JP2012043006A - Power supply control system for hot-swap - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict a drop in power-supply voltage due to inrush current at the time of hot-swap of a system that is connected to multiple internal devices.SOLUTION: A power supply control system for hot-swap comprises: multiple package devices that are hot-swappable independently; and a power-supply device for supplying power to the package devices in common. The power-supply device can supply operational power 209 and pre-charging power 210. Each of the package devices comprises a control unit for controlling the package device and a gate provided between the control unit and the operational power 209. The control unit starts up each package device by closing the gate at the time of hot-swap and by not using the operational power 209 but using the pre-charging power 210, and when a power-supply voltage of the package device reaches a predetermined voltage, it starts using the operational power 209 by opening the gate.

Description

本発明は、活線挿抜時における突入電流を抑制するための活線挿抜用電源制御システムに関する。   The present invention relates to a hot-swap power supply control system for suppressing inrush current during hot-swap.

通信装置やデータ管理装置など、基本的に運転を止めることができないシステムでは、保守点検や増設の要請などから、電源が投入された状態でパッケージ基板がバックボード(たとえば、マザーボード)に挿抜されることがある。パッケージ基板(以下適宜、パッケージ装置または内部装置という)が活線挿抜される際には突入電流が発生する。   In systems that cannot basically stop operation, such as communication devices and data management devices, the package board is inserted into and removed from the backboard (for example, a motherboard) with the power turned on due to a request for maintenance or expansion. Sometimes. When a package substrate (hereinafter referred to as a package device or an internal device as appropriate) is hot-plugged, an inrush current is generated.

活線挿抜時における突入電流対策として、コネクタ部にロングピンを設けたり、内部装置内にプリチャージ回路を設ける手法が提案されているが(たとえば、特許文献1、2参照)、回路規模の増大や起動時間の増加を招く要因となる。   As a countermeasure against inrush current at the time of hot plugging / unplugging, a method has been proposed in which a long pin is provided in the connector part or a precharge circuit is provided in the internal device (see, for example, Patent Documents 1 and 2). This causes an increase in startup time.

特開平6−161606号公報JP-A-6-161606 特開平11−54967号公報JP-A-11-54967

運用中のシステムに内部装置が接続されると、内部装置が持っている容量成分に電荷が充電され、運転中のシステム内電源の容量が一時的に不足する。これにより、電源電圧が降下する。その影響により、システム内に既に接続されている他の内部装置は、十分な電源電圧を維持できなくなるという事態が発生する。その電源電圧の降下により以下に挙げるような悪影響が発生する可能性がある。   When an internal device is connected to an operating system, the capacity component of the internal device is charged, and the capacity of the operating system power supply is temporarily insufficient. As a result, the power supply voltage drops. As a result, a situation occurs in which other internal devices already connected in the system cannot maintain a sufficient power supply voltage. The power supply voltage drop may cause the following adverse effects.

たとえば、内部装置のリセット電圧まで下がってしまうと、その装置が再起動してしまう。また、送受信する信号のレベルが足りなくなると、正確にデータのやり取りをできなくなってしまう。   For example, if the voltage drops to the reset voltage of the internal device, the device will restart. In addition, when the level of the signal to be transmitted / received is insufficient, it becomes impossible to exchange data accurately.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の内部装置が接続されるシステムの活線挿抜時における突入電流による電源電圧降下を抑制する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for suppressing a power supply voltage drop caused by an inrush current when a system connected to a plurality of internal devices is hot-plugged.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の活線挿抜用電源制御システムは、それぞれ独立に活線挿抜が可能な複数のパッケージ装置と、複数のパッケージ装置に電源を共通に供給する電源装置と、を備える。電源装置は、運用電源とプリチャージ用電源を供給可能であり、パッケージ装置は、当該パッケージ装置を制御する制御部と、当該制御部と運用電源との間に設けられたゲートと、を含む。制御部は、活線挿抜時にゲートをクローズして運用電源を使用せずにプリチャージ用電源を使用してパッケージ装置を起動開始させ、パッケージ装置の電源電圧が所定の電圧に到達すると、ゲートをオープンして運用電源を使用開始する。   In order to solve the above-described problems, a power supply control system for hot-swap operation according to an aspect of the present invention includes a plurality of package devices that can be hot-swapped independently and a power source that supplies power to the plurality of package devices in common. An apparatus. The power supply device can supply an operation power supply and a precharge power supply, and the package device includes a control unit that controls the package device and a gate provided between the control unit and the operation power supply. The control unit closes the gate at the time of hot plugging, starts the package device using the precharge power supply without using the operating power supply, and turns on the gate when the power supply voltage of the package device reaches a predetermined voltage. Open and start using operational power.

