JPH0984265A - 活線挿抜回路 - Google Patents

活線挿抜回路

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JPH0984265A
JPH0984265A JP7237136A JP23713695A JPH0984265A JP H0984265 A JPH0984265 A JP H0984265A JP 7237136 A JP7237136 A JP 7237136A JP 23713695 A JP23713695 A JP 23713695A JP H0984265 A JPH0984265 A JP H0984265A
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Yasushi Yano
康司 矢野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力の大きな電子回路パッケージを活線
挿入するときに、コネクタのピンを保護し、電子機器の
誤動作を防止する活線挿抜回路を提供する。 【解決手段】 電子機器に主電源および副電源の2電源
を有し、電子回路パッケージに主電源および副電源との
電気的インタフェースをとるためのコネクタと、入出力
端子、および入出力端子間の電気的な接続時間を制御す
る制御端子を備え、出力端子に電子回路が接続されたト
ランジスタ回路とを有し、電子回路パッケージのコネク
タに長さの異なる3種類のピンを備え、最長のピンはト
ランジスタ回路の入力端子と接続して副電源が接続され
た電子機器のコネクタのピンに対応して配置し、中間の
ピンは電子回路と接続して主電源が接続された電子機器
のコネクタのピンに対応して配置し、最短のピンはトラ
ンジスタ回路の制御端子と接続して副電源が接続された
電子機器のコネクタのピンに対応して配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電源を入れたまま電
子回路パッケージを交換する場合に、電子回路の誤動作
や損傷を防止する活線挿抜回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば電子交換機等は、任意の機能を有
する複数の電子回路パッケージと、各電子回路パッケー
ジにそれぞれ電力を供給するための電源パッケージと、
各パッケージを電気的に接続するための配線が形成さ
れ、各パッケージが挿入されるスロットにそれぞれ対応
してコネクタが配置されたバックワイヤリングボード
(以下BWBと称す)とによって構成されている。
【0003】このような電子機器の保守のため、動作不
良等を起こした電子回路パッケージを交換する場合、電
子機器に電源を入れたまま交換を行うことをホットスワ
ップ、または活線挿抜と言う。このとき、交換するパッ
ケージ以外の電子回路が誤動作しないこと、および交換
するパッケージの電子回路やコネクタが破損しないこと
が重要である。これらの課題に対処するため、各電子回
路パッケージには活線挿抜回路が設けられている。
【0004】従来の活線挿抜回路では、一般にコネクタ
のピンの長さを電源、接地線、信号等の種類によって変
え、それぞれの電気的な接続時間をずらして突入電流を
減らすことで電源変動を防止する方式が採用されてい
る。
【0005】また、上記構成に加えて、特開昭63−2
57420号公報、および特開昭63−154018号
公報等では、トランジスタを使用した活線挿抜回路によ
って、パッケージを挿入した瞬間はパッケージ内の電子
回路への電力供給を停止し、任意の時間が経過した後、
電子回路に電力を供給することで、パッケージ挿入時に
コネクタで発生する放電を防止し、コネクタのピンを保
護する方式が開示されている。
【0006】また、特開平3−283278号公報、お
よび特開平3−283276号公報等では、電子回路に
電力を供給するメイン電源と、メイン電源の接続を行う
前に電子回路の容量分を充電するサブ電源とを電源パッ
ケージに備え、コネクタ近傍に突入電流を減らすための
抵抗あるいはインダクタンスを電源線に直列に挿入した
方式等が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の活線挿抜回路のうち、トランジスタを用いて
電子回路への給電時間を制御している活線挿抜回路で
は、電子回路が動作している定常状態においても電子回
路の消費電流がすべてトランジスタを介して供給される
ため、トランジスタの電圧降下によって電子回路に供給
される電源電圧が低下してしまい、回路が誤動作を起こ
す可能性があった。また、トランジスタに電流容量の大
きなものを使用する必要があるため、トランジスタの形
状が大きくなり、大きな放熱板が必要になることから、
他の素子を実装するための面積を制限していた。
【0008】一方、突入電流を減らすための抵抗器、ま
たはインダクタンスが設けられた活線挿抜回路では、電
子回路の消費電力が多い場合に、抵抗器、あるいはイン
ダクタンスに電流容量の大きなものが必要になるため、
抵抗器を用いた場合には、抵抗値が小さくなることで、
パッケージ挿入時の突入電流が大きくなってピンの接触
部の保護ができなくなり、インダクタンスを用いた場合
には、大電流でも飽和しない部品を選択する必要がある
ため、インダクタンスの形状が大きくなって実装のため
