一種高壓直流熱插拔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是電流插拔技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱插拔技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛，提供功能板件或部件的不斷電接入或移除，其技術(shù)使用范疇主要限于低壓和小功率系統(tǒng)，其技術(shù)途徑主要是通過(guò)電源和信號(hào)的先后接入保證半導(dǎo)體器件安全，由于電壓低、功率小，對(duì)接入時(shí)刻的負(fù)載電流沖擊未作針對(duì)性考慮和設(shè)計(jì)。對(duì)于高壓直流電源電壓高、功率大，基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的低壓熱插拔技術(shù)顯然不適用。高壓直流電源熱插拔技術(shù)的核心是解決電源部件接入時(shí)高壓大電流沖擊和打火現(xiàn)象。本發(fā)明提出了一種預(yù)充電等電位熱插拔技術(shù)，可對(duì)高壓大功率負(fù)載的不斷電接入進(jìn)行有效防護(hù)，抑制沖擊，避免打火和損壞部件，可靠實(shí)現(xiàn)高壓直流電源部件的熱插拔，實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種安全可靠，適用于高壓直流電源部件熱插拔的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大功率高壓直流電源的在線維護(hù)，滿足不間斷供電要求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種高壓直流熱插拔裝置，包括輸出端和輸入端，輸出端的兩極分別包括預(yù)充電針和功率輸出針，輸出端的預(yù)充電針長(zhǎng)度凸出于功率輸出針；輸入端的兩極設(shè)置有與輸出端的預(yù)充電針和功率輸出針匹配的插座；所述預(yù)充電針和功率輸出針之間設(shè)置有限流電阻，兩個(gè)功率輸出針之間設(shè)置有電容。
[0006]進(jìn)一步地，所述限流電阻和電容按下述公式選取:
[0007]R=T/3C
[0008]其中:T為電源部件插入或移除系統(tǒng)的所需時(shí)間，通常為1-2S ;
[0009]C為充電回路電容值；
[0010]R為兩極的限流電阻阻值之和。
[0011]進(jìn)一步地，所述預(yù)充電針凸出與功率輸出針的長(zhǎng)度為5_左右。
[0012]進(jìn)一步地，所述預(yù)充電針為細(xì)針，針徑一般按通過(guò)電流不大于IA選?。还β瘦敵鲠槮?、B采用粗針，針徑根據(jù)輸出電流大小選取。
[0013]本發(fā)明提出的熱插拔技術(shù)，采用長(zhǎng)短針時(shí)差控制，電容預(yù)充電等電位方式。具體方法是在高壓大功率直流電源部件輸出端口設(shè)計(jì)預(yù)充電針和功率輸出針，并配置為長(zhǎng)短針形式，預(yù)充電針采用長(zhǎng)針，功率輸出針采用短針；并在預(yù)充電針和功率輸出針之間設(shè)置限流電阻，兩個(gè)功率輸出針之間設(shè)置電容，形成預(yù)充電回路。
[0014]本發(fā)明涉及的熱插拔技術(shù)，具體指高壓大功率電源部件在接入和退出系統(tǒng)時(shí)，不需要對(duì)接口進(jìn)行操作，大大減少電源部件的更換時(shí)間。解決了電源部件在插拔過(guò)程中減少對(duì)系統(tǒng)輸出母排的沖擊，同時(shí)解決在插拔過(guò)程的打火引起接插件或系統(tǒng)的損壞。
[0015]本發(fā)明中電源部件功率輸出針采用短針，預(yù)充電針采用長(zhǎng)針，在高壓直流電源部件接入系統(tǒng)時(shí)，長(zhǎng)針首先接入系統(tǒng)，系統(tǒng)匯流母排通過(guò)長(zhǎng)針和充電回路預(yù)先對(duì)電源部件進(jìn)行限流充電，通過(guò)對(duì)充電時(shí)間的調(diào)整、匹配，使電源部件功率輸出針(短針)接入系統(tǒng)時(shí)，電源部件功率輸出端達(dá)到與匯流母排電壓等電位，從而使電源部件接入系統(tǒng)時(shí)輸出端注入電流近似為0，有效防止接入瞬間由于高壓電位差形成的大電流尖峰沖擊，避免接入時(shí)打火和燒蝕現(xiàn)象，保護(hù)電源部件和系統(tǒng)功率回路，可靠的實(shí)現(xiàn)高壓直流電源部件帶電熱插拔，并有效延長(zhǎng)使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖；
[0017]其中，A、B為功率輸出針；A’、B’為預(yù)充電針；Rl、R2為限流電阻；C為電容；0UTU0UT2為匯流母排。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0019]如圖1所示:
[0020]A、B是電源部件輸出端口的功率輸出針；A’、B’是對(duì)應(yīng)的預(yù)充電針，在電源部件內(nèi)部A、B之間有電容C。Rl、R2是限流電阻。OUTl、0UT2是系統(tǒng)的匯流母排。在配置輸出端口時(shí)，A’、B’配置為長(zhǎng)針，A、B配置為短針。
