热插拔的硬道理
热插拔电路工作原理
热插拔电路工作原理
热插拔电路工作原理及应用
热插拔即在设备工作状态下，不断接入和切断设备而不影响设备的正常运行。
这种技术在现代计算机及通信设备中得到了广泛应用，下面将详细介绍热插拔电路的工作原理及应用。
一、工作原理
热插拔电路是由管理控制电路、进出口控制电路、电源管理电路、电源模块、信号模块等构成的。
其工作流程如下：
1.管理控制电路判断插入设备的所有参数，包括电压、电流、温度、重量等；
2.进出口控制电路对设备进出口的工作状态进行控制；
3.电源管理电路对设备的电源进行管理，如开关、充电等操作；
4.电源模块提供设备电源；
5.信号模块传输设备数据信息。
二、应用领域
热插拔技术是一种灵活性较高的技术，具有广泛的应用领域，下面列举几个常见的应用领域：
1.计算机设备：如CPU、硬盘、内存等设备；
2.网络设备：如交换机、路由器、光纤收发器等；
3.服务器设备：如存储设备、备份设备等；
4.工业设备：如PLC、控制器、集中器等；
5.汽车电子设备：如汽车导航、车载音响、车载视频等。
三、应用优势
热插拔技术具有以下优势：
1.可以实现设备当机情况下更换硬件，这对于高性能服务器来说非常重要；
2.可以降低设备停机时间，提高设备运行效率；
3.可以更换已经失效的硬件，提高设备运行可靠性；
4.可以提高设备的可维护性和可扩展性；
5.可以节省设备维修费用和人力成本。
总之，热插拔技术是现代计算机及通信设备中非常重要的一项技术。
我们需要充分了解热插拔电路的工作原理以及应用领域，才能更好地应用这项技术，提高设备的性能和稳定性，降低运营成本。
高可靠性电源系统的热插拔原理和应用
高可靠性电源系统的热插拔原理和应用热插拔的工作原理热插拔（Hot Swap、Hot Plug、Hot Dock）是指在系统导电的工作状态下，将模组、卡或连接器插到系统上而不影响系统的操作。
图1所示为热插拔过程，其中左边代表系统及其供电，在供电的输出端有一个电容，右侧有两张卡，这些卡的输入端也有电容。
把卡插入系统之前，输入电容没有被充电；当把卡插入系统时会有一个很大的瞬间电流向输入电容充电，这么大的瞬时电流很可能造成系统供电电压不正常。
热插拔的目的是将高的瞬间电流控制在一个比较低而且合理的水平。
其实现方法有几种，其中使用PTC（正温度系数的热敏电阻），是最简单的方法。
PTC依靠本身的电流发热改变阻抗，从而降低瞬间电流的幅度，其缺点是反应速度慢，而且长时间使用会影响使用寿命。
MOS管电流检测电阻加上一些简单的电阻电容延迟线路的方法成本低，比较适于低端用途。
最好的方法是采用热插拔芯片，通常该芯片包含一个驱动MOS设计和电流检测电阻，它除了做基本热插拔之外，还可以提供特殊功能，如控制电流上升速率、做断电器、电源管理以及状态报告等，能够提升系统的工作状态。
热插拔的实现如图2所示，是通过在供电与负载之间串联一个MOS管和一个电流检测电阻完成的。
电流检测电阻的目的是将流过MOS管的信号传给控制线路，控制线路再根据电流设定和计时电路来控制MOS管的导通。
接下来以UCC3915为例说明热插拔过程中输出电流电压的情况。
图3中，左边图形是UCC3915的输出电流、输出电压、即时电容电压的波形，可以看到当输出电流上升到ITRIP时，计时电容开始充电，电压上升，开始计时；如果输出电流超过ITRIP并一直上升到IMAX（设定的最大值），由于此时 MOS 管工作在线性模式，将最大输出电流限制在这一水平而不让输出电流上升，因此输出电流就会被限制在IMAX。
