘热插拔的电路装置，包括设置在主控盘上的主控电源、风扇控制电路、热插拔电路、反相器、主控盘接插件以及设置在风扇盘上的风扇盘接插件，当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件与所述主控盘接插件实现连接，并触发使能信号；

其中，所述反相器分别与所述主控盘接插件和所述热插拔电路连接，以便接收使能信号，并将使能信号经电平转换后传送至所述热插拔电路；所述热插拔电路分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接，以便根据接收到的使能信号控制风扇盘的上下电；所述风扇控制电路与所述主控盘接插件连接，以便对风扇盘的一个或多个风扇进行管理控制。

优选的，所述风扇控制电路包括风扇控制芯片，所述风扇控制芯片分别与所述主控电源、所述主控盘接插件和主控盘上的CPU连接；

当风扇盘插入主控盘时，所述风扇控制芯片通过所述主控盘连接件和所述风扇盘连接件与风扇盘连接，进而用于实现风扇盘上一个或多个风扇的电流驱动、转速上报和风扇信号反馈。

优选的，所述热插拔电路包括热插拔芯片和MOS管，所述热插拔芯片的使能管脚默认信号为低电平，所述MOS管分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接；

所述热插拔芯片的使能管脚与所述反相器连接，以便接收电平转换后的使能信号；所述热插拔芯片的信号输出管脚与所述MOS管连接，以便将使能信号输出至所述MOS管，进而根据电平高低控制所述MOS管的开关，实现风扇盘的上下电。

优选的，所述反相器包括反向门芯片，所述反向门芯片的信号输入管脚与所述主控盘接插件连接，以便接收使能信号；所述反向门芯片的信号输出管脚与所述热插拔芯片的使能管脚连接，以便将经过电平转换后的使能信号传送给所述热插拔芯片。

其中，当风扇盘未插入时，初始使能信号为高电平，经所述反相器后所述热插拔芯片输出为低电平，所述MOS管处于关闭；当风扇盘插入主控盘时，使能信号变为低电平，经所述反相器后所述热插拔芯片输出为高电平，驱动所述MOS管开启，实现风扇盘的上电。

优选的，所述热插拔电路还包括电压采样电阻，所述电压采样电阻连接在所述主控盘接插件与所述MOS管之间，且所述电压采样电阻的两端连接所述热插拔芯片，以便所述热插拔芯片通过控制所述电压采样电阻两端的电压来调控电流大小。

优选的，所述主控盘接插件上设有多个针脚，且四个角位置上按照顺时针方向依次为a1针脚、e1针脚、e11针脚和a11针脚，所述a1针脚用于产生并输出使能信号；

其中，所述a1针脚连接一电阻上拉至预设电压值，所述e1针脚连接一电阻下拉至GND，所述a11针脚与所述e11针脚连接，则风扇盘未插入主控盘时的初始使能信号为高电平。

优选的，所述风扇盘接插件上设有多个针脚，且四个角位置上按照顺时针方向依次为A1针脚、E1针脚、E11针脚和A11针脚，所述A1针脚与所述A11针脚连接，所述E1针脚与所述E11针脚连接；

当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚一一对应接触连接；其中，当a1针脚与A1针脚接触，e1针脚与E1针脚接触，e11针脚与E11针脚接触，a11针脚和A11针脚接触后，使能信号由初始的高电平变为低电平。

第二方面，本发明还提供了一种用于风扇盘热插拔的电路装置的使用方法，用于使用上述第一方面所述的电路装置，当风扇盘未插入主控盘时，初始使能信号为高电平，则所述电路装置的使用方法包括：

当风扇盘插入主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件连接，使能信号由初始的高电平变为低电平并输出至反相器；

反相器将使能信号由低电平转换成高电平，使热插拔芯片输出高电平的使能信号，驱动MOS管开启，使所述主控电源为风扇盘供电。

优选的，所述风扇盘接插件与主控盘接插件连接是指：所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚一一对应连接；

