CN1112005C - 异步传送状态系统冗余复位输出端的功率控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种功率控制装置，装有一个功率控制电路和一个监视功率监控装置，前者接电源，后者用以给功率控制电路输出控制脉冲大约1秒钟。当控制脉冲不起作用时，功率控制电路将供在功率控制电路输入端的电能转接到功率控制电路的输出端。复位输出逻辑装置在控制脉冲不起作用时接收功率控制电路供来的电能并将电能输出给分布功率系统中的复位输出端。

Description

异步传送状态系统冗余复位输 出端的功率控制装置和方法
本发明总的说来涉及异步传送状态(ATM)系统的一种功率控制系统，更具体地说，涉及ATM系统中的一种带功率监控制器从而可以热插入/热换出电源模块的时延控制电路。
在诸如例如异步传送状态(ATM)系统之类具分布功率系结构的通信系统中，一般都要求能热插入/热换出电源模块。就是说，要进行维修、诊断或测试，操作人员和技术人员必须能在系统运行的情况下插入或卸除电源模块。
但这种热插入/热换出的要求在ATM系统的复位(RESET)线路中却有问题。复位线路将冗余主要设备[例如象系统电源设备(SPU)之类的电源设备]与次要模块[例如系统接口设备(SIU)]连接起来。通常，为满足热插入/热换出的要求，不是采用专用电源设计就是增设特殊的电源隔离开关。
这类方法有某些缺点。其中一个缺点是专用电源系需要增设多个继电器，不仅提高制造和测试费用，使设计复杂化，而且降低产品的可靠性。此外，若采用特殊电源隔离装置，还需要增设开关控制器。
有鉴于此，因而需要有一种能满足分布功率系统热插入/热换出要求而且更简单更可靠、经济实惠的功率控制电路。
本发明的目的在于提供一种基本上解决了一个或多个因有关技术的局限性和缺点而引起的问题的功率控制电路。
概括地说，本发明的电路采用时延功率控制电路连同功率监控器。通过鉴定受影响的电路，可以采用时延控制电路和功率监控装置来控制电压。这个受控的电压又供电给一些器件，这些器件输出复位线路到ATM系统的其它装置。在这种结构的情况下，复位线路在SPU前板或SPU后板(电源)插入/卸除过程就不会受到干扰。功率监控装置可作为监视微处理器芯片功能元件的一部分。在此情况下，只增设一个小小的功率控制装置。
为达到本发明的上述目的和优点，如下面将举实施例广加说明的那样，本发明提供的分布功率结构的功率控制装置包括：一个功率控制电路，其输入端接收电源的供电，其输出端有选择地输出功率；一个复位输出逻辑装置，用以接收功率控制电路输出端的供电和供电给各复位输出端；一个输出起动逻辑装置，用以给复位输出逻辑装置输出输出起动控制信号；和一个监视功率监控器，用以输出控制脉冲以控制功率控制电路和输出起动控制逻辑装置。
按照本发明的另一方面，本发明提供分布功率结构设计中的一种功率控制方法，该方法包括下列步骤：(a)在上电工序过程中，给监视功率监控装置和功率控制电路各自的输入端供电；(b)用监视功率监控装置将控制脉冲作用到功率控制电路；(c)将输出起动控制信号作用到复位输出逻辑装置的输入端；(d)电源稳定下来时使输出起动控制信号不起作用；(e)使控制脉冲不起作用；(f)控制脉冲不起作用时，将供在功率控制电路输入端的电能转接到功率控制电路的输出端上；(g)将功率控制电路来的电提供给复位输出逻辑装置。
应该理解的是，上述一般说明和下面的详细说明都是举例说明的，其目的是进一步说明申请专利权的本发明。
从下面参照附图对本发明的最佳实施例所作的详细说明可以更好地理解本发明的上述和其它目的、见解和优点。附图中：
图1是按本发明功率控制电路的方框图；
图2是本发明功率控制电路的详细原理图；
图3是本发明功率控制电路的时序图。
本发明的目的是提供ATM系统的一种带功率监控制器的时延控制电路因而可以热插入/热换出电源模块的功率控制电路。
参看图1和图2，图中分别示出了本发明电路10的方框图和原理图。电路的主要组成部分有功率控制电路20、复位输出逻辑电路25、微处理器监视功率监控器30和输出起动控制逻辑电路40。
通常，电路10用监视功率监控器30的板复位(BD_RESET*)输出信号来控制功率控制电路20。如图3的时序图所示，在任何上电程序期间，控制脉冲(例如板复位)起作用以控制功率控制电路20。这反过来切断供到复位输出逻辑装置25的电，迫使复位输出端处于高阻抗状态。正常的+5伏电在板复位控制脉冲不起作用之前达到稳定状态。输出起动控制逻辑电路40来的输出起动控制信号在正常+5伏电达到稳定状态之后但在板复位控制脉冲不起作用之前不起作用。复位输出逻辑电路处于输出停用状态时，加到复位输出逻辑电路起控制作用的功率则在控制脉冲不起作用之后导通。
相反的程序是在停电时进行的。这时，控制脉冲起作用，同时复位输出逻辑电路在正常供电(+5伏)下降到+4.65伏至4.75伏以下时就截止。
应该指出的是，没有给复位输出逻辑装置供电时，复位输出逻辑电路25的输出端都处于高阻抗状态。此外，复位输出逻辑电路25的输出端在输出起动控制信不起作用时也处于高阻抗状态。
这种设计真正实施起来只需要板面积小于0.2平方英寸的8插脚器件再加上若干无源元件。这种装置能在+5伏额定电压下提供1.5安以上的电流。
现在参看图2和图3更详细地说明本发明的电路。图2是功率控制电路的原理图。图3是本发明的电路在上电和省电程序过程中的相对时序图。
系统加上+5伏(Vcc)电时，微处理器的监视功率监控器30将BD_RESET*＝信号加到插脚7上历时1秒左右，如图3中的A点所示。BD_RESET*＝信号起作用时，功率控制电路20的输出端插脚1和插脚8都不起作用(开路)。
BD_RESET*＝信号还加到输出起动控制逻辑电路40的输入端，从而使输出起动控制信号加到复位输出逻辑装置25的输入端。+5伏电源达到稳定状态时，输出起动控制信号就停止作用(见图3的B点)。输出起动控制信号在板珍断完毕后在进一步控制过程中仍然不起作用。
给监视功率监控器供电的同一个+5伏(Vcc)电压也加到功率控制电路20的插脚2上。Vcc有时在BD_RESET*信号起作用的1秒时间内稳定下来(达+5伏)。1秒钟过后，监视功率监控器30就会停止发送原先发送给功率控制电路20的BD_RESET*信号(见图3中的C点)。这时，功率控制电路20会将出现在输入端插脚2的Vcc电压转接到输出端插脚1和8上(见图3中的D点)。不应忘记，复位输出逻辑电路25的输出端会处于高阻抗状态，因为作为上电程序的一部分，输出起动控制信号因监视功率监控器30来的BD_RESET*信号而停止作用。这样，这个电路使复位线路即使监控制板上电也保持正常运行。
概括起来讲，如图3中所示，在上电程序过程中，来自监视功率监控器30的BD_RESET*控制脉冲会起作用(A点；逻辑低态)从而切断了给复位输出逻辑电路25的供电。BD_RESET*控制脉冲随着+5伏电压达到稳态而停止作用时(C点；逻辑低态)，给复位输出逻辑电路25供电的通路接通(D点)。正常供电降到+4.65伏至+4.75伏以下时，给复位输出逻辑电路25的供电通路断开(E点)。
这种设计有这样的好处。首先，无需特殊设计就可以热换出SPU后板(电源)。其次，设计包括所有固态元件，无需精确定时电路。另外，要达到这些功能只要小小的开支和面积不大的电路板即可。如果静电放电也作相应的处理，则这种设计还可以修改得使其可以隔离正常集成电路上的漏泄通路。
虽然上面是就上述一些实施例说明本发明的，但本技术领域的行家们都知道，在不脱离所附权利要求书及其等效文件的精神实质和范围的前提下，是可以对本发明进行修改的。

