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热插拔功能,减少停机时间

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在采用故障容限电源架构的应用系统中,都要求带有热插拔功能以满足零停机时间的要求。现代模拟通信和数据通信系统中,通常都必需满足这个要求。带电插拔功能同时也称为热插拔功能,在电源设计中是非常重要的。本文介绍采用具有热插拔功能的电源模块组成 48V 分布式电源结构,应考虑的设计问题。

热插拔功能对于确保热插拔元件的安全特别重要,此外,在热插拔过程中,热插拔功能需避免对输入和输出电源线电压产生明显波动。任何母线电压产生明显的即使是瞬间波动,都可能引起系统工作不正常。在常用的接插件中,各个接头不是同时接通或同时断开,而是有规律地逐次接通或逐次断开。因此必须分步骤,保证电源按顺序接通或断开。


满足上述要求的设计规则小结如下:

1.带电插拔时,各种参数决不能超过各元件的极限值或绝对最大额定值。

2.带电插入电源模块,浪涌电流必须限制在可接受的数值,以免 48V 输入母线电压中断或跌落。同时减小各接点之间产生的火花。

3.带电插入转换器时,该转换器的负载电流必须限制在额定值以内,保证输出母线电压平稳并且不产生影响调整率的突变。

4.负载断开或者未接取样线时,决不允许转换器传输能量,即产生功率突变。


为了满足上述这些要求,在每只可带电插入的模块中应当加入简单的保护和定序电路,这样可保证电源模块拔出时,转换器在负载切断或取样线中断以前关断。同时,电源模块带电插入时,所有输入和输出端都接通以前,转换器暂时保持关断状态。否则带电插拔时,连接器接点无规律的通电和断电,有可能损坏转换器模块,甚至损坏整个系统。


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