其中，当所述风扇盘接插件四个角位置上的针脚与所述主控盘接插件四个角位置上的针脚一一对应接触连接后，使能信号由初始的高电平变为低电平并输出至反相器。

优选的，所述使用方法还包括：

当风扇盘拔出主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件断开连接，使能信号恢复至高电平并输出至反相器；

反相器将使能信号由高电平转换成低电平，使热插拔芯片输出低电平的使能信号，驱动MOS管关闭，停止风扇盘的供电。

本发明的有益效果是：

本发明将风扇控制电路和热插拔电路等均放置在主控盘上，风扇盘中无电路器件，减少风扇盘的故障率，降低更换成本，有利于问题的快速锁定；增加反向门电路，通过风扇盘插入时使能信号的电平转换来控制热插拔的启动，实现风扇盘的正常上电并有效延时，减少电路过欠压对器件的影响；同时改用四点接触的方式来触发热插拔芯片的使能信号，既避免了使能信号的不稳定性，又保证四个角度的插针能充分接触。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于风扇盘热插拔的电路装置的组成图；

图2为本发明实施例提供的电路装置中风扇控制电路的电路示意图；

图3为本发明实施例提供的电路装置中热插拔电路的电路示意图；

图4为传统设计中的一种热插拔电路的电路示意图；

图5为本发明实施例提供的一种单点触发时主控盘和风扇盘的接插件电路连接示意图；

图6为本发明实施例提供的一种四点触发时主控盘和风扇盘的接插件电路连接示意图；

图7为本发明实施例提供的电路装置中反向门电路的电路示意图；

图8为本发明实施例提供的一种用于风扇盘热插拔的电路装置中的电路信号连接示意图；

图9为本发明实施例提供的一种风扇盘插入时电路装置的使用方法流程图；

图10为本发明实施例提供的一种风扇盘拔出时电路装置的使用方法流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

本发明实施例提供了一种用于风扇盘热插拔的电路装置，可用于实现机架风扇盘的正常上下电，如图1所示，所述电路装置包括设置在主控盘上的主控电源、风扇控制电路、热插拔电路、反相器、主控盘接插件以及设置在风扇盘上的风扇盘接插件，所述风扇盘接插件又与风扇盘上的一个或多个风扇连接；当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件与所述主控盘接插件实现连接，从而可实现风扇盘与主控盘上各电路器件的连接，并能触发主控盘接插件上的使能信号。

其中，所述反相器分别与所述主控盘接插件和所述热插拔电路连接，以便反相器接收来自所述主控盘接插件的使能信号，并将使能信号经电平转换后传送至所述热插拔电路；所述热插拔电路分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接，以便根据接收到的使能信号控制风扇盘的上下电；所述风扇控制电路分别与所述主控电源、所述主控盘接插件以及主控盘上的CPU连接，以便得到供电，并对风扇盘的一个或多个风扇进行管理控制。

本发明提供的用于风扇盘热插拔的电路装置中，将原有放置在风扇盘上的风扇控制电路和热插拔电路等均改为放置在主控盘上，使得风扇盘中无电路器件。从物料成本上分析，该设计中的风扇盘上没有电路器件，减少了贴片的成本，减少了电路板做三防的成本；从维护成本上分析，该设计中一旦风扇盘中的风扇出现问题可以将风扇盘直接换掉，因为风扇盘上没有电路，更换成本相对于传统的风扇盘来说，可以节约大约30％的成本；从问题定位上分析，该设计中一旦风扇转速出现告警，可以迅速定位问题是出现在风扇盘还是主控盘上，将原有可能在风扇盘上的问题转移至主控盘上，从而将电路上的问题全部集中在主控盘上，有利于问题的快速定位，为恢复正常业务缩短时间。同时还增加反向门电路，即反相器，利用风扇盘的在位信号作为热插拔电路的使能信号，通过风扇盘插入时使能信号的电平转换来控制热插拔的启动，实现风扇盘的正常上电并有效延时，可有效减少电路过欠压对器件的影响。

