專利名稱：一種單板的電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信設(shè)備的電源控制裝置，具體涉及通信設(shè)備的單板的電源模塊。
背景技術(shù)：
目前通訊設(shè)備通常包括多個單板，各個單板插在背板提供的各個槽位上。為增加系統(tǒng)電源的可維護(hù)性和可測試性，目前的通信設(shè)備通常對每個業(yè)務(wù)單板的供電進(jìn)行集中控制，以便控制各個單板的上電和下電順序，進(jìn)而減小單板上電時對系統(tǒng)電源的沖擊。
現(xiàn)有技術(shù)中為單板提供電源的電源模塊的結(jié)構(gòu)參見圖1，該電源模塊通常包括位于單板系統(tǒng)電源的輸入口的電源緩啟動模塊1以及與電源緩啟動模塊連接的二次電源模塊2。該電源緩啟動模塊能夠使通訊設(shè)備中的單板支持熱插拔功能。其作用是當(dāng)單板插入時，控制單板系統(tǒng)電源上電時間有一定時間的延時，從而避免對背板提供的系統(tǒng)電源造成沖擊，同時使單板電源插座不會出現(xiàn)打火的現(xiàn)象。請參見圖1，為了實(shí)現(xiàn)對每個業(yè)務(wù)單板的供電進(jìn)行集中控制，二次電源模塊通常有一個CNT控制端，用于控制電源模塊關(guān)斷輸出和打開輸出，當(dāng)需要停止業(yè)務(wù)單板工作時通過CNT控制端發(fā)送控制信號關(guān)斷電源模塊輸出，當(dāng)需要啟動業(yè)務(wù)單板工作時通過CNT控制端打開電源模塊輸出。
由上文所述，目前的通信設(shè)備對各個業(yè)務(wù)單板工作電源的控制是通過所述二次電源模塊上的CNT控制端實(shí)現(xiàn)的，但是系統(tǒng)通過CNT控制端發(fā)送控制信號關(guān)斷某個業(yè)務(wù)單板的二次電源模塊輸出時，由于電源緩啟動模塊已經(jīng)啟動，在關(guān)閉二次電源模塊的輸出后該電源緩啟動模塊仍處于工作狀態(tài)，因此當(dāng)下一次需要啟動單板工作而打開二次電源模塊輸出時，該電源緩啟動模塊無法起到緩啟動的作用，從而對系統(tǒng)電源造成沖擊。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種單板的電源模塊，能夠在通過控制端控制二次電源模塊再次工作時電源緩啟動模塊仍然能夠起到緩啟動作用。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種單板的電源模塊，包括位于電源輸入口的電源緩啟動模塊以及與電源緩啟動模塊連接的二次電源模塊，還包括與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置，所述控制裝置用于接收控制信號，控制所述二次電源模塊的通斷。
其中，所述電源緩啟動模塊包括相互并聯(lián)的第一支路和第二支路，以及連接于所述第一支路和第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)與電源輸入端的第三電阻；所述第一支路包括相互并聯(lián)的第一電阻和電容；所述第二支路包括依次串連的場效應(yīng)管和第二電阻。
其中，對于控制裝置的連接方式包括以下兩種第一種方式為所述控制裝置的輸入端用于接收控制信號，輸出端連接于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間。
第二種方式為所述控制裝置的輸入端用于接收控制信號，輸出端串連于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和所述第三電阻之間。
優(yōu)選的，所述控制裝置為光耦合器。
另外，所述控制裝置還可以為繼電器。
其中，所述控制裝置的輸入端一端與信號地連接，另一端為電平信號輸入端，當(dāng)沒有控制信號時，該電平信號輸入端處于懸空狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過增加與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置，通過該控制裝置接收控制信號，控制電源緩啟動模塊的通斷進(jìn)而控制所述二次電源模塊的通斷，由于該控制裝置控制二次電源模塊斷開的同時，將電源緩啟動模塊斷開，因此能夠在重新啟動該二次電源模塊時使電源緩啟動模塊的電容處于充電狀態(tài)，從而起到緩啟動的目的。
本實(shí)用新型的控制裝置可以通過光耦合器實(shí)現(xiàn)，也可以通過繼電器實(shí)現(xiàn)，尤其是選用光耦合器實(shí)現(xiàn)時成本較低。
另外，本實(shí)用新型的控制信號在單板正常工作時控制光耦合器或繼電器處于斷開狀態(tài)，從而使本實(shí)用新型可靠性更高。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中單板的電源模塊的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型所述的單板的電源模塊的原理框圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中單板的電源緩啟動模塊的電路原理圖；圖4是第一實(shí)施例中單板的電源模塊的電路原理圖；圖5是第二實(shí)施例中單板的電源模塊的電路原理圖；圖6是第三實(shí)施例中單板的電源模塊的電路原理圖；圖7是第四實(shí)施例中單板的電源模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是為了解決系統(tǒng)在關(guān)斷業(yè)務(wù)單板電源輸出后再打開業(yè)務(wù)單板的電源輸出時，單板上的電源緩啟動模塊仍能發(fā)揮其原有的作用而提出的。