另一方面，如果计时电容电压达到 1.5V，MOS管就会断开，输出电流下降到0。
热插拔芯片原理
热插拔芯片原理
热插拔芯片的原理是利用电流上升斜率控制技术，通过一个电容来设定电流上升的斜率，从而实现电流的有效控制。
在热插拔控制器启动的时候，输出电压慢慢上升，但是输出电流上升的很快，而且输出电流上升的幅度根据不同的电容负载而不同。
如果负载电容比较大，电流脉冲幅度相对很大，如此大的脉冲电流也会影响系统的正常操作。
热插拔技术是一种广泛应用于计算机硬件领域的接口技术，允许在不关闭系统电源的情况下，将设备或模块插入或拔出系统。
在热插拔过程中，通过芯片控制电流的上升斜率，可以有效地控制电流的峰值，避免因电流过大对系统造成冲击或损坏。
热插拔芯片通常包含驱动电路和控制电路两部分。
驱动电路负责提供足够的驱动电流，使得设备或模块能够正常工作；控制电路则负责监测和控制电流的上升斜率，以避免电流过大对系统造成损害。
在热插拔过程中，控制电路会根据电容负载的大小，自动调整电流上升的斜率，以实现电流的有效控制。
除了控制电流上升斜率之外，热插拔芯片还可以提供过压和欠压保护、过载时利用恒流源实现有源电流限制等功能，甚至还有控制电流上升速率、监控电流强度等功能。
这些功能可以提升系统的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命。
总之，热插拔芯片的原理是通过控制电流上升斜率来实现电流的有效控制，从而在热插拔过程中保护系统免受电流冲击的影响。
这种
技术的应用提高了系统的稳定性和可靠性，延长了设备的使用寿命。
什么是热拔插？哪些硬件可以热拔插？
什么是热拔插？哪些硬件可以热拔插？原⽂出⾃：⽐特⽹ 我们⽇常经常⽤到的电脑外设⽇益增多，如键盘、⿏标、⽿机或⾳箱、U盘或移动硬盘、⽆线移动上⽹卡、显⽰器、笔记本电池、打印机、摄像头、数码相机、⼿机，还有⽆线路由器、宽带猫等，哪些可以热插拔，哪些必须关机后冷插拔呢? 什么是热拔插?简单地说就是在不关闭电源的情况下对某些部件进⾏插⼊(连接)或拔出(断开)的操作。
现在电脑上绝⼤部分插头和插座，包括串⼝、并⼝等，都是不允许热拔插的，因为插⼊或拔出时会在瞬间产⽣⼀个较⼤的电流，导致烧毁某个配件... 那么都有那些插头是可以热拔插的呢?让我们先来看看⾃⼰的爱机上都有那些插头吧。
机箱外部常见的有电源插座、键盘、⿏标、串⼝、并⼝、声卡上的各种插座(包括LINE IN、LINE OUT、MIDI)等、USB⼝、显⽰器VGA⼝等。
其中可以热拔插的只有声卡上的各种接⼝以及USB⼝，你可以在开机状态下随便拔插⾳箱(⽿机)或诸如摄像头⼀类的USB设备。
绝对不能热拔插的有串⼝和并⼝，极容易烧坏主板上的相关接⼝以及相关电路，但如果上⾯接的是⽆电源设备，⽐如串⼝⿏标，那么不会发⽣设备损坏，最多是不能⼯作，重启⼀次就正常了。
其他的键盘⿏标PS/2⼝等虽然没有规定可以热拔插，但从经验上看来，即使热拔插也不会造成什么损坏(当然还是⼩⼼为妙)。
从上⾯的例⼦中我们可以总结出： (1)⽬前能⽀持热拔插的硬件也就是USB接⼝、IEEE1394接⼝和⾳视频接⼝, 其⼯作原理是，插⼊过程:先接数据，后接电源; 拔出过程:先断电源,后断数据。
建议除了⾳视频接⼝和USB接⼝外,其他的不要热拔插。
这是最安全的做法。
(2)凡是热拔插，⼀定是两个设备之间的事，只要有⼀个设备不带电，⽐如关掉了电源的打印机(接并⼝)或者是⽆外接电源的键盘、⿏标等，就不会烧毁设备。
也就是说，如果我们打算连接⼀个打印机或者扫描仪、游戏⼿柄等设备到电脑上的话，⽐较保险的⽅法是先关掉外设的电源再连接，这⽐关掉电脑省事得多。