下面结合附图，对各部分电路器件进行具体介绍：

如图2所示，所述风扇控制电路主要包括风扇控制芯片，所述风扇控制芯片分别与所述主控电源、所述主控盘接插件和主控盘上的CPU连接，则当风扇盘插入主控盘时，所述风扇控制芯片通过所述主控盘连接件和所述风扇盘连接件与风扇盘连接，进而管理一个或多个风扇的电流驱动、转速上报和风扇信号反馈，利用IIC总线将控制信号传送到主控制器CPU。

以MAX6651型号芯片作为风扇控制芯片为例，芯片总共设置16个管脚。其中，结合图2和图8可知，风扇控制芯片MAX6651通过其管脚Vcc实现与所述主控电源的连接，以便得到供电；风扇控制芯片MAX6651通过其管脚SDA和管脚SCL实现与CPU的连接，以便通过IIC总线传送控制信号；本发明以管理三路风扇为例，风扇控制芯片MAX6651通过其管脚TACH0、管脚TACH1和管脚TACH3实现与所述主控盘接插件的连接，进而在风扇盘插入时通过风扇盘接插件实现与风扇的连接，以便对风扇管理控制。其中，所述风扇控制电路通过管脚FB的连接电路可形成PWM电流，进而可向风扇发送PWM信号调控风扇转速，风扇则通过向所述风扇控制电路发送TACH信号反馈风扇的转速情况。除MAX6651芯片以外，在可选方案中还可采用LTC1840、ADT7470等其他合适型号的芯片作为风扇控制芯片，在此不做限定。

如图3所示，所述热插拔电路主要包括热插拔芯片、MOS管Q1和电压采样电阻R98，图中左端+12V表示与所述主控电源连接，右端+12VF处表示与所述主控盘接插件连接，进而可在风扇盘插入时通过风扇盘接插件与风扇连接。所述热插拔芯片采用LTC4210型号芯片，其使能管脚ON默认信号为低电平，所述MOS管Q1分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接；所述热插拔芯片的使能管脚ON与所述反相器连接，以便接收电平转换后的使能信号；所述热插拔芯片的信号输出管脚GATE与所述MOS管Q1连接，以便将使能信号输出至所述MOS管Q1，并根据电平高低控制所述MOS管Q1的开关，实现风扇盘的上下电。所述电压采样电阻R98连接在所述主控电源与所述MOS管Q1之间，且所述电压采样电阻R98的两端连接所述热插拔芯片，以便所述热插拔芯片通过控制所述电压采样电阻R98两端的电压来调控电流大小。

需要明确的是，图中FAN1SW可表示经反相器电平转换后的使能信号，后续出现的FAN CARD IN可表示经反相器电平转换前的使能信号，即二者代表的使能信号的电平高低恰好相反。另外，除LTC4210芯片以外，在可选方案中还可采用TPS2483、ADM1278等其他合适型号的芯片作为热插拔芯片，在此不做限定。

其中，所述热插拔芯片通常是高电平启动，低电平关闭，由于使能管脚ON默认信号为低电平，则风扇盘未插入时所述MOS管Q1保持关闭状态。在图3中，主控电源端的电压输出，12V电源电压经过保险丝Fuse输入，电压供给所述热插拔芯片和所述电压采样电阻R98；当达到所述热插拔芯片内部计数器的时间且使能管脚ON接收到高电平使能信号时，管脚GATE会输出一个高电平将所述MOS管Q1开启，使得所述MOS管Q1的源极和漏极导通，则电源电压就会加载在风扇上，实现风扇的正常供电。

按照传统设计或常规设计，热插拔电路会放在风扇盘上，而热插拔芯片的使能管脚ON会直接用电阻分压上拉，接到电源电压上或是电源电压的分压电阻上，如图4所示。在这种情况下，使能管脚ON就无法起到控制的作用，因为电源只要供电，热插拔芯片便会输出高电平，进而自动开启MOS管Q1进行负载的供电。当风扇盘插入机架的主控盘后，电源板便直接通过背板将电源电压供给风扇盘，风扇盘的电压输入端接入高电位的电源电压，容易产生过冲电流。相比来看，图3中热插拔芯片的使能管脚ON默认信号为低电平，未进行风扇上电，只有当风扇盘插入，使能信号变为高电平后，热插拔芯片才会驱动MOS管Q1导通，实现风扇的上电，因此可以起到控制作用，与图4相比具有一定的优势。