この態様によると、活線挿抜時における突入電流による電源電圧降下を抑制することができる。   According to this aspect, it is possible to suppress a power supply voltage drop due to an inrush current during hot-line insertion / extraction.

プリチャージ用の電源電圧は、運用電源の電圧より低く設定されてもよい。これによれば、電源装置の消費電力を低減することができる。   The precharge power supply voltage may be set lower than the operating power supply voltage. According to this, power consumption of the power supply device can be reduced.

ゲートは半導体スイッチであり、制御部は、パッケージ装置の電源電圧が所定の電圧に到達すると、半導体スイッチをオンさせてもよい。これによれば、ゲート制御機能をアナログデバイスで実現することができる。   The gate may be a semiconductor switch, and the control unit may turn on the semiconductor switch when the power supply voltage of the package device reaches a predetermined voltage. According to this, the gate control function can be realized by an analog device.

制御部はカウンタを含んでもよい。カウンタは、パッケージ装置の電源電圧が上昇開始してからカウントを開始し、制御部は、カウンタのカウント数が所定のカウント数に到達すると、ゲートをオープンしてもよい。これによれば、ゲート制御機能をデジタルデバイスで実現することができる。   The control unit may include a counter. The counter may start counting after the power supply voltage of the package device starts to rise, and the control unit may open the gate when the count number of the counter reaches a predetermined count number. According to this, the gate control function can be realized by a digital device.

パッケージ装置は、制御部とプリチャージ用電源との間に設けられた別のゲートをさらに含んでもよい。制御部は、運用電源用のゲートをオープンすると、プリチャージ用電源用のゲートをクローズしてもよい。これによれば、プリチャージ用電源による稼働と、運用電源による稼働を完全に分離して扱うことができる。   The package device may further include another gate provided between the control unit and the precharge power source. When the control power supply gate is opened, the control unit may close the precharge power supply gate. According to this, the operation by the precharge power supply and the operation by the operation power supply can be handled completely separately.

本発明によれば、複数の内部装置が接続されるシステムの活線挿抜時における突入電流による電源電圧降下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply voltage drop by the rush current at the time of hot plugging / removing of the system to which a some internal apparatus is connected can be suppressed.

一般的な電源供給方式を用いた、複数の内部装置が挿抜可能なシステムの構成図である。It is a block diagram of a system in which a plurality of internal devices can be inserted and removed using a general power supply system. 内部装置の容量成分がゼロの状態から、当該容量成分に電荷が蓄積される経過を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which electric charges are accumulated in the capacitive component from a state where the capacitive component of the internal device is zero. 内部装置の容量成分がゼロ状態を起点として、当該容量成分に流れる電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electric current which flows into the said capacity | capacitance component from the zero state of the capacity | capacitance component of an internal device. 内部装置が取り付けられた際の、システムに供給される電源の電流と電圧の変化例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of the electric current and voltage of the power supply supplied to a system when an internal apparatus is attached. 本発明の実施の形態に係る、複数の内部装置が挿抜可能なシステムの構成図である。It is a block diagram of the system which can insert / extract several internal apparatus based on embodiment of this invention. 内部装置の構成例1を示す図である。It is a figure which shows the structural example 1 of an internal device. 内部装置Aの構成例1に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart at the time of hot-line insertion / extraction based on the structural example 1 of the internal apparatus A. プリチャージ用電源の電圧を運用電源の電圧より低く設定した場合において、内部装置の容量成分がゼロの状態から、当該容量成分に電荷が蓄積される経過を示す図である。It is a figure which shows progress when a charge is accumulate | stored in the said capacity | capacitance component from the state where the capacity | capacitance component of an internal apparatus is zero, when the voltage of the power supply for precharge is set lower than the voltage of an operation power supply. プリチャージ用電源の電圧を運用電源の電圧より低く設定した場合において、内部装置Aの構成例1に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a timing chart at the time of hot-swapping according to Configuration Example 1 of the internal device A when the voltage of the precharge power supply is set lower than the voltage of the operation power supply. 内部装置の構成例2を示す図である。It is a figure which shows the structural example 2 of an internal device. 内部装置Aの構成例2に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart at the time of hot-line insertion / extraction based on the structural example 2 of the internal apparatus A.

