專利名稱：一種配套使用的通信單板、系統(tǒng)及其電源切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種配套使用的通信單板、系統(tǒng)及其電源切換方法。
背景技術(shù)：
在通信產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，通信單板配套使用的情況非常普遍，例如產(chǎn)品中存在配套使用的兩塊單板。在有些情況下，由于其中一塊單板的器件集成度比較高，造成無(wú)法在有限的單板區(qū)域內(nèi)設(shè)置電源，因此只能由另一塊帶電源的單板通過(guò)母板上的接插件為該高集成度的單板供電，同時(shí)，為了保證通信系統(tǒng)的不間斷供電，進(jìn)一步提高電源的可靠性，還需要引入另一路備份電源為該單板供電。
參見(jiàn)圖1，圖1是兩塊單板配套使用的單板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該單板系統(tǒng)包括自帶電源的單板A101、沒(méi)有自帶電源的單板B102、母板103，單板A101和單板B102通過(guò)母板103連接，單板A101和單板B102配合實(shí)現(xiàn)單板業(yè)務(wù)，并且單板A101即為本身的負(fù)載105供電，也通過(guò)母板103上的接插件為單板B102的負(fù)載107供電，同時(shí)為了保證系統(tǒng)的不間斷供電，系統(tǒng)還為單板B102提供了一路備份電源106，該備份電源通過(guò)母板103為單板B102供電。正常情況下，這兩路電源同時(shí)為單板B102提供電源供電。
為了提高單板A101在系統(tǒng)中工作的可靠性，系統(tǒng)還為單板A101提供一塊備份單板，該備份單板也與母板103相連，母板103與所述的配套使用的單板系統(tǒng)所在的通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元相連，系統(tǒng)主控單元負(fù)責(zé)監(jiān)控各單板的工作情況，當(dāng)系統(tǒng)主控單元檢測(cè)到單板A101發(fā)生故障不能正常工作時(shí)，會(huì)通過(guò)母板103向單板A101的備份單板發(fā)出業(yè)務(wù)切換信號(hào)，由備份單板與單板B102配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，但該備份單板不為單板B102提供電源。因此當(dāng)單板A101發(fā)生故障時(shí)，只有備份電源106單獨(dú)給單板B102供電。
當(dāng)更換單板A101，重新將單板A101插入系統(tǒng)時(shí)，由于單板A101的電源和備份電源106提供的電壓不可能完全相同，所以可能引起合路電源出現(xiàn)瞬時(shí)壓差變化，導(dǎo)致對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生瞬時(shí)影響。而電源切換完成后，單板系統(tǒng)要進(jìn)行業(yè)務(wù)切換，將單板業(yè)務(wù)從備份單板切換回單板A101，系統(tǒng)主控單元檢測(cè)到單板A101可以正常工作時(shí)，通過(guò)母板103向備份單板發(fā)出業(yè)務(wù)切換信號(hào)，重新由單板A101和單板B102配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，這個(gè)業(yè)務(wù)切換過(guò)程也會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生瞬時(shí)影響。
在整個(gè)過(guò)程中，電源切換和業(yè)務(wù)切換是各自單獨(dú)完成的，也就是說(shuō)，在通信單板更換的過(guò)程中，不僅業(yè)務(wù)切換對(duì)單板業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)影響；而且在電源的切換過(guò)程中，瞬時(shí)的壓差變化對(duì)業(yè)務(wù)也會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)影響，這兩種影響的不同時(shí)性使得單板業(yè)務(wù)在單板更換時(shí)受到二次影響，如何避免電源切換和業(yè)務(wù)切換對(duì)單板業(yè)務(wù)造成二次影響，盡可能降低更換單板時(shí)對(duì)單板業(yè)務(wù)的影響，是提高通信產(chǎn)品的可靠性急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種沒(méi)有自帶電源的通信單板，該單板與自帶電源的單板配套使用時(shí)，能夠最大限度地降低更換自帶電源的單板時(shí)對(duì)單板業(yè)務(wù)的影響。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種配套使用的通信單板系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠最大限度地降低更換系統(tǒng)中自帶電源的單板時(shí)對(duì)單板業(yè)務(wù)的影響。
本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種配套使用的通信單板系統(tǒng)的電源切換方法，最大限度地降低更換系統(tǒng)中自帶電源的單板時(shí)對(duì)單板業(yè)務(wù)的影響。
為了達(dá)到上述目的的第一方面，本發(fā)明提供了一種沒(méi)有自帶電源的通信單板，該通信單板至少包括負(fù)載，由與其配套使用的第一單板的電源為其供電，該通信單板進(jìn)一步包括電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，電源檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述通信單板的供電電源，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)；控制電路用于比較從電源檢測(cè)電路接收的電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)到切換電路；所述切換電路一端與所述第一單板的電源連接，另一端與所述負(fù)載連接，其根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)控制第一單板電源是否為所述通信單板供電。
