阅读说明：本技术 一种电源热拔插模块 (power supply hot plug module ) 是由 肖波 李松磊 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电源热拔插模块,应用于交流输入端,该模块包括：所述模块包括电源热拔插电路、整流电路、三相插座和电容；所述电源热拔插电路通过整流电路与电容相连；所述插座包括接地端；所述电源热拔插电路包括交流输入插头、继电器、热敏电阻和控制单元；所述交流输入插头包括第一插针、第二插针和第三插针；所述第三插针用于与三相插座中的接地端接触；所述继电器包括继电器延时吸合电路和常开开关；所述热敏电阻与所述第一插针或第二插针串联连接；所述热敏电阻与继电器的常开开关并联。本发明还公开了一种电源热拔插模块,应用于直流输出端。本发明提供的模块减少了电源模块在热拔插时对电源模块内部及外部电网的影响。(The invention discloses a power supply hot plug module, which is applied to an alternating current input end and comprises: the module comprises a power supply hot plug circuit, a rectification circuit, a three-phase socket and a capacitor; the power supply hot plug circuit is connected with the capacitor through the rectifying circuit; the socket comprises a grounding terminal; the power supply hot plug circuit comprises an alternating current input plug, a relay, a thermistor and a control unit; the alternating current input plug comprises a first contact pin, a second contact pin and a third contact pin; the third contact pin is used for contacting with a grounding end in the three-phase socket; the relay comprises a relay time-delay pull-in circuit and a normally open switch; the thermistor is connected with the first contact pin or the second contact pin in series; the thermistor is connected with a normally open switch of the relay in parallel. The invention also discloses a power supply hot plug module which is applied to the direct current output end. The module provided by the invention reduces the influence of the power module on the internal and external power grids of the power module during hot plugging.)

一种电源热拔插模块

技术领域

本发明涉及服务器供电领域，尤其涉及服务器供电领域中一种电源热拔插模块。

背景技术

随着服务器技术的发展，作为服务器系统最关键的供电单元的电源模块来讲对在线的可维护性要求越来越高，作为关键指标的不间断供电在线热拔插也成了必然趋势。

在开关电源内部交流输入端和直流输出端设计有大量电解电容，由于电容的特性端口对外阻抗极低，电源模块在线拔插时，通电瞬间外部电源对电源模块内部电容进行充电，这时电流非常大，极易造成内部保险丝及其他电气元件的损坏；外界电网也会因为输入大电流造成瞬间电压跌落，因此要求电源模块在热拔插时尽量减少对电源模块内部及外部电网的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电源热拔插模块，减少了电源模块在热拔插时对电源模块内部及外部电网的影响。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电源热拔插模块，应用于交流输入端，包括：

所述模块包括电源热拔插电路、整流电路、三相插座和电容；所述电源热拔插电路通过整流电路与电容相连；所述插座包括接地端；

所述电源热拔插电路包括交流输入插头、继电器、热敏电阻和控制单元；所述交流输入插头包括第一插针、第二插针和第三插针；所述第三插针用于与三相插座中的接地端接触；所述继电器包括继电器延时吸合电路和常开开关；所述热敏电阻与所述第一插针或第二插针串联连接；所述热敏电阻与继电器的常开开关并联；

所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向三相插座时接入交流电；

所述热敏电阻，用于所述交流电经所述热敏电阻对所述电容充电；

所述控制单元，用于当获得交流电后，控制所述继电器延时吸合电路启动；

所述常开开关，用于当所述继电器延时吸合电路启动后，所述常开开关闭合，使得所述热敏电阻被短路，完成交流电接入过程。

一种示例性的实施例中，上述模块还具有下面特点：

所述热敏电阻具有负温度系数。

一种示例性的实施例中，上述模块还具有下面特点：

第一插针和第二插针的长度相同；第三插针的长度大于第一插针或第二插针的长度；

所述插座还包括L端和N端；

所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向插座时接入交流电，包括：

所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向插座时，首先第三插针与插座的接地端接触，然后第一插针和第二插针分别与插座上的L端和N端接触，使得接入交流电。

一种示例性的实施例中，上述模块还具有下面特点：

所述第三插针的长度大于第一插针或第二插针的长度为3毫米。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种电源热拔插模块，应用于直流输出端，包括：

所述模块包括两相插座、电阻、电容组和母排插头；

所述两相插座包括4根插针；第一相包括第一插针和第二插针，第二相包括第三插针和第四插针；所述第一插针的长度与第四插针的长度相等；所述第二插针的长度与所述第三插针的长度相等；所述电容组包括N个电容，所述N个电容并联，其中，N为大于1的整数；所述第一插针和第二插针相交于电容组的一端，第三插针和第四插针相交于电容组的另一端；