図1は、一般的な電源供給方式を用いた、複数の内部装置が挿抜可能なシステム101の構成図である。当該システム101は、複数の内部装置A102〜E106、バックボード107および電源装置108を備える。複数の内部装置A102〜E106には、バックボード107を通して電源装置108から電源が供給される。この状態から、いずれかの内部装置がバックボード107から外されると、外された内部装置は放電され、その容量成分が空の状態になる。この内部装置を再度取り付けることにより、その容量成分へ充電を行なうと、充電初期に大電流が流れる。いわゆる突入電流が流れる。   FIG. 1 is a configuration diagram of a system 101 in which a plurality of internal devices can be inserted and removed using a general power supply method. The system 101 includes a plurality of internal devices A102 to E106, a backboard 107, and a power supply device 108. The plurality of internal devices A102 to E106 are supplied with power from the power supply device 108 through the backboard 107. If any internal device is removed from the backboard 107 from this state, the removed internal device is discharged, and its capacitance component becomes empty. When the internal device is attached again and charging is performed on the capacity component, a large current flows in the initial stage of charging. A so-called inrush current flows.

図2は、内部装置の容量成分がゼロの状態から、当該容量成分に電荷Qが蓄積される経過を示す図である。当該内部装置がバックボード107に取り付けられると、下記式1に示すように電荷Qが当該容量成分に蓄積されていく。
Q(t)=CE(1−exp(−t/RC)) ・・・(式1)
tは時刻、Cは容量値、Eは電圧値、Rは抵抗値を示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which the charge Q is accumulated in the capacitive component from the state where the capacitive component of the internal device is zero. When the internal device is attached to the backboard 107, the charge Q is accumulated in the capacitance component as shown in the following formula 1.
Q (t) = CE (1-exp (−t / RC)) (Formula 1)
t is time, C is a capacitance value, E is a voltage value, and R is a resistance value.

図3は、内部装置の容量成分がゼロ状態を起点として、当該容量成分に流れる電流Iの変化を示す図である。当該内部装置がバックボード107に取り付けられると、下記式2に示すように電流Iが当該容量成分に流れる。
I(t)=E/R(exp(−t/RC)) ・・・(式2)
FIG. 3 is a diagram showing a change in the current I flowing through the capacitance component starting from the state where the capacitance component of the internal device is zero. When the internal device is attached to the backboard 107, a current I flows through the capacitance component as shown in Equation 2 below.
I (t) = E / R (exp (−t / RC)) (Formula 2)

図4は、内部装置が取り付けられた際の、システム100に供給される電源の電流Iと電圧Vの変化例を示す図である。図4に示すように、内部装置が取り付けられると、図3に示した原理により電流Iが跳ね上がり、それに対応して電圧Vが急降下する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a change example of the current I and the voltage V of the power supplied to the system 100 when the internal device is attached. As shown in FIG. 4, when the internal device is attached, the current I jumps according to the principle shown in FIG. 3, and the voltage V suddenly drops correspondingly.

図5は、本発明の実施の形態に係る、複数の内部装置が挿抜可能なシステム201の構成図である。当該システム201は、複数の内部装置A202〜E206、バックボード207および電源装置208を備える。複数の内部装置A202〜E206は、バックボード207にそれぞれ独立に活線挿抜が可能である。電源装置208は、複数の内部装置A202〜E206にバックボード207を通じて電源を共通に供給する。本実施の形態では、電源装置208は2系統の電源(すなわち、運用電源209とプリチャージ用電源210)を備え、それぞれ複数の内部装置A202〜E206に供給可能である。   FIG. 5 is a configuration diagram of a system 201 into which a plurality of internal devices can be inserted and removed according to an embodiment of the present invention. The system 201 includes a plurality of internal devices A202 to E206, a backboard 207, and a power supply device 208. The plurality of internal devices A202 to E206 can be hot-swapped independently from the backboard 207. The power supply device 208 supplies power in common to the plurality of internal devices A202 to E206 through the backboard 207. In the present embodiment, the power supply device 208 includes two systems of power supplies (that is, the operational power supply 209 and the precharge power supply 210), and can supply each of the internal devices A202 to E206.

