熱插拔的原理、特性與應用

隨著人類生活對現(xiàn)代通信技術的依賴程度越來越高，人們對電源系統(tǒng)的可靠性也提出了越來越嚴苛的要求，工作系統(tǒng)短暫的中斷，也會給我們造成無法估量的損失。

若系統(tǒng)部件發(fā)生了故障或是需要升級，它必須在不中斷系統(tǒng)其余部分的情況下進行替換，在系統(tǒng)維持運轉(zhuǎn)的情況下，發(fā)生故障的電路板或模塊將被移除，同時替換部件被插入。為了達到這一目的，就必須將電源設備設計成具有可在帶電狀態(tài)下插入和拔出，同時不影響設備其他部分正常工作的特性，也就是我們常說的“熱插拔” 特性。

熱插拔

熱插拔(HotSwap、HotPlug)即帶電插拔，是允許用戶在不關閉系統(tǒng)，不切斷電源的工作狀態(tài)下取出和更換損壞部件，將模組、卡或連接器插到系統(tǒng)上而不影響系統(tǒng)的操作。

U盤插入電腦時常常會彈出這樣的窗口

這其實就是和U盤的熱插拔有關。

今天我們就來講講“熱插拔”的特性和芯片應用。

熱插拔的原理及目的

下圖為模擬的簡單熱插拔過程，其中左邊代表系統(tǒng)及其供電，右側(cè)有兩個板卡，板卡的輸入端存在電容。

在板卡插入系統(tǒng)時會帶來以下危害:

1.會出現(xiàn)電火花，對接插件和插槽造成腐蝕;

2.會有很大的瞬間電流向輸入電容充電，很可能造成系統(tǒng)供電電壓不正常，影響其他板卡的正常工作。

熱插拔過程

熱插拔的目的是將高的瞬間電流控制在一個比較低而且合理的水平。熱插拔芯片，通常包含一個驅(qū)動MOS設計和電流檢測電阻，它除了做基本熱插拔之外，還可以提供特殊功能，如控制電流上升速率、做斷電器、電源管理以及狀態(tài)報告等，能夠提升系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

熱插拔芯

在選擇熱插拔芯片時，需考慮的內(nèi)容有：　　

1）熱插拔管理芯片電壓范圍為48V、-48V或低電壓12V以內(nèi)以及電流的限制；

2）保護模式，自動恢復或鎖死保護模式；

3）計時電路，做斷電器的功能；

4）其他工作狀態(tài)時的性能，如負載短路時需要高速響應，負載增加時不損壞周邊器件。熱插拔啟動的瞬間，電流上升速率能夠被控制，從而減少噪音和沖擊水平；

5）MOS管或電流檢測電阻功耗等。

熱插拔控制芯片實現(xiàn)方式

熱插拔保護需要將電源母線上的瞬態(tài)浪涌電流控制在比較低的水平，可以通過對板卡進行緩起控制來實現(xiàn)。

緩起控制最好的方式是采用熱插拔控制芯片，通過控制電流檢測電阻兩端電壓來合理控制熱插拔時的浪涌電流。

來源：矽力杰https://mp.weixin.qq.com/s/lcpccpEtW_4TBZS2gEltTg