所述的控制電路是從所述通信單板所在通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)；所述系統(tǒng)主控單元根據(jù)檢測(cè)所述第一單板工作情況的檢測(cè)結(jié)果輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
較佳地，所述控制電路通過(guò)母板與所述系統(tǒng)主控單元相連。
所述的負(fù)載進(jìn)一步與一路外部提供的備用電源相連，該備用電源為所述單板提供備用電源供電。
較佳地，所述的備用電源通過(guò)母板與所述負(fù)載相連；所述第一單板的電源通過(guò)母板為所述通信單板供電。
較佳地，所述的電源檢測(cè)電路包括采樣電路和電源檢測(cè)芯片，所述的采樣電路用于對(duì)所述的第一單板的電源的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果發(fā)送到電源檢測(cè)芯片；電源檢測(cè)芯片用于檢測(cè)第一單板的電源是否正常工作，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路。
較佳地，所述的采樣電路由兩個(gè)串連的電阻組成，兩電阻的連接端與電源檢測(cè)芯片相連，其中一個(gè)電阻的剩余一端與所述的第一單板的電源相連，另一電阻的剩余一端接地。
較佳地，所述的電源檢測(cè)芯片為MC33161檢測(cè)芯片或具有基準(zhǔn)源的比較器。
較佳地，所述的控制電路為SN74HC00DR芯片、比較器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，或由達(dá)林頓管或邏輯與非門組成。
較佳地，所述的切換電路為繼電器或MOSFET管。
為了達(dá)到上述目的的第二方面，本發(fā)明提供了一種配套使用的通信單板系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自帶電源的第一單板、沒(méi)有自帶電源的第二單板，所述的第二單板至少包括負(fù)載，由所述的第一單板的電源為其供電，所述的第二單板進(jìn)一步包括電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，所述的電源檢測(cè)電路一端連接到第一單板的電源，另一端與控制電路相連，其檢測(cè)第一單板的電源工作情況，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)；所述的控制電路一個(gè)輸入端接收電源檢測(cè)電路發(fā)送的電源檢測(cè)信號(hào)，另一個(gè)輸入端從外部接收業(yè)務(wù)切換信號(hào)，輸出端與切換電路相連；其對(duì)電源檢測(cè)信號(hào)和業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)到切換電路；所述的切換電路一端與第一單板的電源相連，另一端與第二單板的負(fù)載相連，其根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)控制第一單板的電源是否為第二單板供電。
該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一單板的備份單板，用于在第一單板不能正常工作時(shí)，代替第一單板與第二單板配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，所述的第一單板的備份單板與所述單板系統(tǒng)所在通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元相連；所述系統(tǒng)主控單元，用于檢測(cè)第一單板的工作情況，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果向第一單板的備份單板和第二單板的控制電路輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)；所述控制電路是從所述系統(tǒng)主控單元接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
較佳地，所述的備份單板通過(guò)母板與所述的系統(tǒng)主控單元相連；所述的控制電路通過(guò)母板與所述的系統(tǒng)主控單元相連。
所述的系統(tǒng)進(jìn)一步包括一路備份電源，該備份電源與所述的第二單板的負(fù)載相連，為所述的第二單板提供備用電源供電。
較佳地，所述的備份電源通過(guò)母板與所述的負(fù)載相連；所述的第一單板的電源通過(guò)母板與第二單板的電源檢測(cè)電路相連。
較佳地，所述的電源檢測(cè)電路包括采樣電路和電源檢測(cè)芯片，所述的采樣電路一端與第一單板的電源相連，一端與電源檢測(cè)芯片相連；所述的電源檢測(cè)芯片與控制電路相連，采樣電路用于對(duì)所述的第一單板的電源的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果發(fā)送到電源檢測(cè)芯片；電源檢測(cè)芯片用于檢測(cè)第一單板的電源是否正常工作，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路。
較佳地，所述的采樣電路由兩個(gè)串連的電阻組成，兩電阻的連接端與電源檢測(cè)芯片相連，其中一個(gè)電阻的剩余一端與所述的第一單板的電源相連，另一電阻的剩余一端接地。
為了達(dá)到上述目的的第三方面，本發(fā)明提供了一種配套使用的通信單板的電源切換方法，該配套使用的通信單板系統(tǒng)中的自帶電源的單板為沒(méi)有自帶電源的單板提供電源，該方法首先在沒(méi)有自帶電源的單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，包括以下步驟A、電源檢測(cè)電路檢測(cè)單板供電電源，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路；B、控制電路比較電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收的的業(yè)務(wù)切換信號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路輸出控制信號(hào)；C、切換電路根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電源切換。