热插拔保护电路的原理
热插拔保护电路的原理《热插拔保护电路的原理》嘿，你有没有想过，那些电子设备上的接口，有时候我们就这么随随便便地插拔，它们咋就不会突然坏掉呢？这可多亏了热插拔保护电路呀。
我就讲讲我自己的一次经历吧。
我之前特别喜欢玩那种老式的游戏机，就是插卡带那种。
有一次，我正玩得热火朝天的时候，我那调皮的弟弟突然跑过来，一把就把卡带给拔了出来。
我当时就想，完了完了，这游戏机不会被搞坏了吧。
我可是好不容易才打到那关的呢。
结果呢，游戏机只是画面闪了一下，重新把卡带插回去，还能接着玩。
这就很神奇了，这背后其实就和热插拔保护电路有关系。
那热插拔保护电路到底是怎么个原理呢？简单来说，就像是在接口这里安排了一个超级智能的小管家。
当你突然拔掉或者插入设备的时候，就好比是突然来了个不速之客或者有人突然要离开。
这个小管家呢，要保证在这个过程中，整个系统不会受到大的冲击。
比如说，在热插拔的时候，电路里的电压和电流可能会变得很不稳定。
就像一群小蚂蚁正在有序地搬运食物，突然来了个大动静，蚂蚁们可能就会乱了阵脚。
这个时候，热插拔保护电路就开始发挥作用了。
它会先把电压和电流稳住，就像给那些乱了的蚂蚁重新规划路线一样。
再深入一点呢，热插拔保护电路会监测接口处的各种信号变化。
就像这个小管家一直在门口盯着，看看谁进来了，谁出去了，手里还拿着什么东西。
如果检测到有热插拔的动作，它会迅速做出反应。
比如，它可能会暂时切断一些不必要的电路连接，防止那些突然变化的电流和电压跑到那些比较脆弱的电子元件那里去搞破坏。
你看我那个游戏机，当弟弟拔掉卡带的时候，游戏机里的热插拔保护电路就察觉到了这个动作。
它就赶紧把那些可能会因为突然断电而受到影响的部分保护起来，像什么正在读取卡带数据的小元件之类的。
然后等卡带重新插回去的时候，它又会慢慢地、有条不紊地恢复那些连接，就像重新欢迎客人进门一样，让一切又回到正常的状态。
所以啊，热插拔保护电路真的是很了不起的东西呢。
它就默默地在那些电子设备里工作着，让我们可以这么任性地插拔接口，而不用担心设备突然就坏掉了。
热交换和热插拔-概述说明以及解释
热交换和热插拔-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热交换和热插拔技术在现代科技领域中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展和普及，我们对设备的性能和效率要求也越来越高。
热交换技术可以通过在设备中实现热能的传递和分配，提高设备的工作效率和稳定性，同时延长设备的使用寿命。
而热插拔技术则可以在设备运行的情况下，实现设备组件的更换和升级，极大地提高了设备的可维护性和灵活性。
本文将重点介绍热交换和热插拔技术的原理和作用，探讨其在各个领域的应用前景和发展趋势。
通过深入了解这两项技术，我们可以更好地把握设备的运行机理，提高设备的性能表现，并为科技领域的持续发展做出贡献。
1.2 文章结构本文将围绕热交换和热插拔这两个概念展开讨论。
首先，将介绍热交换的概念，包括其基本原理和应用领域。
然后，将探讨热交换在工程和科技领域中的重要作用，以及其对系统性能和效率的影响。
接着，将深入探讨热插拔技术的原理，包括其在硬件设备中的应用和优势。
最后，通过总结热交换和热插拔的重要性，展望它们在未来的应用前景。
通过对这两种技术的深入讨论，旨在帮助读者更好地理解热交换和热插拔的意义和作用，以及它们在现代科技领域的重要性。