の面積が大きくなり、他の素子を実装するための面積を
制限していた。本発明は上記したような従来の技術が有
する問題点を解決するためになされたものであり、消費
電力の大きな電子回路パッケージを活線挿入するとき
に、コネクタのピンを保護し、電子機器の誤動作を防止
する活線挿抜回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の活線挿抜回路は、電源を入れた状態で電子機器
を構成する任意の電子回路パッケージを交換する場合
に、電子回路の誤動作や損傷を防止する活線挿抜回路で
あって、前記電子機器に、前記電子回路に電力を供給す
る主電源と、前記電子回路の電荷をあらかじめ充電する
ための副電源と、前記電子回路パッケージとの電気的イ
ンタフェースをとるためのコネクタとを有し、前記電子
回路パッケージに、前記主電源、および前記副電源との
電気的インタフェースをとるためのコネクタと、入力端
子、出力端子、および前記入力端子と前記出力端子の間
の電気的な接続時間を制御する制御端子を備え、前記出
力端子に前記電子回路が接続されたトランジスタ回路と
を有し、前記電子回路パッケージのコネクタに長さの異
なる3種類のピンを備え、前記3種類のピンのうち、最
長のピンは前記トランジスタ回路の入力端子と接続し
て、前記副電源に接続された前記電子機器のコネクタの
ピンに対応して配置し、中間のピンは前記電子回路と接
続して、前記主電源に接続された前記電子機器のコネク
タのピンに対応して配置し、最短のピンは前記トランジ
ス回路の制御端子と接続して、前記副電源に接続された
前記電子機器のコネクタのピンに対応して配置すること
を特徴とする。
【0010】また、電源を入れた状態で電子機器を構成
する任意の電子回路パッケージを交換する場合に、電子
回路の誤動作や損傷を防止する活線挿抜回路であって、
前記電子機器に、前記電子回路に電力を供給する主電源
と、前記電子回路の電荷をあらかじめ充電するための副
電源と、前記電子回路パッケージとの電気的インタフェ
ースをとるためのコネクタとを有し、前記電子回路パッ
ケージに、前記主電源、および前記副電源との電気的イ
ンタフェースをとるためのコネクタと、入力端子、出力
端子、および前記入力端子と前記出力端子の間の電気的
な接続時間を制御する制御端子を備え、前記出力端子に
前記電子回路が接続されたトランジスタ回路とを有し、
前記電子機器のコネクタに長さの異なる3種類のピンを
備え、前記3種類のピンのうち、最長のピンは前記副電
源と接続して、前記トランジスタ回路の入力端子に接続
された前記電子回路パッケージのコネクタのピンに対応
して配置し、中間のピンは前記主電源と接続して、前記
電子回路に接続された前記電子回路パッケージのコネク
タのピンに対応して配置し、最短のピンは前記副電源と
接続して、前記トランジスタ回路の制御端子に接続され
た前記電子回路パッケージのコネクタのピンに対応して
配置することを特徴とする。
【0011】上記のように構成された本発明の活線挿抜
回路は、電子回路パッケージを電子機器に挿入すると、
コネクタが備えた長さの異なるピンによって、最長のピ
ンから順番に主電源および副電源が電気的に接続され
る。
【0012】このとき、最初に最長のピンを介して副電
源とトランジスタ回路とが接続され、電子回路の電荷が
充電される。ここで、トランジスタ回路は電子回路と副
電源との電気的な接続時間を制御するため、最長のピン
が接触して任意の時間が経過した後、電子回路に電流を
流し始めるため、ピン接触時の放電等がなくなりピンの
損傷が防止される。
【0013】次に中間のピンによって主電源と電子回路
とが接続されると、電子回路にはあらかじめ副電源によ
って電圧が印加されているため、主電源の突入電流が軽
減され、主電源の変動が防止される。
【0014】最後に最短のピンによって、電子機器を介
してトランジスタ回路の入力端子と制御端子とが接続さ
れることで、副電源と電子回路とを接続していたトラン
ジスタが非導通状態になるため、電子回路へは主電源か
らのみ電力が供給され、トランジスタの消費電力は零と
なる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0016】図1は本発明の活線挿抜回路の構成を示す
回路図であり、図2は図1に示した活線挿抜回路の動作
の様子を示す信号波形図である。
【0017】図1において、電源パッケージ1には、B
WB(バックワイヤリングボード)との電気的インタフ
ェースをとるためのコネクタCN1と、電子回路パッケ
ージ1に電力を供給するためのメイン電源E1と、活線
挿抜回路に電力を供給するためのサブ電源E2とが設け
られ、メイン電源E1とサブ電源E2の電源電圧はほぼ
同じ電位に保たれている。また、コネクタCN1のピン
1a、1cはサブ電源E2に接続され、ピン1bはメイ
ン電源E1に、ピン1dはアース(接地電位)GNDに
それぞれ接続されている。
【0018】一方、電子回路パッケージ2には、BWB
との電気的インタフェースをとるためのコネクタCN2
が設けられ、コネクタCN2には電源供給用として長、
中、短の長さを持つ3種類のピンを備えている。ここ
で、最長のピン2a、2dはそれぞれ、電源パッケージ
1のコネクタCN1のピン1a、1dに対応して配置さ
れ、中間のピン2bはコネクタCN1のピン1bに、最