由于本发明实施例的风扇盘上没有电路，当将风扇盘插入机架的主控盘时，如果没有使能信号开启热插拔芯片，便会导致热插拔功能不能使用。为了达到风扇盘的热插拔功能，可以通过增加产生使能信号的电路来实现热插拔的开启，即在主控盘和风扇盘的背板接插件处增加使能信号，具体结构如下：

以主控盘接插件的型号选用HM2J09PE5110N9LF，风扇盘接插件的型号选用NX9C0AE01A1AF为例，如图5和图6所示，所述主控盘接插件上设有多个针脚，所述风扇盘接插件上也相应地设有多个针脚。当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚可一一对应接触连接，进而可实现风扇与主控盘上电路的连接。在本实施例选用的型号中，所述主控盘接插件上设有5个针脚列，分别为：JP2A(a1针脚-a11针脚)、JP2B(b1针脚-b11针脚)、JP2C(c1针脚-c11针脚)、JP2D(d1针脚-d11针脚)和JP2E(e1针脚-e11针脚)，且四个角位置上按照顺时针方向依次为a1针脚、e1针脚、e11针脚和a11针脚，所述a1针脚用于产生并输出使能信号；所述风扇盘接插件上也相应地设有5个针脚列，分别为：J1A(A1针脚-A11针脚)、J1B(B1针脚-B11针脚)、J1C(C1针脚-C11针脚)、J1D(D1针脚-D11针脚)和J1E(E1针脚-E11针脚)，且四个角位置上按照顺时针方向依次为A1针脚、E1针脚、E11针脚和A11针脚。当风扇盘插入主控盘时，a1针脚与A1针脚接触，a2针脚与A2针脚接触，a3针脚与A3针脚接触，以此类推。

其中，接插件中的+12VF0、+12VF1和+12VF3表示对应的针脚分别与主控电源实现连接，以便热插拔芯片启动上电时，为三路风扇分别供电。主控盘接插件中的TACH00、TACH01和TACH03表示对应的针脚分别与所述风扇控制芯片的TACH0、TACH1和TACH3连接，主控盘接插件中的FB0表示对应针脚与所述风扇控制芯片的FB连接。风扇盘接插件中的FANTAC0、FAN TAC1和FAN TAC3表示对应针脚分别与三路风扇连接，以便风扇的反馈转速；风扇盘接插件中的FAN FB表示对应针脚与三路风扇连接，以便风扇的转速调控。另外，本发明实施例中主控盘接插件和风扇盘接插件的型号选择，并不用以限制本发明，在其他实施例中还可选用其他合适的型号，此处不再赘述。

按照常规的设计，为了实现电路的简易设计和控制，可以如图5所示设计，在主控盘接插件的a1针脚处通过4.7KΩ的电阻上拉至3.3V，在风扇盘接插件的A1针脚处用200Ω电阻下拉至GND，则风扇盘未插入主控盘时，所述主控接插件的a1针脚处产生的初始使能信号为高电平。当风扇盘插入主控盘时，a1针脚和A1针脚相连，通过4.7KΩ电阻和200Ω电阻的分压，a1针脚处输出的使能信号由高电平变为低电平。

但是，上述常规方法有明显的弊端，首先，风扇盘直接插拔时使a1针脚和A1针脚接触，插拔的不稳定性会导致3.3V电源的不稳定性，给供电电路带来更多的噪声和干扰；其次，风扇盘插入和主控盘相连时，使能信号是单点接插，即只需要两盘接插件的a1针脚和A1针脚相接触，使能信号便会产生，这种单点接触触发的方式有其弊端性，例如，两个针脚还未充分接触时会带来使能信号的不稳定性，冲击会损害热插拔芯片，甚至会使芯片失效。而且，单点接触时无法保证其他角度信号的接触良好性，当某个针脚出现弯针时无法及时判断，热插拔芯片照样开启，正常供电后会使主控盘中的电路出现异常。