所述电阻的一端经电容组中的第一电容与第一插针相连，另一端与第四插针相连；所述电容组端接于第二插针和第三插针之间，使得所述电容组与第二插针和第三插针串联；

所述第一插针的长度比第二插针的长度长，使得当所述两相插座***母排插头时，第一插针和第四插针先于第二插针和第三插针与母排插头接触，经由所述电阻为电容组充电。

一种示例性的实施例中，上述模块还具有下面特点：

3RC<t，

Ic＝Vo/R，

P＝Vo*Vo/R，

其中，R为所述电阻的阻值，C为所述电容组的电容值之和，t为所述两相插座的拔插最短时间，P为所述电阻的功率，Ic为通过所述电阻的最大电流，Vo为12V。

综上，本发明实施例提供的电源热拔插模块可使电源模块在热拔插时尽量减少对模块内部及外部电网的影响。

附图说明

图1为根据本发明实施例的电源热拔插模块的示意图。

图2为本发明实施例的电源热拔插模块的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明实施例的电源热拔插模块的示意图，图1所示的电源热拔插模块应用于交流输入端，该电源热拔插模块可以包括：电源热拔插电路，整流电路、三相插座和电容。

电源热拔插电路可以包括交流输入插头、继电器、热敏电阻和控制单元。

其中，所述交流输入插头包括第一插针、第二插针和第三插针；第三插针用于与三相插座中的接地端接触；所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向三相插座时接入交流电。

所述热敏电阻与所述第一插针或第二插针串联连接；所述热敏电阻与继电器的常开开关并联；所述热敏电阻，用于所述交流电经所述热敏电阻对所述电容充电。

继电器包括继电器延时吸合电路和常开开关。

控制单元可以用于当获得交流电后，控制继电器延时吸合电路启动。

常开开关，用于当继电器延时吸合电路启动后，常开开关闭合，使得热敏电阻被短路，完成交流电接入过程。

一种可选实施方式中，热敏电阻具有负温度系数。

一种可选实施方式中，第一插针和第二插针的长度相同；第三插针的长度大于第一插针或第二插针的长度；

所述插座还包括L端和N端；

所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向插座时接入交流电，包括：

所述交流输入插头，用于当所述交流输入插头插向插座时，首先第三插针与插座的接地端接触，然后第一插针和第二插针分别与插座上的L端和N端接触，使得接入交流电。

一种可选实施方式中，所述第三插针的长度大于第一插针或第二插针的长度为3毫米。

一种可选实施方式中，整流电路用于将交流电整流为直流电。

图2为本发明实施例的电源热拔插模块的示意图，图2所示的电源热拔插模块应用于直流输出端，该电源热拔插模块可以包括：两相插座、电阻、电容组和母排插头。

其中，两相插座可以包括第一相和第二相，第一相可包括第一插针和第二插针，第二相可包括第三插针和第四插针。第一插针的长度可与第四插针的长度相等；第二插针的长度可与第三插针的长度相等；电容组可包括N个电容，N个电容并联，其中，N为大于1的整数；

电阻的一端可经电容组中的第一电容与第一插针相连，另一端可与第四插针相连；电容组可端接于第二插针和第三插针之间，使得电容组与第二插针和第三插针串联；

第一插针的长度可比第二插针的长度长，使得当两相插座***母排插头时，第一插针和第四插针先于第二插针和第三插针与母排插头接触，经由电阻为第一电容充电。

母排插头具有与两相插座相应的4根插针，该4根插针的长度可以相同。

一种可选实施方式中，3RC<t，

Ic＝Vo/R，

P＝Vo*Vo/R，

其中，所述电阻的阻值为R，所述第一电容的电容值为C，所述两相插座的拔插最短时间为t，P为所述电阻的功率，Ic为通过所述电阻的最大电流，Vo为12v。

实例一

如图1所示，在交流输入侧，交流输入插头有两根短针，一根长针组成，长针为保护地，短针分别为L/N，当交流插头插向插座时，首先是保护地先接触，保证在有输入之前接地可靠。

刚接入交流电时，继电器的常开开关是常开状态，交流电先经过热敏电阻对整理桥(即上述整流电路)后的电容充电，这个热敏电阻是负温度系数的，在刚开始也就是冷启动状态时，阻值很大，等电源模块内部辅助电源启动之后，继电器吸合，热敏电阻被短路，软启动过程完毕。

实例二

大部分的服务器系统包括至少2个电源模块，电源模块输出并联接在一起。在更换电源模块时，如果没有热插拔功能，当电源模块的输出端接到系统12V母排瞬间，母排电压对电源模块内部电容充电，造成系统母排电压的跌落，严重时会引起服务器系统工作中断；在电源模块与母排接触时，因为大电流的存在，会在接触点处打火，损坏输出端子，严重时引起火灾。

为了避免上述情况发生，本申请提出了如图2所示的电源热拔插模块。如图2所示，电源模块输出端子在和系统母排未接触时，输出插针中的两根长针先接触+、-母排，然后母排电压通过电阻R对模块输出滤波电容C充电，当输出滤波电容充电完成后，电源模块的输出+、-端子才与服务器系统的+、-母排接触，预充电电阻R被短路，此时因为电容C的电压已经与系统母排电压相同，所以不会造成系统母排电压的跌落。

在实际设计时主要考虑直流侧预充电电阻R的选择：

1.时间常数RC，及根据插拔模块的最短时间t及模块输出滤波电容大小来决定。以3倍的时间常数来计算的话有：

3RC<t

其中：R为预充电电阻(图中R)

C为输出滤波电容之和

t为模块插拔最短时间

2.预充电电阻的功率。通过该电阻的最大电流Ic为：

Ic＝Vo/R

瞬间功率为P＝Vo×Vo/R，Vo为12v，然后根据电阻厂家提供曲线选择该电阻。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。