短のピン2cはコネクタCN1のピン1cにそれぞれ対
応して配置されている。
【0019】また、任意の機能を有する電子回路10に
はバイパスコンデンサC1が並列に接続され、電子回路
10の電源端子Vcは中間のピン2bに、アースGND
は最長のピン2dにそれぞれ接続されている。最長のピ
ン2aにはトランジスタTrのエミッタEが接続され、
トランジスタTrのコレクタCは電源端子Vcに接続さ
れている。トランジスタTrのベースBは抵抗器R2の
一端と、最短のピン2cとにそれぞれ接続され、トラン
ジスタTrのベースBと接続されていない抵抗器R2の
他端はアースGNDと接続されている。また、トランジ
スタTrのエミッタE−ベースB間には抵抗器R1、お
よびコンデンサC2がそれぞれ並列に接続されている。
【0020】BWB3は電源パッケージ1、および電子
回路パッケージ2との電気的インタフェースをとるため
のコネクタCN3、CN4を有し、BWB3を介して電
源パッケージ1と電子回路パッケージ2とが電気的に接
続される。
【0021】このような構成において、次に本発明の活
線挿抜回路の動作について説明する。
【0022】電子回路パッケージ2をBWBのコネクタ
CN4に挿入すると、まず最初に、コネクタCN2の最
長のピン2a、2dがそれぞれコネクタCN4のピン4
a、4dと接触する。このときの時刻を時間T0とする
と、時間T0では、トランジスタTrのエミッタE、お
よびベースBに対してサブ電源E2の電圧が印加され
る。
【0023】ここで、トランジスタTrのベースBには
抵抗器R1、R2、およびコンデンサC2からなる回路
によってエミッタEに対して過渡的に電位差が発生し、
時間T1でトランジスタTrが導通状態になるのに十分
な電圧VBEに達する。時間T0から時間T1において
は、コネクタCN2の最長のピン2aとコネクタCN4
のピン4aとが接触していても、トランジスタTrが非
導通状態であるために電流が流れず、接触時の放電等が
発生しないためコネクタのピンが損傷しない。
【0024】次に、時間T1が経過してトランジスタT
rが導通状態になると、トランジスタTrのエミッタE
−コレクタCを介してバイパスコンデンサC1および電
子回路10にサブ電源E2の電圧が印加され、バイパス
コンデンサC1および電子回路10が有する電荷分に充
電が開始される。
【0025】バイパスコンデンサC1および電子回路1
0の充電時間は、中間のピン2bがコネクタCN4のピ
ン4bと接触する時間T2までに完了するように抵抗器
R1、R2、およびコンデンサC2を選定して時定数を
設定する(図2のVcのからまでの範囲)。したが
って、時間T2ではバイパスコンデンサC1および電子
回路10の電圧がサブ電源E2の電圧まで達し、この状
態で電子回路10にメイン電源E1が接続される。
【0026】ここで、サブ電源E2とメイン電源E1と
の電位差は最大6%程度に抑えられているため、時間T
2における電子回路10の電圧変動は5V×6%=0.
3V以内となり、電子回路パッケージ2を挿入すること
によるメイン電源E1の電圧変動が防止される。
【0027】最後に、時間T3において最短のピン2c
がコネクタCN4のピン4cと接触すると、図1に示す
ように電源パッケージ1内の配線を介してトランジスタ
TrのエミッタEとベースBとが短絡されるため、トラ
ンジスタTrは非導通状態となる。
【0028】したがって、時間T3以降の電子回路10
の定常動作状態では、電子回路10にメイン電源E1か
らのみ電力が供給され、トランジスタTrは非導通状態
にあるため消費電力が零となる。よって、活線挿抜回路
のトランジスタTrには電流容量として小容量のものを
選定することができるため、コストの増大を招いたり、
実装面積が大きくなることがない。
【0029】なお、上記説明では長さの異なるピンを電
子回路パッケージ2のコネクタCN2に備えた例を示し
ているが、長さの異なるピンは挿入する電子回路パッケ
ージ2のコネクタCN2ではなく、電子回路パッケージ
を受けるBWBのコネクタCN4に設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0031】電子機器に主電源および副電源の2電源を
有し、電子回路パッケージに主電源および副電源との電
気的インタフェースをとるためのコネクタと、入出力端
子、および入出力端子間の電気的な接続時間を制御する
制御端子を備え、出力端子に電子回路が接続されたトラ
ンジスタ回路とを有し、電子回路パッケージのコネクタ
に長さの異なる3種類のピンを備え、最長のピンはトラ
ンジスタ回路の入力端子と接続して副電源が接続された
電子機器のコネクタのピンに対応して配置し、中間のピ
ンは電子回路と接続して主電源が接続された電子機器の
コネクタのピンに対応して配置し、最短のピンはトラン
ジスタ回路の制御端子と接続して副電源が接続された電
子機器のコネクタのピンに対応して配置することで、最
長のピンが接続されて任意の時間が経過した後にコネク
タのピンに電流が流れ出すため、ピンを損傷することが
ない。
【0032】また、副電源によって、電子回路に主電源
とほぼ同じ電圧が印加された状態で主電源が印加される
ため、電子回路パッケージを挿入したことによる影響で
主電源の電位が変動することがない。
【0033】さらに、定常状態では、電子回路に主電源