Claims (7)

1.具有分布功率结构的供电系统中的一种功率控制装置，其特征在于，它包括：
一个功率控制电路，其输入端供接收电源的电能，其输出端供有选择地输出所述电能；
一个复位输出逻辑装置，用以接收功率控制电路的输出端供来的所述电能，和将所述电能提供给各复位输出端；
一个输出起动控制逻辑装置，用以将输出起动控制信号输出给复位输出逻辑装置；和
一个监视功率监控器，用以将控制脉冲输出给功率控制电路和输出起动控制逻辑装置。
2.分布功率结构系统中控制功率的一种方法，其特征在于，它包括下列步骤：
(a)在上电程序过程中给功率监视监控装置和功率控制电路各自的输入端供电；
(b)用监视功率监控装置将控制脉冲作用到功率控制电路；
(c)将输出起动控制信号作用到复位输出逻辑装置的输入端；
(d)电源稳定下来时使输出起动控制信号不起作用；
(e)使控制脉冲不起作用；
(f)控制脉冲不起作用时，将供在功率控制电路输入端的电能转接功率控制电路的输出端上；
(g)将功率控制电路来的电提供给复位输出逻辑装置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(b)和(c)期间，切断给复位输出逻辑装置的供电。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(d)期间，电源在大约+4.75伏或以上稳定下来。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，控制脉冲在步骤(e)在上电程序开始之后不起作用大约1秒钟。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(h)使所述控制脉冲不起作用；和
(i)切断给所述复位输出逻辑装置的供电。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述电源下降到大约+4.75伏以下时进行步骤(h)和(i)。
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