図6は、内部装置の構成例1を示す図である。図6では内部装置A202の構成例1を示す。なお、他の内部装置の構成も同様の構成である。内部装置A202aは、制御部221a、ゲート222a、第1ダイオードD1、第2ダイオードD2および抵抗R1を含む。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example 1 of the internal device. FIG. 6 shows a configuration example 1 of the internal device A202. The other internal devices have the same configuration. The internal device A202a includes a control unit 221a, a gate 222a, a first diode D1, a second diode D2, and a resistor R1.

制御部221aは、内部装置A202全体を制御する。ゲート222aは、制御部221aと運用電源209との間に設けられる。第1ダイオードD1はゲート222aと制御部221aとの間に設けられる。より具体的には、第1ダイオードD1のアノード端子がゲート222aに接続され、カソード端子が制御部221aに接続される。   The control unit 221a controls the entire internal device A202. The gate 222a is provided between the control unit 221a and the operation power supply 209. The first diode D1 is provided between the gate 222a and the control unit 221a. More specifically, the anode terminal of the first diode D1 is connected to the gate 222a, and the cathode terminal is connected to the control unit 221a.

第2ダイオードD2は、制御部221aとプリチャージ用電源210との間に設けられる。より具体的には、第2ダイオードD2のアノード端子がプリチャージ用電源210に接続され、カソード端子が制御部221aに接続される。抵抗R1は運用電源209とプリチャージ用電源210のそれぞれの電源系統が合流した後の電源線と、グラウンド線との間に接続される。   The second diode D2 is provided between the control unit 221a and the precharge power supply 210. More specifically, the anode terminal of the second diode D2 is connected to the precharge power source 210, and the cathode terminal is connected to the control unit 221a. The resistor R1 is connected between the power supply line after the respective power supply systems of the operation power supply 209 and the precharge power supply 210 merge and the ground line.

制御部221aは、活線挿抜時にゲート222aをクローズして運用電源209を使用せずにプリチャージ用電源210を使用して内部装置A202aを起動開始させ、内部装置A202の電源電圧が所定の電圧に到達すると、ゲート222aをオープンして運用電源209を使用開始する。当該所定の電圧は、内部装置A202の規定の電源電圧であってもよい。   The controller 221a closes the gate 222a at the time of hot plugging and starts the internal device A202a using the precharge power supply 210 without using the operation power supply 209, and the power supply voltage of the internal device A202 is set to a predetermined voltage. , The gate 222a is opened and the operation power supply 209 is started. The predetermined voltage may be a specified power supply voltage of the internal device A202.

図7は、内部装置A202aの構成例1に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。内部装置A202aが接続される前の期間では、プリチャージ用電源210の電圧Pre Vおよび運用電源209の電圧Main Vはハイレベルの定電圧で推移し、プリチャージ用電源210の電流Pre Iおよび運用電源209の電流Main Iは小さな値の定電流で推移する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a timing chart at the time of hot-swapping according to the configuration example 1 of the internal device A 202a. In a period before the internal device A 202a is connected, the voltage Pre V of the precharge power supply 210 and the voltage Main V of the operation power supply 209 change at a high level constant voltage, and the current Pre I of the precharge power supply 210 and the operation The current Main I of the power supply 209 changes with a constant current having a small value.

内部装置A202aがバックボード207に接続されると、内部装置A202aの電源電圧は上昇を開始する。内部装置A202aの電源起動直後はゲート222aがクローズであり、プリチャージ用電源210のみが使用される。制御部221aは内部装置A202a内のすべてのデバイスが安定して動作しているか否かを検知し、それらが安定して動作し始めると、ゲートイネーブル信号を非有意(図7ではローレベル)から有意(図7ではハイレベル)に遷移させる。ゲートイネーブル信号が有意に遷移すると、ゲート222aがオープンする。これにより、運用電源209が制御部221aに供給されるようになる。   When the internal device A 202a is connected to the backboard 207, the power supply voltage of the internal device A 202a starts to rise. Immediately after the internal apparatus A 202a is powered on, the gate 222a is closed and only the precharge power supply 210 is used. The control unit 221a detects whether or not all the devices in the internal device A 202a are operating stably. When they start operating stably, the gate enable signal is changed from non-significant (low level in FIG. 7). Transition is made significant (high level in FIG. 7). When the gate enable signal makes a significant transition, the gate 222a is opened. As a result, the operation power supply 209 is supplied to the control unit 221a.