請參見圖2，本實(shí)用新型公開的單板的電源模塊，包括位于電源輸入口的電源緩啟動模塊1以及與電源緩啟動模塊連接的二次電源模塊2，還包括與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置3，所述控制裝置用于接收控制信號，控制所述二次電源模塊的通斷。
所述電源緩啟動模塊通常包括相互并聯(lián)的第一支路和第二支路，以及連接于所述第一支路和第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)與電源輸入端的第三電阻；所述第一支路包括相互并聯(lián)的第一電阻和電容；所述第二支路包括依次串連的場效應(yīng)管和第二電阻。
對于控制裝置的連接方式本實(shí)用新型提供兩種實(shí)現(xiàn)途徑。第一種方式是本實(shí)用新型的控制裝置的輸入端與主控板連接，接收控制信號，輸出端連接于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間。第二種方式是所述控制裝置的輸入端與提供控制信號的主控板連接，用于接收控制信號，輸出端串連于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和所述第三電阻之間。本實(shí)用新型的控制裝置可以通過光耦合器和繼電器實(shí)現(xiàn)，以下分別在各實(shí)施例中進(jìn)行闡述。
第一實(shí)施例圖3為現(xiàn)有技術(shù)中單板的電源緩啟動模塊的電路原理圖。本實(shí)施例中為單板供電的系統(tǒng)電源為-48V，電源緩啟動模塊的一端接地BGND，另一端接-48V電壓；參見圖3，電源緩啟動模塊的第一支路由相互并聯(lián)的電阻R3和電容C1構(gòu)成，第二支路由電阻R1及MOS管串連構(gòu)成，且該MOS管的G門極與電阻R1連接，S源極與電壓輸出端連接，D漏極與二次電源模塊連接；連接于所述第一支路和第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)M與電源輸入端之間還包括電阻R2。以下電源緩啟動模塊的工作原理。
當(dāng)系統(tǒng)電源-48V上電時，C1的阻抗很低，M點(diǎn)的電壓等于N點(diǎn)的電壓，此時MOS管的門限電壓Vgs電壓為0V，MOS管截止。之后M點(diǎn)的電壓按照R2和C1組成的RC常數(shù)進(jìn)行充電，M點(diǎn)的電壓Vm按照一定的斜率上升，也就是Vgs隨C1的充電而增大。
Vm最終電壓為R2、R3對-48V的分壓，通過以下公式描述Vm＝Vgs＝[48×R3/(R2+R3)]。通常將Vgs的穩(wěn)定電壓設(shè)計為使MOS管完全導(dǎo)通。這樣，電路通過R2、R3和C1組成的RC電路控制MOS管Q1的GS之間的開啟電壓，通常選擇MOS管在10mS左右的時間內(nèi)打開。
本實(shí)施例中在MOS管的G極和S極之間加入光耦合器，作為本實(shí)用新型的控制裝置，使電路具有控制充電開始時間的功能。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。參見圖4，POW_CON、GND_CON是系統(tǒng)主控板輸出的控制信號，用于控制是否允許業(yè)務(wù)單板上電，本實(shí)施例中GND_CON為信號地，POW_CON為電平信號。光耦的二極管的陽極與POW_CON連接，陰極與GND_CON連接，感光三極管的集電極與第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M連接，發(fā)射極E與電源輸出端連接。
圖4中，POW_CON為高電平時將打開光耦，本實(shí)施例中選擇+3.3V電壓，使光耦的CE兩極之間導(dǎo)通，C1不會被充電，Vgs電壓約為0V，單板被禁止上電；POW_CON為低電平時關(guān)閉光耦，使光耦的CE兩極之間截止，C1開始充電，緩啟動電路開啟。
以下是實(shí)施例中光耦控制單板上下電的工作過程。當(dāng)需要切斷二次電源模塊以使單板下電時，使系統(tǒng)的主控板上電，控制輸出POW_CON為高電平，光耦打開，這樣業(yè)務(wù)單板的Vgs電源約為0V，MOS管截止，單板停止工作。當(dāng)需要單板重新上電時，通過系統(tǒng)的主控板輸出POW_CON為低電平，將光耦關(guān)閉，三極管截至，業(yè)務(wù)單板的緩啟動模塊由于有系統(tǒng)電源為其供電，開始工作，C1的阻抗很低，M點(diǎn)的電壓等于N點(diǎn)的電壓，此時MOS管Vgs電壓為0V，MOS管截止。之后M點(diǎn)的電壓按照R2和C1組成的RC常數(shù)進(jìn)行充電，Vgs隨C1的充電而增大，電路通過R2、R3和C1組成的RC電路控制MOS管Q1的GS之間的開啟電壓，單板開始上電。