步驟B所述的業(yè)務(wù)切換信號(hào)是由所述的配套使用的單板系統(tǒng)所在的通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元輸出的，所述的系統(tǒng)主控單元檢測(cè)自帶電源的單板的工作情況，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果向自帶電源的單板的備份單板和所述的控制電路同時(shí)輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
較佳地，步驟B中所述的業(yè)務(wù)切換信號(hào)和電源檢測(cè)信號(hào)用電平信號(hào)表示。
較佳地，步驟A所述的電源檢測(cè)電路檢測(cè)單板供電電源，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路包括以下步驟電源檢測(cè)電路預(yù)先設(shè)置一個(gè)電壓閾值，并對(duì)單板供電電源的電壓進(jìn)行采樣，比較采樣電壓和閾值電壓，如果采樣電壓低于電壓閾值，判定單板供電電源不能正常供電；否則判定單板供電電源可以正常供電，并根據(jù)判定結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)。
較佳地，所述的根據(jù)判定結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)包括如下步驟如果采樣電壓低于電壓閾值，則電源檢測(cè)電路向控制電路輸出低電平電源檢測(cè)信號(hào)；反之，電源檢測(cè)電路向控制電路輸出高電平電源檢測(cè)信號(hào)。
由上述的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供的沒(méi)有自帶電源的通信單板、配套使用的通信單板系統(tǒng)及其電源切換方法，通過(guò)在沒(méi)有自帶電源的通信單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，電源檢測(cè)電路對(duì)自帶電源的單板的供電電源信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路；系統(tǒng)主控單元檢測(cè)到出現(xiàn)故障的自帶電源的單板重新更換，可以正常工作時(shí)，通過(guò)母板向自帶電源的單板的備份單板輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)，進(jìn)行業(yè)務(wù)切換，將業(yè)務(wù)由備份單板切換回自帶電源的單板，同時(shí)系統(tǒng)主控單元還將該業(yè)務(wù)切換信號(hào)通過(guò)母板輸出到控制電路，控制電路對(duì)電源檢測(cè)電路輸出的電源檢測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板輸出的業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)到切換電路；切換電路根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)控制自帶電源的單板的電源是否為沒(méi)有自帶電源的單板供電。
由于業(yè)務(wù)切換所需要的時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于電源切換，因此通過(guò)本發(fā)明提供的這種配套使用的通信單板系統(tǒng)及其電源切換方法可以實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)切換的過(guò)程中進(jìn)行電源切換，使電源切換與業(yè)務(wù)切換的時(shí)間重疊，將電源切換對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的瞬時(shí)影響合并到業(yè)務(wù)切換過(guò)程中，避免了電源切換和業(yè)務(wù)切換的不同時(shí)性對(duì)單板業(yè)務(wù)的二次影響，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫切換，最大限度地壓縮了更換系統(tǒng)中有自帶電源的單板時(shí)對(duì)單板業(yè)務(wù)造成地影響，提高了這種單板在系統(tǒng)中工作的可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中兩塊單板配套使用的單板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明的配套使用的通信單板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示的系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為利用SN74HC00DR芯片實(shí)現(xiàn)控制電路的圖2所示系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的配套使用的通信單板系統(tǒng)的電源切換方法的一個(gè)較佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的沒(méi)有自帶電源的通信單板、配套使用的通信單板系統(tǒng)及其電源切換方法主要是通過(guò)在沒(méi)有自帶電源的通信單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，電源檢測(cè)電路對(duì)單板的供電電源進(jìn)行檢測(cè)，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路；控制電路對(duì)電源檢測(cè)電路輸出的電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路輸出控制信號(hào)；切換電路根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電源切換。利用上述的通信單板、系統(tǒng)和方法，可以避免電源切換和業(yè)務(wù)切換的不同時(shí)性對(duì)單板業(yè)務(wù)的二次影響。