内部装置A202aがバックボード207に接続されてから、内部装置A202aが安定動作するまでの間、プリチャージ用電源210の電流Pre Iは上昇し、プリチャージ用電源210の電圧Pre Vは降下するが、運用電源209の電流Main Iは定電流を維持し、運用電源209の電圧Main Vも定電圧を維持する。内部装置A202aの活線挿抜時にはゲート222aがクローズしているため、運用電源209に負荷がかからないためである。したがって、他の内部装置の電源電圧も定電圧を維持する。   While the internal device A 202a is connected to the backboard 207 and until the internal device A 202a operates stably, the current Pre I of the precharging power supply 210 increases and the voltage Pre V of the precharging power supply 210 decreases. The current Main I of the operating power supply 209 maintains a constant current, and the voltage Main V of the operating power supply 209 also maintains a constant voltage. This is because the operating power supply 209 is not loaded because the gate 222a is closed when the internal device A202a is hot-plugged. Therefore, the power supply voltage of other internal devices also maintains a constant voltage.

内部装置A202aが安定動作した後は、プリチャージ用電源210の電圧Pre Vは元のレベルの定電圧に復帰する。プリチャージ用電源210の電流Pre Iは突入時の電流より下がるが、内部装置A202aの接続前の値より高い値の定電流で推移する。運用電源209の電圧Main Vはそれまでの定電圧を維持する。運用電源209の電流Main Iは若干上昇し、上昇後の値の定電流で推移する。内部装置A202aの電源電圧は所定のレベルの定電圧で推移する。他の内部装置の電源電圧はそれまでの定電圧を維持する。   After the internal device A 202a operates stably, the voltage Pre V of the precharging power supply 210 returns to the constant voltage of the original level. The current Pre I of the precharge power supply 210 is lower than the current at the time of inrush, but changes at a constant current having a value higher than the value before the connection of the internal device A 202a. The voltage Main V of the operation power supply 209 maintains the constant voltage until then. The current Main I of the operating power supply 209 slightly increases and changes at a constant current after the increase. The power supply voltage of the internal device A 202a changes at a constant voltage of a predetermined level. The power supply voltage of other internal devices maintains the constant voltage.

このように、プリチャージ用電源210と運用電源209の割合を変えることにより、運用電源209の電圧降下をなくす、または小さくすることができる。プリチャージ用電源210と運用電源209の電圧が同じ場合、プリチャージ用電源210の容量を極力小さくすることで、運用を始めた内部装置A202aは、容量の大きい運用電源209からほとんどの電流を受け取ることができ、他の内部装置の電源電圧降下は発生しないか、または小さくなる。   Thus, by changing the ratio of the precharge power supply 210 and the operation power supply 209, the voltage drop of the operation power supply 209 can be eliminated or reduced. When the precharge power supply 210 and the operation power supply 209 have the same voltage, the internal device A 202a that has started operation receives most of the current from the operation power supply 209 having a large capacity by reducing the capacity of the precharge power supply 210 as much as possible. The power supply voltage drop of other internal devices does not occur or is reduced.

また、プリチャージ用電源210の電圧が、運用電源209の電圧より低く設定されてもよい。この場合も、プリチャージ用電源210を設けない場合と比較し、活線挿抜時の運用電源209の電圧降下を小さくすることができる。   Further, the voltage of the precharge power supply 210 may be set lower than the voltage of the operation power supply 209. Also in this case, compared with the case where the precharge power supply 210 is not provided, the voltage drop of the operation power supply 209 at the time of hot plugging / unplugging can be reduced.