から直接電力が供給されることになり、トランジスタは
非導通状態にあるためトランジスタの消費電力が零とな
る。よって活線挿抜回路のトランジスタには小容量のも
のを選定することができ、コストの増大を招いたり、実
装面積が大きくなることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の活線挿抜回路の構成を示す回路図であ
る。
【図2】図1に示した活線挿抜回路の動作の様子を示す
信号波形図である。
【符号の説明】
1 電源パッケージ 2 電子回路パッケージ 3 BWB 10 電子回路 1a〜1d、2a〜2d、3a〜3d、4a〜4d
ピン C1 バイパスコンデンサ C2 コンデンサ CN1〜CN4 コネクタ E1 メイン電源 E2 サブ電源 R1、R2 抵抗器 Tr トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源を入れた状態で電子機器を構成する
    任意の電子回路パッケージを交換する場合に、電子回路
    の誤動作や損傷を防止する活線挿抜回路であって、 前記電子機器に、前記電子回路に電力を供給する主電源
    と、前記電子回路の電荷をあらかじめ充電するための副
    電源と、前記電子回路パッケージとの電気的インタフェ
    ースをとるためのコネクタとを有し、 前記電子回路パッケージに、前記主電源、および前記副
    電源との電気的インタフェースをとるためのコネクタ
    と、 入力端子、出力端子、および前記入力端子と前記出力端
    子の間の電気的な接続時間を制御する制御端子を備え、
    前記出力端子に前記電子回路が接続されたトランジスタ
    回路とを有し、 前記電子回路パッケージのコネクタに長さの異なる3種
    類のピンを備え、 前記3種類のピンのうち、最長のピンは前記トランジス
    タ回路の入力端子と接続して、前記副電源に接続された
    前記電子機器のコネクタのピンに対応して配置し、 中間のピンは前記電子回路と接続して、前記主電源に接
    続された前記電子機器のコネクタのピンに対応して配置
    し、 最短のピンは前記トランジス回路の制御端子と接続し
    て、前記副電源に接続された前記電子機器のコネクタの
    ピンに対応して配置することを特徴とする活線挿抜回
    路。
  2. 【請求項2】 電源を入れた状態で電子機器を構成する
    任意の電子回路パッケージを交換する場合に、電子回路
    の誤動作や損傷を防止する活線挿抜回路であって、 前記電子機器に、前記電子回路に電力を供給する主電源
    と、前記電子回路の電荷をあらかじめ充電するための副
    電源と、前記電子回路パッケージとの電気的インタフェ
    ースをとるためのコネクタとを有し、 前記電子回路パッケージに、前記主電源、および前記副
    電源との電気的インタフェースをとるためのコネクタ
    と、 入力端子、出力端子、および前記入力端子と前記出力端
    子の間の電気的な接続時間を制御する制御端子を備え、
    前記出力端子に前記電子回路が接続されたトランジスタ
    回路とを有し、 前記電子機器のコネクタに長さの異なる3種類のピンを
    備え、 前記3種類のピンのうち、最長のピンは前記副電源と接
    続して、前記トランジスタ回路の入力端子に接続された
    前記電子回路パッケージのコネクタのピンに対応して配
    置し、 中間のピンは前記主電源と接続して、前記電子回路に接
    続された前記電子回路パッケージのコネクタのピンに対
    応して配置し、 最短のピンは前記副電源と接続して、前記トランジスタ
    回路の制御端子に接続された前記電子回路パッケージの
    コネクタのピンに対応して配置することを特徴とする活
    線挿抜回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1376835A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-02 Varel Srl Capacitor module for power factor correction equipments
US6803904B2 (en) * 2000-11-02 2004-10-12 Alps Electric Co., Ltd. Keyboard input device to be reliably connected to portable device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803904B2 (en) * 2000-11-02 2004-10-12 Alps Electric Co., Ltd. Keyboard input device to be reliably connected to portable device
EP1376835A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-02 Varel Srl Capacitor module for power factor correction equipments

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