參見(jiàn)圖2，圖2為本發(fā)明的配套使用的通信單板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在該系統(tǒng)中，自帶電源的單板A201與無(wú)自帶電源的單板B202是配套使用的，單板A201通過(guò)母板203與單板B202連接，單板A自帶的DC/DC電源207不僅為單板A中的負(fù)載208供電，而且還通過(guò)母板203上的接插件為單板B中的負(fù)載210供電，同時(shí)系統(tǒng)還提供一路備用電源209通過(guò)母板203與單板B的負(fù)載210相連，為單板B進(jìn)行備份電源供電。為了提高單板A201在系統(tǒng)中工作的可靠性，系統(tǒng)還為單板A201提供一塊備份單板，該備份單板也與母板203相連，用于在單板A201不能正常工作時(shí)，代替單板A201與單板B202配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。
在正常情況下，單板A201和單板B202配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，單板A201的電源DC/DC207和備份電源209同時(shí)為單板B供電。該系統(tǒng)與圖1所示的系統(tǒng)的區(qū)別在于，在單板B202中增加了電源檢測(cè)電路204、控制電路205和切換電路206。
電源檢測(cè)電路204一端通過(guò)母板203和單板A中的DC/DC電源207連接，另一端與控制電路205相連，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)單板A201中的DC/DC電源207供電信號(hào)的檢測(cè)，判斷DC/DC電源207是否可以正常供電，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果向控制電路205輸出電源檢測(cè)信號(hào)。
控制電路205有兩個(gè)輸入端，一端與電源檢測(cè)電路204相連，另一端與母板203相連，通過(guò)母板203從所述單板系統(tǒng)所在的通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元接收業(yè)務(wù)切換信號(hào)，控制電路205的輸出端與切換電路206相連。所述的系統(tǒng)主控單元檢測(cè)單板A的工作情況，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果通過(guò)母板203向單板A20 1的備份單板輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)，進(jìn)行業(yè)務(wù)切換，同時(shí)系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板203將該信號(hào)輸出到控制電路205。
控制電路205用于對(duì)電源檢測(cè)電路204輸出的電源檢測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板203輸出的業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路206輸出控制信號(hào)；切換電路206根據(jù)控制電路205輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電源切換，即控制單板A的DC/DC電源207是否為單板B202供電。
單板的業(yè)務(wù)切換需要的時(shí)間要遠(yuǎn)長(zhǎng)于電源切換過(guò)程，因此通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單板業(yè)務(wù)切換與電源切換在時(shí)間上的重疊，將電源切換對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的瞬時(shí)影響合并到業(yè)務(wù)切換過(guò)程中。
參見(jiàn)圖3，圖3為圖2所示系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，電源檢測(cè)電路304由采樣電路308和電源檢測(cè)芯片309組成，其中，采樣電路308由電阻R1和電阻R2組成；電源檢測(cè)芯片309為MC33161檢測(cè)芯片，采樣電路308中的電阻R1和電阻R2串聯(lián)連接，其中電阻R1的一端通過(guò)母板C303和單板A301中的電源DC/DC307連接，電阻R1與電阻R2的連接端與電源檢測(cè)芯片309的輸入端連接，電阻R2的另一端接地。
電源檢測(cè)電路304用于檢測(cè)單板A301中的DC/DC電源307的電壓。電源檢測(cè)電路304預(yù)先根據(jù)系統(tǒng)正常情況下DC/DC電源307的電壓設(shè)置一個(gè)閾值電壓。當(dāng)電源檢測(cè)電路對(duì)DC/DC電源307進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由采樣電路308對(duì)DC/DC電源307的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣電壓送到電源檢測(cè)芯片309的管腳3，電源檢測(cè)芯片309對(duì)采樣電壓和閾值電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路305。如果采樣電壓低于閾值電壓，證明DC/DC電源307出現(xiàn)故障，不能正常為單板B供電；如果采樣電壓不低于閾值電壓，則證明DC/DC電源307正在或可以給單板B供電。本實(shí)施例中設(shè)定如果采樣電壓比閾值低，則輸出低電平信號(hào)到單板B302中的控制電路305；如果采樣電壓不低于閾值電壓，則輸出高電平信號(hào)到單板B302中的控制電路305。
控制電路305用于對(duì)電源檢測(cè)電路304輸出的電源檢測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板303輸出的業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路306輸出控制信號(hào)?？刂齐娐?05由三路達(dá)林頓管310、311和312組成。