鉴于上述考虑，本发明实施例在图5电路的基础上进一步改进，采用四点接触的方式触发使能信号。如图6所示，在所述主控盘接插件上，a1针脚连接一4.7KΩ的电阻上拉至预设电压值，所述预设电压值根据实际需求设置，此处为3.3V，e1针脚连接一200Ω的电阻下拉至GND，a11针脚与e11针脚连接，使得风扇盘未插入主控盘时，所述主控盘接插件的a1针脚处的初始使能信号为高电平。在所述风扇盘接插件上，A1针脚与A11针脚连接，E1针脚与E11针脚连接。按照上述连接方式，当风扇盘插入主控盘时，两个接插件中四个角的引脚能连成一个回路，当只有四个角上的针脚充分接触后，即a1针脚与A1针脚接触，e1针脚与E1针脚接触，e11针脚与E11针脚接触，a11针脚和A11针脚接触后，如图8所示，使能信号才能由初始的高电平变为低电平。通过四点接触方式，能充分避免单点接触带来的弊端，避免了电路芯片的损害风险。

由于所述热插拔芯片是高电平启动，低电平关闭，即热插拔芯片输出为低电平时，所述MOS管Q1不能开启，无法实现供电；输出为高电平时，才可使所述MOS管Q1开启，实现正常供电。而在上述电路中，所述主控盘接插件的初始使能信号为高电平，风扇盘插入后由高电平转换为低电平。因此，在使能信号进入所述热插拔芯片的使能管脚前增加一个反向门电路，即所述反相器，其目的在于对使能信号起到滤波和延时的作用，避免电路过欠压，同时也能将使能信号由高电平转换为低电平的过程，变为低电平转换为高电平的过程，从而实现了对热插拔控制信号的逻辑转换。

进一步结合图7和图8，所述反相器包括反向门芯片，所述反向门芯片具体可采用MC74VHC1GT04DTT1G型号的芯片，但并不唯一限定。所述反向门芯片的信号输入管脚A与所述主控盘接插件的针脚a1连接，以便接收所述主控盘接插件传送来的使能信号FAN CARDIN；所述反向门芯片的信号输出管脚

与所述热插拔芯片的使能管脚ON连接，以便将经过电平转换后的使能信号FAN1SW传送给所述热插拔电路中的热插拔芯片。因此，当风扇盘未插入时，所述热插拔芯片输出为低电平，所述MOS管Q1处于关闭；当风扇盘插入主控盘时，两个接插件上四个角度的四个针脚充分接触后，所述热插拔芯片输出转换为高电平，驱动所述MOS管Q1开启，实现风扇盘的上电，使风扇盘中的风扇能正常工作。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中以及提供的各附图中，标注使用的各电阻、电感和电容等器件以及相应阻值、电压值等数值，均是针对某一具体实施例设置，并不用以限制本发明。在实际应用中，可根据需求选择相应的电路器件和规格型号，在此不再赘述。

综上可知，本发明实施例提供的用于风扇盘热插拔的电路装置具有以下有益效果：将风扇控制电路和热插拔电路等均放置在主控盘上，风扇盘中无电路器件，减少风扇盘的故障率，降低更换成本，有利于问题的快速锁定；增加反向门电路，通过风扇盘插入时使能信号的电平转换来控制热插拔的启动，实现风扇盘的正常上电，并能有效延时和滤波，减少电路过欠压对器件的影响；同时改用四点接触的方式来触发热插拔芯片的使能信号，既避免了使能信号的不稳定性，又保证四个角度的插针能充分接触，避免了电路芯片的损害风险。实验证明，上述电路装置可实现机架风扇盘的正常上电，且经过热插拔实验没有造成器件损害，并通过检测风扇的上电信号可以得出该电路装置能避免风扇上电异常的问题。