1.3 目的本文旨在探讨热交换和热插拔技术在现代工程中的重要性以及其应用前景。
通过对热交换和热插拔技术的原理和作用进行分析和讨论，我们可以深入了解这两种技术在不同领域中的应用，为工程师和相关人士提供更多的知识和信息。
同时，我们也希望能够引起读者对热交换和热插拔技术的关注，认识到其在提高设备效率、节约能源和保护环境方面的重要作用。
通过本文的阐述，我们希望能够促进热交换和热插拔技术的进一步发展和应用，为工程领域的进步做出贡献。
2.正文2.1 热交换的概念热交换是一种将热量从一个系统传递到另一个系统的过程，而在这个过程中，系统始终保持运行状态，不需要停机。
热交换通常发生在工业生产中的设备中，尤其是涉及到需要稳定温度和热量控制的系统中。
热插拔原理
热插拔原理热插拔技术是指在计算机运行过程中，可以在不关闭计算机的情况下，插入或拔出设备。
这种技术的出现，极大地方便了用户的使用，提高了设备的可用性和可靠性。
热插拔技术在现代计算机系统中得到了广泛的应用，比如USB设备、硬盘、内存条等都支持热插拔。
热插拔技术的实现离不开硬件和软件的支持。
在硬件方面，主要是通过设备的热插拔控制器来实现。
这些控制器能够在不影响系统正常运行的情况下，对设备进行插入和拔出的检测和处理。
而在软件方面，操作系统需要提供相应的驱动程序和管理工具，来支持热插拔设备的识别和管理。
热插拔技术的实现原理主要包括以下几个方面：1. 设备检测，当用户插入一个设备时，热插拔控制器会通过总线接口进行设备的检测，确认设备的类型和状态。
如果设备是支持热插拔的，控制器会通知操作系统进行相应的处理。
2. 设备初始化，当设备被插入后，系统需要对设备进行初始化，包括分配资源、加载驱动程序、配置设备参数等操作。
这些操作需要在不影响系统正常运行的情况下进行，因此需要有相应的机制来保证设备初始化的安全性和稳定性。
3. 设备卸载，当用户需要拔出设备时，操作系统会先进行设备的卸载操作，包括释放资源、卸载驱动程序等。
在确认设备已经安全移除后，用户可以进行设备的拔出操作。
热插拔技术的应用，极大地方便了用户的使用。
比如在服务器系统中，热插拔技术可以让管理员在不关闭服务器的情况下，对硬盘、电源、风扇等设备进行更换和维护，大大提高了系统的可用性和可靠性。
在个人电脑中，USB设备的热插拔也让用户可以随时连接和断开外部设备，方便了数据的传输和共享。
总的来说，热插拔技术的出现，为计算机系统的使用和维护带来了极大的便利。
随着技术的不断发展，相信热插拔技术会在更多的领域得到应用，为用户带来更好的体验和服务。
热插拔原理
热插拔原理热插拔（Hot Swap）是指在电源开启、系统运行的情况下，在不影响系统正常工作的情况下，插拔和更换硬件设备和接口。
热插拔的实现原理基于硬件电路及操作系统软件的互动实现。
在实现热插拔功能的设备上，通常都需要设备自身及系统内部的硬件电路和软件支持。
当用户要插拔设备时，设备的硬件电路会感知到操作，并通过系统软件来完成一系列的设备卸载，设备拔出以及设备安装，设备加载等操作。
在这个过程中，设备不会影响系统正常工作。
硬件原理在实现热插拔功能的硬件设备上，需要有设备卸载检测，设备拔出检测，设备插入检测和设备加载检测等一系列硬件电路。
这些硬件电路通常包括：1.插座：插座是一个可插拨的接口，用于将设备插入电源或主板扩展槽。
2.连接器：连接器用于使插座与其他电路连接。
3.检测器：检测器被用于检测设备插入或拔出。
4.电源电路：为设备提供电源，通常是通过插头或连接器提供。