図8は、プリチャージ用電源210の電圧を運用電源209の電圧より低く設定した場合において、内部装置の容量成分がゼロの状態から、当該容量成分に電荷が蓄積される経過を示す図である。図8に示すように、プリチャージ用電源210で活線挿抜初期の大きな突入電流を流し、一定の電圧に達するまでプリチャージ用電源210の電流で当該容量成分に電荷を蓄積する。一定の電圧に達した時点で運用電源209用のゲート222aをオープンし、運用電源209で残りの突入電流を流し、当該容量成分の残りに電荷を蓄積する。これにより、運用電源209の電圧降下を小さくすることができる。そして、運用を始めた内部装置A202aは、プリチャージ用電源210より電圧の高い運用電源209から電流を受け取るため、プリチャージ用電源210の電圧降下は他の内部装置の電源に発生しない。   FIG. 8 is a diagram illustrating a process in which charges are accumulated in the internal capacitance component from a state where the internal device has a capacitance component of zero when the voltage of the precharge power supply 210 is set lower than the voltage of the operation power supply 209. . As shown in FIG. 8, a large inrush current at the initial stage of hot-plugging is passed by the precharge power supply 210, and charges are accumulated in the capacitance component with the current of the precharge power supply 210 until a predetermined voltage is reached. When a certain voltage is reached, the gate 222a for the operating power supply 209 is opened, and the remaining inrush current is passed by the operating power supply 209, and charges are accumulated in the remainder of the capacitance component. Thereby, the voltage drop of the operation power supply 209 can be reduced. Since the internal device A 202a that has started operation receives current from the operation power supply 209 having a higher voltage than the precharge power supply 210, the voltage drop of the precharge power supply 210 does not occur in the power supplies of other internal devices.

図9は、プリチャージ用電源210の電圧を運用電源209の電圧より低く設定した場合において、内部装置A202aの構成例1に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。図9に示すタイミングチャートにおける内部装置A202aがバックボード207に接続される前までの推移は、図7に示したタイミングチャートにおける推移と同様である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a timing chart at the time of hot-swapping according to the configuration example 1 of the internal device A 202a when the voltage of the precharge power supply 210 is set lower than the voltage of the operation power supply 209. The transition until the internal device A 202a is connected to the backboard 207 in the timing chart shown in FIG. 9 is the same as the transition in the timing chart shown in FIG.

その後、図7のタイミングチャートと同様に、内部装置A202aがバックボード207に接続されてから、内部装置A202aが安定動作するまでの間、プリチャージ用電源210の電流Pre Iにより内部装置A202aの容量成分が充電される。しかしながら、図9に示すタイミングチャートでは、プリチャージ用電源210の電圧Pre Vが運用電源209のMain Vより低く設定されているため、プリチャージ用電源210の電圧Pre Vでは内部装置A202aの規定の電源電圧に届かない。そこで、安定動作後、運用電源209の電流Main Iにより内部装置A202aの容量成分が充電される。   Thereafter, as in the timing chart of FIG. 7, the capacity of the internal device A 202a is determined by the current Pre I of the precharge power supply 210 after the internal device A 202a is connected to the backboard 207 until the internal device A 202a operates stably. The component is charged. However, in the timing chart shown in FIG. 9, since the voltage Pre V of the precharge power supply 210 is set lower than the Main V of the operation power supply 209, the voltage PreV of the precharge power supply 210 defines the internal device A202a. The power supply voltage is not reached. Therefore, after the stable operation, the capacity component of the internal device A 202a is charged by the current Main I of the operation power source 209.

これにより、運用電源209の電流Main Iが若干上昇し、運用電源209の電圧Main Vが若干降下し、他の内部装置の電源電圧も若干降下するが、大きな変化にはいたらない。   As a result, the current Main I of the operation power supply 209 slightly increases, the voltage Main V of the operation power supply 209 slightly decreases, and the power supply voltages of other internal devices also slightly decrease, but does not change greatly.

図6に戻り、ゲート222aはアナログデバイスである半導体スイッチ(たとえば、MOSFET)で構成されてもよい。制御部221aは、内部装置A202aの電源電圧が所定の電圧に到達すると、当該半導体スイッチをオンさせる。   Returning to FIG. 6, the gate 222a may be formed of a semiconductor switch (eg, MOSFET) that is an analog device. When the power supply voltage of the internal device A 202a reaches a predetermined voltage, the control unit 221a turns on the semiconductor switch.