实施例2：

在上述实施例1提供的一种用于风扇盘热插拔的电路装置基础上，本发明实施例还提供了一种对于上述电路装置的使用方法。结合实施例1可知，当风扇盘未插入主控盘时，所述主控盘接插件的a1针脚处的初始使能信号为高电平，所述热插拔芯片输出为低电平，所述MOS管Q1处于未开启状态。则在风扇盘的热插拔更换过程中，所述电路装置的使用方法如图9所示，具体包括：

步骤201，当风扇盘插入主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件连接，使能信号由初始的高电平变为低电平并输出至反相器。

结合图6，所述风扇盘接插件与主控盘接插件连接是指：所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚一一对应连接；其中，只有当所述风扇盘接插件四个角位置上的针脚与所述主控盘接插件四个角位置上的针脚一一对应接触连接后，即a1针脚与A1针脚接触，e1针脚与E1针脚接触，e11针脚与E11针脚接触，a11针脚和A11针脚接触后，两个接插件中四个角的引脚才能连成一个回路，使能信号才能由初始的高电平变为低电平，进而将低电平的使能信号输出至所述反相器。

步骤202，反相器将使能信号由低电平转换成高电平，使热插拔芯片输出高电平的使能信号，驱动MOS管开启，使所述主控电源为风扇盘供电。

由于所述热插拔芯片是高电平启动，低电平关闭，如果想要启动热插拔芯片实现供电，还需利用所述反相器实现使能信号的电平转换，进而使所述热插拔芯片输出高电平，实现上电，使风扇正常工作。同时，所述反相器还能对使能信号起到滤波和延时的作用，经过电平转换后再实现上电，可避免插入瞬间立即上电所带来的过冲电流，从而可减小对电路器件和芯片的损害。

进一步地，当需要拔下风扇盘时，所述电路装置的使用方法如图10所示，还包括以下步骤：

步骤301，当风扇盘拔出主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件断开连接，使能信号恢复至高电平并输出至反相器。

结合图6，当风扇盘拔出主控盘时，所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚断开连接，则两个接插件四个角位置上的针脚也断开连接，即a1针脚与A1针脚，e1针脚与E1针脚，e11针脚与E11针脚，以及a11针脚和A11针脚分别断开连接，则四个角的引脚连成的回路被打断，a1针脚仍上拉至3.3V，使能信号重新恢复为高电平，进而将高电平的使能信号输出至所述反相器。

步骤302，反相器将使能信号由高电平转换成低电平，使热插拔芯片输出低电平的使能信号，驱动MOS管关闭，停止风扇盘的供电。

通过上述方法，可实现机架风扇盘的正常上电，且经过热插拔实验没有造成器件损害，并通过检测风扇的上电信号可以得出该电路装置能避免风扇上电异常的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于风扇盘热插拔的电路装置，其特征在于，包括设置在主控盘上的主控电源、风扇控制电路、热插拔电路、反相器、主控盘接插件以及设置在风扇盘上的风扇盘接插件，当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件与所述主控盘接插件实现连接，并触发使能信号；

其中，所述反相器分别与所述主控盘接插件和所述热插拔电路连接，以便接收使能信号，并将使能信号经电平转换后传送至所述热插拔电路；所述热插拔电路分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接，以便根据接收到的使能信号控制风扇盘的上下电；所述风扇控制电路与所述主控盘接插件连接，以便对风扇盘的一个或多个风扇进行管理控制；

所述主控盘接插件上设有多个针脚，且四个角位置上按照顺时针方向依次为a1针脚、e1针脚、e11针脚和a11针脚，所述a1针脚用于产生并输出使能信号；

其中，所述a1针脚连接一电阻上拉至预设电压值，所述e1针脚连接一电阻下拉至GND，所述a11针脚与所述e11针脚连接，则风扇盘未插入主控盘时的初始使能信号为高电平；