本實(shí)施例中在主控板未輸出電平信號時POW_CON處于懸空狀態(tài)，使得單板上電過程中光耦是不起作用，不影響電源緩啟動電路的正常工作。從而使本實(shí)用新型的業(yè)務(wù)單板的電源模塊可以兼容原系統(tǒng)的設(shè)計。
對于光耦的連接方法還可以采用將二極管的陰極與POW_CON連接，陽極與GND_CON連接，感光三極管的發(fā)射極與第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M連接，集電極E與電源輸出端連接。此時需要POW_CON為低電平時將打開光耦，使光耦的CE兩極之間導(dǎo)通，單板被禁止上電；POW_CON為高電平時關(guān)閉光耦，使光耦的CE兩極之間截止，C1開始充電，緩啟動電路開啟。
第二實(shí)施例本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中在電阻R2和R3、C1組成的RC網(wǎng)絡(luò)之間增添光耦合器，作為本實(shí)用新型的控制裝置，使電路具有控制充電開始時間的功能。參見圖5，POW_CON、GND_CON是系統(tǒng)主控板輸出的控制信號，用于控制是否允許業(yè)務(wù)單板上電，本實(shí)施例中GND_CON為信號地，POW_CON為電平信號。光耦的二極管的陽極與POW_CON連接，陰極與GND_CON連接，與第一實(shí)施里不同，感光三極管串接于電阻R2與RC網(wǎng)絡(luò)之間，即集電極與電阻R2連接，發(fā)射極E與第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M連接。
圖5中，POW_CON為高電平時將打開光耦，使光耦的CE兩極之間導(dǎo)通，C1開始充電，緩啟動電路開啟；POW_CON為低電平時關(guān)閉光耦，使光耦的CE兩極之間截止，第一支路和第二支路斷開，C1不會被充電，MOS管截止，單板被禁止上電。
以下是實(shí)施例中光耦的工作過程。當(dāng)需要切斷二次電源模塊以使單板下電時，使系統(tǒng)的主控板上電，控制輸出POW_CON為低電平，光耦斷開，這樣業(yè)務(wù)單板的MOS管截止，單板停止工作。當(dāng)需要單板重新上電時，通過系統(tǒng)的主控板輸出POW_CON為高電平，將光耦打開，三極管連通，業(yè)務(wù)單板的緩啟動模塊由于有系統(tǒng)電源為其供電，開始工作，C1的阻抗很低，M點(diǎn)的電壓等于N點(diǎn)的電壓，此時MOS管Vgs電壓為0V，MOS管截止。之后M點(diǎn)的電壓按照R2和C1組成的RC常數(shù)進(jìn)行充電，Vgs隨C1的充電而增大，電路通過R2、R3和C1組成的RC電路控制MOS管Q1的GS之間的開啟電壓，單板開始上電。
同樣，對于光耦的連接方法還可以采用將二極管的陰極與POW_CON連接，陽極與GND_CON連接，感光三極管的發(fā)射極與第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M連接，集電極E與電源輸出端連接。此時需要POW_CON為低電平時將打開光耦，使光耦的CE兩極之間導(dǎo)通，緩啟動模塊開啟；POW_CON為高電平時關(guān)閉光耦，單板下電。
另外，對于以上第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中選用的光耦的型號同樣可以選擇其他的型號，并對控制信號作出相應(yīng)的調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方案。
第三實(shí)施例與前兩個實(shí)施例不同，本實(shí)施例中在MOS管的G極和S極之間加入繼電器，作為本實(shí)用新型的控制裝置，使電路具有控制充電開始時間的功能。另外還需要在繼電器的輸入端與地之間接限流電阻。參見圖6，POW_CON、GND_CON是系統(tǒng)主控板輸出的控制信號，用于控制是否允許業(yè)務(wù)單板上電，本實(shí)施例中GND_CON為信號地，POW_CON為電平信號。繼電器的線圈側(cè)分別與POW_CON及GND_CON連接，接觸點(diǎn)側(cè)分別與第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M及電源輸出端連接。
圖6中，POW_CON為高電平時繼電器吸合，C1不會被充電，Vgs電壓約為0V，單板被禁止上電；POW_CON為低電平時繼電器斷開，C1開始充電，緩啟動電路開啟。
以下是實(shí)施例中繼電器控制單板上下電的工作過程。當(dāng)需要切斷二次電源模塊以使單板下電時，使系統(tǒng)的主控板上電，控制輸出POW_CON為高電平，繼電器打開，這樣業(yè)務(wù)單板的Vgs電源約為0V，MOS管截止，單板停止工作。當(dāng)需要單板重新上電時，通過系統(tǒng)的主控板輸出POW_CON為低電平，將繼電器關(guān)閉，三極管截至，業(yè)務(wù)單板的緩啟動模塊由于有系統(tǒng)電源為其供電，開始工作，C1的阻抗很低，M點(diǎn)的電壓等于N點(diǎn)的電壓，此時MOS管Vgs電壓為0V，MOS管截止。之后M點(diǎn)的電壓按照R2和C1組成的RC常數(shù)進(jìn)行充電，Vgs隨C1的充電而增大，電路通過R2、R3和C1組成的RC電路控制MOS管Q1的GS之間的開啟電壓，單板開始上電。