また、制御部221aはカウンタを備えてもよい。そのカウンタは内部装置A202aの電源電圧が上昇開始してからカウントを開始する。制御部221aは、そのカウンタのカウント数が所定のカウント数に到達すると、ゲート222aをオープンする。当該カウント数は、内部装置A202aがバックボード207に接続されたことを検出してから、規定の電源電圧に到達するまでのカウント数に設定されてもよい。当該カウント数は設計者による実験やシミュレーションを通じて決定された値であってもよい。なお、当該カウントは制御部221aの外に配置されてもよい。   The control unit 221a may include a counter. The counter starts counting after the power supply voltage of the internal device A 202a starts to rise. When the count number of the counter reaches a predetermined count number, the control unit 221a opens the gate 222a. The count number may be set to a count number from when it is detected that the internal device A 202a is connected to the backboard 207 until it reaches a specified power supply voltage. The count number may be a value determined through an experiment or simulation by a designer. The count may be arranged outside the control unit 221a.

図10は、内部装置の構成例2を示す図である。構成例2に係る内部装置A202bは、構成例1に係る内部装置A202aと比較し、制御部221bとプリチャージ用電源210との間にもゲートが設けられる例である。なお、図10では制御部221bと運用電源209との間のゲートと、制御部221bとプリチャージ用電源210との間のゲートとを同じブロック(ゲート222b)で描いているが、別々にゲートが設けられてもよい。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example 2 of the internal device. The internal device A 202b according to the configuration example 2 is an example in which a gate is provided between the control unit 221b and the precharge power supply 210 as compared with the internal device A 202a according to the configuration example 1. In FIG. 10, the gate between the control unit 221b and the operation power source 209 and the gate between the control unit 221b and the precharge power source 210 are drawn in the same block (gate 222b). May be provided.

制御部221bは、運用電源209用のゲートをオープンすると、プリチャージ用電源210用のゲートをクローズする。構成例1では、プリチャージ用電源210と運用電源209との関係で、運用電源の電圧降下の割合が変わってくる。これに対し、構成例2ではプリチャージ用電源210で起動開始し、起動終了後、運用電源209へ切り替えてプリチャージ用電源210を切り離すことにより、活線挿抜時の運用電源209の電圧降下をなくすことができる。   When the control unit 221b opens the gate for the operation power supply 209, the control unit 221b closes the gate for the precharge power supply 210. In the configuration example 1, the ratio of the voltage drop of the operation power supply varies depending on the relationship between the precharge power supply 210 and the operation power supply 209. On the other hand, in the configuration example 2, the start-up is started with the precharge power supply 210, and after the start-up, the operation power supply 209 is switched to be disconnected and the precharge power supply 210 is disconnected. Can be eliminated.

図11は、内部装置A202bの構成例2に係る、活線挿抜時のタイミングチャートを示す図である。図7に示したタイミングチャートは、内部装置A202aの規定の電源電圧までプリチャージ用電源210の電流Pre Iにより充電され、その後、ほぼ運用電源209の電流Main Iのみにより動作する。構成例1では、そのように動作するために、ゲート222aの切替タイミングおよびプリチャージ用電源210の容量成分が設計されている。したがって、図11に示すタイミングチャートと図7にタイミングチャートは、実質的に同じ推移となる。   FIG. 11 is a diagram illustrating a timing chart at the time of hot-swapping according to the configuration example 2 of the internal device A202b. The timing chart shown in FIG. 7 is charged with the current Pre I of the precharging power supply 210 up to the prescribed power supply voltage of the internal device A 202a, and then operates almost only with the current Main I of the operating power supply 209. In the configuration example 1, in order to operate as described above, the switching timing of the gate 222a and the capacitance component of the precharge power supply 210 are designed. Therefore, the timing chart shown in FIG. 11 and the timing chart shown in FIG. 7 have substantially the same transition.

以上説明したように本実施の形態によれば、プリチャージ用電源210を設けたことにより、活線挿抜時に、突入電流による電源電圧降下の影響を抑制することができる。したがって、内部装置A202〜E206の外部から低電圧の電源を供給することができる。また、プリチャージ用電源210の電圧を運用電源209の電圧より低く設定し、電源装置208の消費電力を低減することも可能である。また、ゲート制御はアナログ構成でもデジタル構成でも可能である。   As described above, according to the present embodiment, by providing the precharge power supply 210, it is possible to suppress the influence of the power supply voltage drop due to the inrush current at the time of hot plugging. Therefore, a low-voltage power supply can be supplied from the outside of the internal devices A202 to E206. Further, the power consumption of the power supply device 208 can be reduced by setting the voltage of the precharge power supply 210 lower than the voltage of the operation power supply 209. The gate control can be performed in an analog configuration or a digital configuration.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