在本實(shí)施例中，設(shè)定當(dāng)單板A301不能正常工作時(shí)，如單板A301的電源307出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)需要進(jìn)行切換時(shí)，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板303向單板A301的備份單板發(fā)出高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)的同時(shí)也將該信號(hào)輸出到控制電路305；如果單板A重新插入系統(tǒng)，可以正常工作時(shí)，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板303向單板A的備份單板發(fā)出低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)，同時(shí)將該信號(hào)輸出到單板B302中的控制電路305。
當(dāng)單板A的電源出現(xiàn)故障，不能正常工作時(shí)，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板303輸出的高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)到達(dá)單板A的備份單板時(shí)，業(yè)務(wù)開始切換，從單板A切換到單板A的備份單板，由備份單板和單板B302配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，同時(shí)該高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)到達(dá)單板B302中的控制電路305，經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管310的兩個(gè)輸入管腳1、2相與并反向后從輸出管腳3輸出低電平信號(hào)，該低電平信號(hào)和低電平的電源檢測(cè)信號(hào)分別經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管311的輸入管腳4和5相與并反向后從管腳6輸出高電平信號(hào)到達(dá)林頓管312的兩個(gè)輸入管腳7、8，經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管312相與并反向后輸出低電平控制信號(hào)到單板B302中的切換電路306。
當(dāng)單板A能夠正常工作時(shí)，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板303輸出的低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)到達(dá)單板A的備份單板時(shí)，業(yè)務(wù)開始切換，由備份單板切換回單板A，同時(shí)該低電平信號(hào)到達(dá)單板B302中的控制電路305，經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管310的兩個(gè)輸入管腳1、2相與并反向后從輸出管腳3輸出高電平信號(hào)，該高電平信號(hào)和高電平電源檢測(cè)信號(hào)分別經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管311的輸入管腳4和5相與并反向后從管腳6輸出低電平信號(hào)到達(dá)林頓管312的兩個(gè)輸入管腳7、8，經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管312相與并反向后輸出高電平控制信號(hào)到切換電路306。
本實(shí)施例中的切換電路306用于根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電源的切換，由MOS管Q1和限流電阻R3組成，MOS管Q1的漏極和單板A301的DC/DC電源307連接，MOS管Q1的源極和負(fù)載312連接，MOS管Q1的門極與電阻R3的一端連接，用于接收控制電路305發(fā)送的控制信號(hào)，電阻R3的另一端與控制電路305的輸出端管腳9連接。在本實(shí)施例中，當(dāng)控制電路305輸出低電平的控制信號(hào)到切換電路306時(shí)，切換電路306中的MOS管Q1斷開；如果控制電路輸出高電平的控制信號(hào)到切換電路306時(shí)，則切換電路306中的MOS管Q1閉合。
綜上所述，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)切換的過(guò)程中進(jìn)行電源切換，使二者在時(shí)間上重疊，從而避免了單板A更換過(guò)程中對(duì)單板業(yè)務(wù)的二次影響。
本實(shí)施例中的由三個(gè)達(dá)林頓管組成的控制電路305也可以用現(xiàn)有的SN74HC00DR芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，SN74HC00DR芯片由4路達(dá)林頓管組成，本發(fā)明只需要用到其中的三路達(dá)林頓管。如圖4所示，圖4為利用SN74HC00DR芯片實(shí)現(xiàn)控制電路的圖2所示系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中SN74HC00DR芯片410的管腳1、2為第一路達(dá)林頓管的輸入信號(hào)腳，管腳3為輸出信號(hào)腳；管腳4、5為第二路輸入信號(hào)腳，管腳6為輸出信號(hào)腳；管腳9、10為第三路輸入信號(hào)腳，管腳8為輸出信號(hào)腳；管腳7為接GND的管腳；管腳1 4為電源管腳。其中，管腳6與管腳9、10這三個(gè)管腳是連在一起的。上述的管腳1、2、3、4、5、6、9、10、8分別對(duì)應(yīng)于圖3所示實(shí)施例的管腳1、2、3、4、5、6、7、8、9。