所述风扇盘接插件上设有多个针脚，且四个角位置上按照顺时针方向依次为A1针脚、E1针脚、E11针脚和A11针脚，所述A1针脚与所述A11针脚连接，所述E1针脚与所述E11针脚连接；

当风扇盘插入主控盘时，所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚一一对应接触连接；其中，当a1针脚与A1针脚接触，e1针脚与E1针脚接触，e11针脚与E11针脚接触，a11针脚和A11针脚接触后，使能信号由初始的高电平变为低电平。

2.根据权利要求1所述的用于风扇盘热插拔的电路装置，其特征在于，所述风扇控制电路包括风扇控制芯片，所述风扇控制芯片分别与所述主控电源、所述主控盘接插件和主控盘上的CPU连接；

当风扇盘插入主控盘时，所述风扇控制芯片通过所述主控盘连接件和所述风扇盘连接件与风扇盘连接，进而用于实现风扇盘上一个或多个风扇的电流驱动、转速上报和风扇信号反馈。

3.根据权利要求1所述的用于风扇盘热插拔的电路装置，其特征在于，所述热插拔电路包括热插拔芯片和MOS管，所述热插拔芯片的使能管脚默认信号为低电平，所述MOS管分别与所述主控盘接插件和所述主控电源连接；

所述热插拔芯片的使能管脚与所述反相器连接，以便接收电平转换后的使能信号；所述热插拔芯片的信号输出管脚与所述MOS管连接，以便将使能信号输出至所述MOS管，进而根据电平高低控制所述MOS管的开关，实现风扇盘的上下电。

4.根据权利要求3所述的用于风扇盘热插拔的电路装置，其特征在于，所述反相器包括反向门芯片，所述反向门芯片的信号输入管脚与所述主控盘接插件连接，以便接收使能信号；所述反向门芯片的信号输出管脚与所述热插拔芯片的使能管脚连接，以便将经过电平转换后的使能信号传送给所述热插拔芯片；

其中，当风扇盘未插入时，初始使能信号为高电平，经所述反相器后所述热插拔芯片输出为低电平，所述MOS管处于关闭；当风扇盘插入主控盘时，使能信号变为低电平，经所述反相器后所述热插拔芯片输出为高电平，驱动所述MOS管开启，实现风扇盘的上电。

5.根据权利要求3所述的用于风扇盘热插拔的电路装置，其特征在于，所述热插拔电路还包括电压采样电阻，所述电压采样电阻连接在所述主控电源与所述MOS管之间，且所述电压采样电阻的两端连接所述热插拔芯片，以便所述热插拔芯片通过控制所述电压采样电阻两端的电压来调控电流大小。

6.一种用于风扇盘热插拔的电路装置的使用方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一所述的电路装置，当风扇盘未插入主控盘时，初始使能信号为高电平，则所述电路装置的使用方法包括：

当风扇盘插入主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件连接，使能信号由初始的高电平变为低电平并输出至反相器；

反相器将使能信号由低电平转换成高电平，使热插拔芯片输出高电平的使能信号，驱动MOS管开启，使所述主控电源为风扇盘供电。

7.根据权利要求6所述的用于风扇盘热插拔的电路装置的使用方法，其特征在于，所述风扇盘接插件与主控盘接插件连接是指：所述风扇盘接插件上的多个针脚与所述主控盘接插件上的多个针脚一一对应连接；

其中，当所述风扇盘接插件四个角位置上的针脚与所述主控盘接插件四个角位置上的针脚一一对应接触连接后，使能信号由初始的高电平变为低电平并输出至反相器。

8.根据权利要求6所述的用于风扇盘热插拔的电路装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法还包括：

当风扇盘拔出主控盘时，风扇盘接插件与主控盘接插件断开连接，使能信号恢复至高电平并输出至反相器；

反相器将使能信号由高电平转换成低电平，使热插拔芯片输出低电平的使能信号，驱动MOS管关闭，停止风扇盘的供电。

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