[0021]電源部件接入時(shí)，首先接觸的是長(zhǎng)針A’、B’，系統(tǒng)匯流母排0UT1、0UT2通過(guò)A’、B’和內(nèi)部限流電阻Rl、R2對(duì)電容C進(jìn)行充電，通過(guò)改變Rl、R2阻值和C的電容值可調(diào)整回路充電時(shí)間常數(shù)，使功率輸出針A、B接觸匯流母排時(shí)A、B之間的電壓近似等于匯流母排電壓，A、B接觸匯流母排時(shí)沖擊電流很小。從而使整個(gè)接入過(guò)程沖擊電流得到有效控制，防止電源大幅波動(dòng)和端口打火造成部件或系統(tǒng)的損壞。
[0022]當(dāng)電源部件需拔出時(shí)，電源部件已處于保護(hù)狀態(tài)，輸出已關(guān)閉，所以在拔出時(shí)，A、B脫離前就已經(jīng)沒有輸出電流；同時(shí)A’、B’與輸出保持同電位，同樣可有效防止拔出過(guò)程中輸出端口打火，保護(hù)部件和系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明提出的熱插拔技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)時(shí):
[0024]輸出端口接觸針采用導(dǎo)電性良好的鍍銀針，預(yù)充電針A’、B’采用細(xì)針，針徑一般按通過(guò)電流不大于IA選?。还β瘦敵鲠楢、B采用粗針，針徑根據(jù)輸出電流大小選取，保留2倍余量。
[0025]預(yù)充電針A’、B’長(zhǎng)針和功率輸出針A、B短針長(zhǎng)度差異一般選取在5_左右。
[0026]限流充電回路電容C可選用電源部件輸出濾波電容。
[0027]電阻Rl、R2 —般選取相等阻值，按如下方法計(jì)算:
[0028]由RC回路充電時(shí)間公式(工程上，通常取3倍RC時(shí)間常數(shù)作為電容充至充電電壓需要的充電時(shí)間):
[0029]T=3RC
[0030]可得:
[0031]R=T/3C (I)
[0032]其中:T為電源部件插入或移除系統(tǒng)的所需時(shí)間，通常為1-2S ;
[0033]C為充電回路電容值；
[0034]R為Rl、R2阻值之和。
[0035]舉例說(shuō)明:
[0036]假設(shè)電容為lOOOuf，即回路充電電容C等于100uf ;電源部件插入或移除系統(tǒng)時(shí)間取1.5S，則R計(jì)算值為:
[0037]R=L 5/(3 X 100uf) =500 Ω
[0038]即R1=R2=250 Ω
[0039]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓直流熱插拔裝置，包括輸出端和輸入端，輸出端的兩極分別包括預(yù)充電針和功率輸出針，輸出端的預(yù)充電針長(zhǎng)度凸出于功率輸出針；輸入端的兩極設(shè)置有與輸出端的預(yù)充電針和功率輸出針匹配的插座；所述預(yù)充電針和功率輸出針之間設(shè)置有限流電阻，兩個(gè)功率輸出針之間設(shè)置有電容。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓直流熱插拔裝置，其特征在于，所述限流電阻和電容按下述公式選取:R=T/3C 其中:T為電源部件插入或移除系統(tǒng)的所需時(shí)間，通常為1-2S ; C為充電回路電容值； R為兩極的限流電阻阻值之和。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓直流熱插拔裝置，其特征在于，所述預(yù)充電針凸出與功率輸出針的長(zhǎng)度為5mm左右。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓直流熱插拔裝置，其特征在于，所述預(yù)充電針為細(xì)針，針徑一般按通過(guò)電流不大于IA選取；功率輸出針A、B采用粗針，針徑根據(jù)輸出電流大小選取。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高壓直流熱插拔裝置，包括輸出端和輸入端，輸出端的兩極分別包括預(yù)充電針和功率輸出針，輸出端的預(yù)充電針長(zhǎng)度凸出于功率輸出針；輸入端的兩極設(shè)置有與輸出端的預(yù)充電針和功率輸出針匹配的插座，所述預(yù)充電針和功率輸出針之間設(shè)置有限流電阻，兩個(gè)功率輸出針之間設(shè)置有電容。本實(shí)用新型中，在高壓直流電源部件接入系統(tǒng)時(shí)，長(zhǎng)針先接入，長(zhǎng)針和充電回路預(yù)先對(duì)電源部件進(jìn)行限流充電，至功率輸出針接入時(shí)，功率輸出端達(dá)到與匯流母排電壓等電位，從而使電源部件接入系統(tǒng)時(shí)輸出端注入電流近似為0，有效防止接入瞬間的大電流尖峰沖擊，以及打火和燒蝕現(xiàn)象，可靠的實(shí)現(xiàn)高壓直流電源部件帶電熱插拔，并有效延長(zhǎng)使用壽命。
【IPC分類】H01R13/66
【公開號(hào)】CN205194978
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520764667
【發(fā)明人】李鑫, 王智, 劉遠(yuǎn)東, 衛(wèi)家茹
【申請(qǐng)人】成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日