SN74HC00DR芯片410的管腳連接可以有很多種方式，凡是能夠達(dá)到本發(fā)明目的的連接方式都可以采用。該SN74HC00DR芯片410的電源管腳14連接VCC1電源，VCC1電源為單板A的DC/DC電源和備份電源合路后的電源，可以保證SN74HC00DR芯片410供電不會(huì)出現(xiàn)間斷，芯片一直正常工作。
另外，圖3所示實(shí)施例中的電源檢測(cè)芯片309可以用具有基準(zhǔn)源的比較器代替。
在圖3所示實(shí)施例中控制電路305由三路達(dá)林頓管組成，而在實(shí)際應(yīng)用中，達(dá)林頓管的個(gè)數(shù)并不一定是三路，可以根據(jù)實(shí)際需要確定。另外，達(dá)林頓管也可以用邏輯與非門代替?？刂齐娐?05還可以直接采用比較器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA，F(xiàn)ield Programmable Gate Array)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的電源檢測(cè)信號(hào)和業(yè)務(wù)切換信號(hào)的比較。
切換電路306也可以通過(guò)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的切換控制。
參見(jiàn)圖5，圖5為本發(fā)明的配套使用的通信單板系統(tǒng)的電源切換方法的一個(gè)較佳實(shí)施例的流程圖。該方法首先在單板系統(tǒng)的沒(méi)有自帶電源的單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路和切換電路，以圖3所示的系統(tǒng)為例，該流程包括以下步驟步驟501，電源檢測(cè)電路中的采樣電路對(duì)供電電源進(jìn)行采樣。電源檢測(cè)電路304預(yù)先設(shè)置一個(gè)閾值電壓，然后采樣電路308對(duì)DC/DC電源307的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果送到檢測(cè)芯片309的管腳3。
步驟502，電源檢測(cè)芯片309比較采樣電壓和閾值電壓，如果檢測(cè)得到的采樣電壓低于閾值，證明單板A301的電源出現(xiàn)故障，則執(zhí)行步驟503-506；檢測(cè)得到的電壓不低于閾值，則執(zhí)行步驟507-510。
步驟503，電源檢測(cè)芯片309通過(guò)管腳5向控制電路305輸出低電平電源檢測(cè)信號(hào)。
本實(shí)施例中仍然設(shè)定當(dāng)單板A可以正常工作時(shí)，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板同時(shí)向單板A的備份單板和控制電路輸出低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)；當(dāng)單板A不能正常工作時(shí)，比如單板A的電源出現(xiàn)故障，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板同時(shí)向單板A的備份單板和控制電路輸出高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
步驟504，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板同時(shí)向單板A的備份單板和控制電路輸出高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)，業(yè)務(wù)切換開始，由單板A的備份單板和單板B配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。
步驟505，控制電路305確認(rèn)從電源檢測(cè)電路輸出的低電平電源檢測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)主控單元輸出的業(yè)務(wù)切換信號(hào)均已到達(dá)，則對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路306輸出控制信號(hào)。系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板向控制電路輸出高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)，該高電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管310的兩個(gè)輸入管腳1、2相與并反向后從輸出管腳3輸出低電平信號(hào)，該低電平信號(hào)和低電平電源檢測(cè)信號(hào)分別經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管311的輸入管腳4和5相與并反向后從管腳6輸出高電平信號(hào)，該高電平信號(hào)經(jīng)達(dá)林頓管312兩個(gè)輸入管腳7、8相與并反向成為低電平的電源切換信號(hào)，從輸出管腳9輸出到切換電路306。
步驟506，切換電路306根據(jù)控制電路305輸出的低電平控制信號(hào)控制切換電路中的MOS管Q1斷開，即斷開單板A的電源307與單板B的負(fù)載315的連接。
步驟507，電源檢測(cè)芯片309通過(guò)管腳5向控制電路305輸出高電平電源檢測(cè)信號(hào)。
步驟508，系統(tǒng)主控單元通過(guò)母板同時(shí)向單板A的備份單板和控制電路輸出低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)，業(yè)務(wù)切換開始，由單板A和單板B配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。
步驟509，控制電路305確認(rèn)從電源檢測(cè)電路輸出的高電平電源檢測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)主控單元輸出的低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)均已到達(dá)，則對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路輸出控制信號(hào)。