5.接口电路：设备需要与计算机或其他设备通讯，接口电路为连接设备与系统提供支持。
操作系统软件原理在系统软件方面，操作系统也需要通过一系列功能能够识别设备，检测设备拔出和插入，最后完成对设备的卸载和安装。
系统软件在检测到设备后会对设备和驱动程序进行操作，这时有两种情况：1.拔出设备一旦用户拔出设备，系统就会感知到设备的状态变化，并且通过系统资源管理器来卸载该设备。
在卸载成功之后，系统会通知用户可以安全地将设备拔出。
2.插入设备当用户插入设备时，系统将检测设备的类型，并加载相应的驱动程序。
驱动程序是通用而允许系统轻松识别硬件设备的软件。
驱动程序与每个硬件配合使用，从而使系统能够充分利用硬件资源。
当用户插入设备后，系统就会加载相应的驱动程序，并确保设备可以被正确安装。
如果设备的驱动程序没有安装，系统就无法识别该设备。
总结热插拔是现代电脑和其他电气设备中的一个重要特性，它有许多应用。
实现热插拔的设备和接口需要包括一系列硬件电路和操作系统软件来支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子开关实现过流保护
我们以
ＯＵＴ １ ＧＮＤ ２ ＳＥＴ ３
图 ６ ＡＡＴ４６１０ 引脚定义
５ ＩＮ ４ ＯＮ
ＡＡＴ４６１０ 为 例 说明电子 开关实现过 流保护的工 作原理
ＡＡＴ４６１０ 采用 ＳＯＴ－２３ 塑料封装（图 ６） ５ 个引脚的定
表１
引脚号 引脚定义 引脚功能
１
ＯＵＴ
电源输出端
２
ＧＮＤ
过去我们一直告诫用户不可带电插拔 因为电脑 中的串口 并口以及鼠标 键盘和并口打印机等设备 都不能热插拔 如果带电插拔 轻则造成死机或重启 动 重则导致设备或主板接口电路损坏 造成难以挽 回的损失 那么带电插拔那些不支持热插拔的设备为 什么会造成如此严重的后果呢
热插拔为什么会损坏硬件？ 伤 在哪里？
热插拔 也称 热交换 （ｈｏｔ－ｓｗａｐ） 是指将设 备 板卡或模块等带电 接入 或 移出 正在工作 的电脑 热插拔技术为服务于金融 电信 军事等重 要用途的电脑而开发 因为那些电脑一旦投入运行就 必须夜以继日地运转 停机则意味着服务中断和经济 损失 对这些机器中的关键部件（如 ＣＰＵ 内存条 硬 盘等）要采用冗余结构 冗余的部件又要具有热插拔特 性 以便在带电情况下进行拆卸和安装 完成维修工 作 为实现即插即用 普通台式 ＰＣ 和笔记本电脑中 也逐步引入了热插拔技术 ＵＳＢ ＩＥＥＥ １３９４ ＳＡＴＡ ＳＣＳＩ和Ｃｏｍｐａｃｔ ＰＣＩ总线等新型的接口和一些设备（如 打印机 扫描仪 闪存和 ＳＡＴＡ硬盘等）均支持热插拔
图 ２ 主板上的保险丝
电路板上发生短 路 导致故障范围
扩大（图 ２） 金属熔丝是最原始的过流保护器件 其特
点是成本低 但熔丝熔断后需要停机更换
PTC 热敏电阻
热敏电阻有 ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
正温度系数）和 ＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
进行热插拔操作前 设备之间可能存在较高电位
差 如果不采取相应措施 这种电位差将对设备上的 ＩＣ 芯片构成严重危害 因为在正常的工作条件下 每 个 ＩＣ 都有自己的工作电压 譬如 Ｉ／Ｏ 接口芯片的工作 电压为 ３．３Ｖ 如果瞬态电压高出正常工作电压太多 就会击穿 Ｉ／Ｏ 接口芯片