第四實(shí)施例與第三實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中在電阻R2和R3、C1組成的RC網(wǎng)絡(luò)之間增添繼電器，作為本實(shí)用新型的控制裝置，使電路具有控制充電開始時間的功能。參見圖7，POW_CON、GND_CON是系統(tǒng)主控板輸出的控制信號，用于控制是否允許業(yè)務(wù)單板上電，本實(shí)施例中GND_CON為信號地，POW_CON為電平信號。繼電器的線圈分別與POW_CON和GND_CON連接，與第三實(shí)施里不同，繼電器的接觸點(diǎn)串接于電阻R2與RC網(wǎng)絡(luò)之間，即分別與電阻R2及第一支路與第二支路的節(jié)點(diǎn)M連接。
圖7中，POW_CON為高電平時繼電器吸合，C1開始充電，緩啟動電路開啟；POW_CON為低電平時繼電器斷開，C1不會被充電，Vgs電壓約為0V，單板被禁止上電。
以下是實(shí)施例中繼電器控制單板上下電的工作過程。當(dāng)需要切斷二次電源模塊以使單板下電時，使系統(tǒng)的主控板上電，控制輸出POW_CON為低電平，繼電器斷開，第一支路和第二支路斷開，MOS管截止，單板停止工作。當(dāng)需要單板重新上電時，通過系統(tǒng)的主控板輸出POW_CON為高電平，將繼電器吸合，業(yè)務(wù)單板的緩啟動模塊由于有系統(tǒng)電源為其供電，開始工作，C1的阻抗很低，M點(diǎn)的電壓等于N點(diǎn)的電壓，此時MOS管Vgs電壓為0V，MOS管截止。之后M點(diǎn)的電壓按照R2和C1組成的RC常數(shù)進(jìn)行充電，Vgs隨C1的充電而增大，電路通過R2、R3和C1組成的RC電路控制MOS管Q1的GS之間的開啟電壓，單板開始上電。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種單板的電源模塊，包括位于電源輸入口的電源緩啟動模塊以及與電源緩啟動模塊連接的二次電源模塊，其特征在于，還包括與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置，所述控制裝置用于接收控制信號，控制所述二次電源模塊的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板的電源模塊，其特征在于，所述電源緩啟動模塊包括相互并聯(lián)的第一支路和第二支路，以及連接于所述第一支路和第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)與電源輸入端的第三電阻；所述第一支路包括相互并聯(lián)的第一電阻和電容；所述第二支路包括依次串連的場效應(yīng)管和第二電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單板的電源模塊，其特征在于所述控制裝置的輸入端用于接收控制信號，輸出端連接于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單板的電源模塊，其特征在于所述控制裝置的輸入端用于接收控制信號，輸出端串連于所述第一支路與第二支路的輸入節(jié)點(diǎn)和所述第三電阻之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的單板的電源模塊，其特征在于所述控制裝置為光耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的單板的電源模塊，其特征在于所述控制裝置為繼電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的單板的電源模塊，其特征在于所述控制裝置的輸入端一端與信號地連接，另一端為電平信號輸入端，當(dāng)沒有控制信號時，該電平信號輸入端處于懸空狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種單板的電源模塊，包括位于電源輸入口的電源緩啟動模塊以及與電源緩啟動模塊連接的二次電源模塊，還包括與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置，所述控制裝置用于接收控制信號，控制所述二次電源模塊的通斷。本實(shí)用新型通過增加與所述電源緩啟動模塊連接的控制裝置，通過該控制裝置接收控制信號，控制電源緩啟動模塊的通斷進(jìn)而控制所述二次電源模塊的通斷，由于該控制裝置控制二次電源模塊斷開的同時，將電源緩啟動模塊斷開，因此能夠在重新啟動該二次電源模塊時使電源緩啟動模塊的電容處于充電狀態(tài)，從而起到緩啟動的目的。
文檔編號H03K17/284GK2879538SQ200520142070
公開日2007年3月14日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者呂海光 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司