たとえば、プリチャージ用電源210は、定電流生成機能を備え、その定電流を供給可能な電源であってもよい。その際、その定電流を定電圧で供給してもよい。これにより、プリチャージ用電源210に電流制限機能を持たすことができ、内部装置に電流制限抵抗などを設ける必要をなくし、内部装置の回路規模の増大を抑制することができる。   For example, the precharge power source 210 may be a power source that has a constant current generation function and can supply the constant current. At that time, the constant current may be supplied at a constant voltage. As a result, the precharge power source 210 can have a current limiting function, and it is not necessary to provide a current limiting resistor or the like in the internal device, and an increase in the circuit scale of the internal device can be suppressed.

101 システム、 108 電源装置、 201 システム、 208 電源装置、 209 運用電源、 210 プリチャージ用電源、 221a,221b 制御部、 222a,222b ゲート。   101 system, 108 power supply device, 201 system, 208 power supply device, 209 operation power supply, 210 precharge power supply, 221a, 221b control unit, 222a, 222b gate.

Claims (6)

それぞれ独立に活線挿抜が可能な複数のパッケージ装置と、
前記複数のパッケージ装置に電源を共通に供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、運用電源とプリチャージ用電源を供給可能であり、
前記パッケージ装置は、
当該パッケージ装置を制御する制御部と、
当該制御部と前記運用電源との間に設けられたゲートと、を含み、
前記制御部は、活線挿抜時に前記ゲートをクローズして前記運用電源を使用せずに前記プリチャージ用電源を使用して前記パッケージ装置を起動開始させ、前記パッケージ装置の電源電圧が所定の電圧に到達すると、前記ゲートをオープンして前記運用電源を使用開始することを特徴とする活線挿抜用電源制御システム。
A plurality of packaging devices each capable of hot-line insertion and removal independently,
A power supply device that commonly supplies power to the plurality of package devices,
The power supply device can supply operation power and precharge power,
The packaging device includes:
A control unit for controlling the packaging device;
A gate provided between the control unit and the operation power supply,
The control unit closes the gate at the time of hot plugging and starts the package device using the precharge power source without using the operating power source, and the power source voltage of the package device is a predetermined voltage. The power supply control system for hot-swapping is characterized by opening the gate and starting to use the operation power supply when reaching the point.
前記プリチャージ用電源の電圧は、前記運用電源の電圧より低く設定されることを特徴とする請求項1に記載の活線挿抜用電源制御システム。   2. The hot-swap power supply control system according to claim 1, wherein a voltage of the precharge power supply is set lower than a voltage of the operation power supply. 前記ゲートは半導体スイッチであり、
前記制御部は、前記パッケージ装置の電源電圧が所定の電圧に到達すると、前記半導体スイッチをオンさせることを特徴とする請求項1または2に記載の活線挿抜用電源制御システム。
The gate is a semiconductor switch;
3. The hot-swap power supply control system according to claim 1, wherein the control unit turns on the semiconductor switch when a power supply voltage of the package device reaches a predetermined voltage. 4.
前記制御部はカウンタを含み、
前記カウンタは、前記パッケージ装置の電源電圧が上昇開始してからカウントを開始し、
前記制御部は、前記カウンタのカウント数が所定のカウント数に到達すると、前記ゲートをオープンすることを特徴とする請求項1または2に記載の活線挿抜用電源制御システム。
The control unit includes a counter;
The counter starts counting after the power supply voltage of the package device starts to rise,
3. The hot-swap power supply control system according to claim 1, wherein the control unit opens the gate when the count number of the counter reaches a predetermined count number. 4.
前記パッケージ装置は、前記制御部と前記プリチャージ用電源との間に設けられた別のゲートをさらに含み、
前記制御部は、前記運用電源用のゲートをオープンすると、前記プリチャージ用電源用のゲートをクローズすることを特徴とする請求項1に記載の活線挿抜用電源制御システム。
The package device further includes another gate provided between the control unit and the precharge power source,
2. The hot-swap power supply control system according to claim 1, wherein the control unit closes the precharge power supply gate when the operation power supply gate is opened.
前記プリチャージ用電源は、定電流生成機能を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の活線挿抜用電源制御システム。   The hot-plug power supply control system according to claim 1, wherein the precharge power supply has a constant current generation function.
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