此外 还存在静电释放问题 两个具有不同电势 的物体碰撞或分离时 静态电荷从一个物体转移到另 一个物体 由此产生一次很小的闪电过程 这就是静 电释放（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ＥＳＤ） 电脑设备也 一样 当两个设备需要相互连接时 如果设备带有静 电也将产生静电释放现象 倘若 ＥＳＤ 能量足够高 将 导致 Ｉ／Ｏ 端口的集成电路特别是采用 ＣＭＯＳ工艺制造 的大规模集成电路的损坏 静电释放的形成机制与瞬 态电压不同 危害也不一样
压 关断 ＭＯＳＦＥＴ 停止电压输出 对供电电路起到
保护作用 ＭＯＳＦＥＴ 的沟道电阻最大值仅为 １８０ｍ
关断模式下静态电流为 １ｍＡ ＭＯＳＦＥＴ 的工作电压为
２．７Ｖ ５．５Ｖ
ＭＯＳＦＥＴ ＩＮ
输入电压低于
ＯＵＴ
２．７Ｖ 时 由欠
欠压
锁定
ＡＭＰ
压锁定电路关 断ＭＯＳＦＥＴ 对
ＯＮ
供电电路进行
１．２Ｖ 基准电压
１．瞬态电压的电能来自电源系统 而静电来自任 何可以积聚电荷的物体
２．瞬态电压通常是浪涌电压或尖峰脉冲 其电压 值至多不过高出工作电压数倍 而静电电压值则可达 千伏以上
３．瞬态电压通过电路传导 损害范围有限 而静 电除了接触式放电外 因为电压很高 甚至可以跨越 电路进行 远程攻击 损害面很广
４．瞬态电压仅在热插拔或工作期间产生危害 而 ＥＳＤ 危害不仅发生在热插拔过程中 冷插拔过程中也 难以幸免
光电隔离
大 大电流过后 热敏电阻阻值随即减小 允许正常电 流通过 因此在需要保护的电源电路中串接一个热敏电 阻 既能避免大电流对电路的冲击 也省去了更换保险 丝的麻烦 ＣＲＴ 显示器和微机电源的交流回路中通常 接入 ＰＴＣ 热敏电阻来限制启动电流（图 ３ 图 ４）
ＰＴＣ 热敏电阻的不足之处是反应速度较慢 只能 用于反应时间要求不太高的场合 不过最近情况有了 改变 一些新型的 ＰＴＣ产品的关断时间已经缩短到 ２０ 毫秒（如 Ｓｃｈｕｒｔｅｒ公司基于 ＰＴＣ的 ＰＦＭＤ系列贴片保险 丝）以内 可以满足 ＰＣ 主板和硬盘等外设供电系统的 过流保护要求
欠压保护
电流
ＳＥＴ
限制
ＡＡＴ４６１０
的应用电路十
ＧＮＤ
分简单 只要外
图 ７ ＡＡＴ４６１０ 内部逻辑框图
接两只滤波电
容和一只电阻
ＩＮＰＵＴ
器 ＲＳＥＴ 便
可实现过流保
护功能（图 ８）
５
１
４ ＡＡＴ４６１０ ３
２ ＯＮ
ＯＵＴＰＵＴ
在 ＡＡＴ４６１０
输入和输出端 接入滤波电容 图 ８ ＡＡＴ４６１０ 应用电路
当设备插入主机时 主机已处于稳定工作状态 所 有电容均被充满电 而待插入设备的电路板上的电容 没有电荷 当设备与主板接触时 设备上的电容充电 将在短时间内从电源系统吸入大量电能 在供电线路 上形成一股比正常工作电流高出数倍的强大电流 过电流 如果不采取限制措施 就会使电源出现瞬时 跌落导致系统复位 甚至导致连接器 电路板金属连 线和电路元件烧坏
总而言之 热插拔操作产生的过电流 瞬态电压 和静电释放都会对主机或设备构成致命伤害 要进行 热插拔操作 就必须采取措施消除这些隐患 供电系 统主要防护过电流 而信号端口则要消除瞬态电压和
107 微型计算机 2003 年第 23 期
te ch @ c ni t i .c o m T E C HNOL OGY
自恢复保险电阻
在 ＰＴＣ 热敏电阻基础上发展起来的 自恢复保险
电阻 是在有机高分子聚合物中加入导电颗粒制成的
一种聚合物正温度系数（ＰＰＴＣ）过流保护器件 典型产品
如 Ｐｏｌｙｓｗｉｔｃｈ Ｎａｎｏ ＳＭＤ 等 自恢复保险电阻的功能
介于保险丝与热敏电阻之间 过流时可以断开电路 过