此時(shí)低電平業(yè)務(wù)切換信號(hào)經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管310的兩個(gè)輸入管腳1、2相與并反向后從輸出管腳3輸出高電平信號(hào)，該高電平信號(hào)與高電平的電源檢測(cè)信號(hào)從達(dá)林頓管311的兩個(gè)輸入管腳4、5輸入相與并反向后成為低電平信號(hào)從管腳6輸出，該低電平信號(hào)經(jīng)達(dá)林頓管312的兩個(gè)輸入管腳7、8相與并反向成為高電平的電源切換信號(hào)，從輸出管腳9輸出到切換電路306。
步驟510，切換電路306根據(jù)控制電路305輸出的高電平控制信號(hào)控制其中的MOS管Q1重新導(dǎo)通，從而使單板A301中的DC/DC電源307與備份電源同時(shí)給單板B302供電，實(shí)現(xiàn)了電源切換與業(yè)務(wù)切換的同時(shí)進(jìn)行，將電源切換對(duì)單板業(yè)務(wù)產(chǎn)生的瞬時(shí)影響合并到業(yè)務(wù)切換過(guò)程中。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種沒(méi)有自帶電源的通信單板，該通信單板至少包括負(fù)載，由與其配套使用的第一單板的電源為其供電，其特征在于，該通信單板進(jìn)一步包括電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，電源檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述通信單板的供電電源，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)；控制電路用于比較從電源檢測(cè)電路接收的電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)到切換電路；所述切換電路一端與所述第一單板的電源連接，另一端與所述負(fù)載連接，其根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)控制第一單板電源是否為所述通信單板供電。
2.如權(quán)利要求1所述的通信單板，其特征在于所述控制電路是從所述通信單板所在通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)；所述系統(tǒng)主控單元根據(jù)檢測(cè)所述第一單板工作情況的檢測(cè)結(jié)果輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的通信單板，其特征在于，所述控制電路通過(guò)母板與所述系統(tǒng)主控單元相連。
4.如權(quán)利要求1所述的通信單板，其特征在于，所述的負(fù)載進(jìn)一步與一路外部提供的備用電源相連，該備用電源為所述通信單板提供備用電源供電。
5.如權(quán)利要求4所述的通信單板，其特征在于，所述的備用電源通過(guò)母板與所述負(fù)載相連；所述第一單板的電源通過(guò)母板為所述通信單板供電。
6.如權(quán)利要求1所述的通信單板，其特征在于，所述的電源檢測(cè)電路包括采樣電路和電源檢測(cè)芯片，所述的采樣電路用于對(duì)所述的第一單板的電源的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果發(fā)送到電源檢測(cè)芯片；電源檢測(cè)芯片用于檢測(cè)第一單板的電源是否正常工作，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路。
7.如權(quán)利要求6所述的通信單板，其特征在于，所述的采樣電路由兩個(gè)串連的電阻組成，兩電阻的連接端與電源檢測(cè)芯片相連，其中一個(gè)電阻的剩余一端與所述的第一單板的電源相連，另一電阻的剩余一端接地。
8.如權(quán)利要求6或7所述的通信單板，其特征在于，所述的電源檢測(cè)芯片為MC33161檢測(cè)芯片或具有基準(zhǔn)源的比較器。
9.如權(quán)利要求1所述的通信單板，其特征在于，所述的控制電路為SN74HC00DR芯片、比較器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，或由達(dá)林頓管或邏輯與非門組成。
10.如權(quán)利要求1所述的通信單板，其特征在于，所述的切換電路為繼電器或MOSFET管。
11.一種配套使用的通信單板系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自帶電源的第一單板、沒(méi)有自帶電源的第二單板，所述的第二單板至少包括負(fù)載，由所述的第一單板的電源為其供電，其特征在于，所述的第二單板進(jìn)一步包括電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，所述的電源檢測(cè)電路一端連接到第一單板的電源，另一端與控制電路相連，其檢測(cè)第一單板的電源工作情況，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)；所述的控制電路一個(gè)輸入端接收電源檢測(cè)電路發(fā)送的電源檢測(cè)信號(hào)，另一個(gè)輸入端從外部接收業(yè)務(wù)切換信號(hào)，輸出端與切換電路相連；其對(duì)電源檢測(cè)信號(hào)和業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)到切換電路；所述的切換電路一端與第一單板的電源相連，另一端與第二單板的負(fù)載相連，其根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)控制第一單板的電源是否為第二單板供電。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一單板的備份單板，用于在第一單板不能正常工作時(shí)，代替第一單板與第二單板配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，所述的第一單板的備份單板與所述單板系統(tǒng)所在通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元相連；所述系統(tǒng)主控單元，用于檢測(cè)第一單板的工作情況，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果向第一單板的備份單板和第二單板的控制電路輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)；所述控制電路是從所述系統(tǒng)主控單元接收的業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的備份單板通過(guò)母板與所述的系統(tǒng)主控單元相連；所述的控制電路通過(guò)母板與所述的系統(tǒng)主控單元相連。