流之后又自动恢复到接通状态
技术广角
电子开关
电子开关或称为智能开关（Ｓｍａｒｔ Ｓｗｉｔｃｈ） 是一种 基于集成电路技术的智能型器件 具有体积小 功耗 低 响应速度快和阻抗小的特点 可提供高可靠性的 过流保护 是自恢复保险丝的理想替代器件
以 ＡＡＴ４６１０为例 其过流保护能在 １ ｓ 内完成 响应速度是 ＰｏｌｙＳｗｉｔｃｈ 的 １００ 万倍 对瞬间尖峰电流 和浪涌电流的限流作用十分明显 因此电子开关自出 现以后 发展极其迅速 已有不少公司推出了相应的 产品 如 ＡＡＴ 公司的 Ａ Ａ Ｔ ４ ６ １ ０ Ｍａｘｉｍ 公司的 ＭＡＸ１９４６ ＮＥＣ 公司的 ＰＤ１６８７５ Ｍｉｃｒｏｓｅｍｉ 公司 的 ＳＬ０３－ＳＬ２４ 系列和 ＳＭ０３－３６ 系列以及 ＵＳＢ０２ 和 ＵＳＢ３０２ 等 它们均可用于 Ｉ／Ｏ 端口的过流保护
输入总线 负载总线
Ｓ１ ＩＮ ＯＵＴ
Ｓｎ ＩＮ ＯＵＴ
共享总线
电源 １
控制模块
ＳＥＮＳＥ１
Ｃ１
ＦＢ
ＳＢ
电源 ｎ
ＳＥＮＳＥｎ
控制模块 Ｃｎ ＦＢ
ＳＢ
图 ９ 冗余电源的结构 冗余电源系统采用输入总线 负载总线和共享总
线的 三总线 的电路结构（图 ９） 电源 １ 电源 ２ 电源 ｎ 为热插拔电源模块 它们以并联方式相连接 Ｃ１ Ｃ２ Ｃｎ 为各电源模块的控制模块 Ｓ１ Ｓ２ Ｓｎ 为受控电流调节器 ／ 隔离器 ＳＥＮＳＥ１ ＳＥＮＳＥ２ ＳＥＮＳＥｎ 为电源检测信号 ＦＢ 为负载电压反馈信号
技术广角
NeNweHwaHrdawrdawreare 技术广角
ＥＳＤ 的影响
过电流限制措施
在供电回路中采取过流保护是热插拔必须考虑的 首要问题 好在这个问题解决起来并不困难 在供电 回路中串接电流限制器即可实现过流保护（图 １） 电流 限制器有传统的金属熔丝 热敏电阻和新型的电子开 关 下面分别予以介绍
系统正常工作时 控制模块通过调整电流调节 器 ／ 隔离器的导通程度 使系统均衡地使用每个电源 模块 每个电源模块向系统提供相同的电流 这种 工作模式称为 电流共享 当其中某一电源模块出现 故障时 电流调节器 ／ 隔离器关断 使故障电源从电 源系统中隔离出来 并进行故障报警
热插拔过程中浪涌电流的限制 冗余电源系统的控制模块能够限制电源模块的电
达 １ 秒） 不适用于保护那些对过电流特别敏感的电
路 同时 自恢复保险电阻在电路正常状态下的阻抗
比金属熔丝高 增加了设备的电能消耗
108 NO.23，2003 New Hardware
技术广角 NeNweHwaHrdarwdawreare
te ch @ c ni t i .c o m
TEC HN OLOGY
自恢复
保险电阻为
贴片元件 体ຫໍສະໝຸດ 积很小 给板卡设计带来
便利 作为一
种低成本方 案 自恢复保
自恢复保险电阻
险电阻在主 板 ＵＳＢ集线 图 ５ 自恢复保险电阻
器以及外部设备中均得到了广泛应用 我们在主板上
就能找到许多这种元件（图 ５）
由于 ＰＰＴＣ 元件也是利用温度升高来实现过电流
保护的 因此响应速度较慢（如 ＰｏｌｙＳｗｉｔｃｈ响应时间长
过流保护芯片
ＵＳＢ ＨＵＢ Ｃｏｎｔｒｏｌｔｅｒ
ＰＤ７２０１２
游戏手柄 摄像头
控制芯片
ＵＳＢ ＨＵＢ
ＵＳＢ Ｈｕｂ
手写板
图 １ ＵＳＢ 集线器中使用两只 Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ 作为过流保护器
金属熔丝
金属熔丝就
是我们通常讲的
保险丝 为铅铝合
金 一般置于玻璃
保险丝
或陶瓷管内 以防 熔丝熔断产生的