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)進(jìn)一步包括一路備份電源，該備份電源與所述的第二單板的負(fù)載相連，為所述的第二單板提供備用電源供電。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的備份電源通過(guò)母板與所述的負(fù)載相連；所述的第一單板的電源通過(guò)母板與第二單板的電源檢測(cè)電路相連。
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源檢測(cè)電路包括采樣電路和電源檢測(cè)芯片，所述的采樣電路一端與第一單板的電源相連，一端與電源檢測(cè)芯片相連；所述的電源檢測(cè)芯片與控制電路相連，采樣電路用于對(duì)所述的第一單板的電源的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果發(fā)送到電源檢測(cè)芯片；電源檢測(cè)芯片用于檢測(cè)第一單板的電源是否正常工作，并根據(jù)電源檢測(cè)結(jié)果輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的采樣電路由兩個(gè)串連的電阻組成，兩電阻的連接端與電源檢測(cè)芯片相連，其中一個(gè)電阻的剩余一端與所述的第一單板的電源相連，另一電阻的剩余一端接地。
18.一種配套使用的通信單板系統(tǒng)的電源切換方法，該配套使用的通信單板系統(tǒng)中的自帶電源的單板為沒(méi)有自帶電源的單板提供電源，其特征在于，該方法首先在沒(méi)有自帶電源的單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路，包括以下步驟A、電源檢測(cè)電路檢測(cè)單板供電電源，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路；B、控制電路比較電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收的的業(yè)務(wù)切換信號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果向切換電路輸出控制信號(hào)；C、切換電路根據(jù)控制電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行電源切換。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，步驟B所述的業(yè)務(wù)切換信號(hào)是由所述的配套使用的單板系統(tǒng)所在的通信設(shè)備的系統(tǒng)主控單元輸出的，所述的系統(tǒng)主控單元檢測(cè)自帶電源的單板的工作情況，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果向自帶電源的單板的備份單板和所述的控制電路同時(shí)輸出業(yè)務(wù)切換信號(hào)。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，步驟B所述的業(yè)務(wù)切換信號(hào)和電源檢測(cè)信號(hào)為電平信號(hào)。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，步驟A所述的電源檢測(cè)電路檢測(cè)單板供電電源，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路包括以下步驟電源檢測(cè)電路預(yù)先設(shè)置一個(gè)電壓閾值，并對(duì)單板供電電源的電壓進(jìn)行采樣，比較采樣電壓和閾值電壓，如果采樣電壓低于電壓閾值，判定單板供電電源不能正常供電；否則判定單板供電電源可以正常供電，并根據(jù)判定結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)判定結(jié)果向控制電路輸出電源檢測(cè)信號(hào)包括如下步驟如果采樣電壓低于電壓閾值，則電源檢測(cè)電路向控制電路輸出低電平電源檢測(cè)信號(hào)；反之，電源檢測(cè)電路向控制電路輸出高電平電源檢測(cè)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沒(méi)有自帶電源的通信單板、一種配套使用的通信單板系統(tǒng)及其電源切換方法。本發(fā)明的核心是在沒(méi)有自帶電源的通信單板中設(shè)置電源檢測(cè)電路、控制電路以及切換電路。電源檢測(cè)電路用于對(duì)單板的供電電源信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出電源檢測(cè)信號(hào)到控制電路；控制電路用于對(duì)從電源檢測(cè)電路接收到的電源檢測(cè)信號(hào)和從外部接收到的業(yè)務(wù)切換信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號(hào)，控制切換電路進(jìn)行電源切換。利用本發(fā)明公開的單板、系統(tǒng)及電源切換方法可以使業(yè)務(wù)切換和電源切換在時(shí)間上重疊，將電源切換對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的瞬時(shí)影響合并到業(yè)務(wù)切換過(guò)程中，避免了電源切換和業(yè)務(wù)切換的不同時(shí)性對(duì)單板業(yè)務(wù)的二次影響。
文檔編號(hào)H04M19/00GK1984208SQ20061008056
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者王春成, 周國(guó)耀, 劉紅波, 李瑞蓮 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司