專利名稱：可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板及其背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交換機(jī)，更具體地涉及一種可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板及其背板。
大多數(shù)交換機(jī)，具有單板和專門的背板。背板為所有的交換機(jī)的單板設(shè)置了槽位，所有的單板均插在背板上，并且以背板為媒介，和其它單板進(jìn)行通信。背板上有電源連接器、信號(hào)連接器、信號(hào)地連接器以及保護(hù)地連接器，這些連接器的長(zhǎng)度均呈相同的設(shè)計(jì)。背板在交換機(jī)的系統(tǒng)中所起的作用歸納如下1．為單板提供槽位；2．所有單板之間的信號(hào)連接均通過(guò)背板；3．為所有單板提供48V供電。
單板上包含有電源模塊、輸入濾波電路，在單板的一側(cè)也相應(yīng)開(kāi)設(shè)有與背板的電源連接器、信號(hào)連接器、信號(hào)地連接器以及保護(hù)地連接器的電源插座、信號(hào)連接器插座、信號(hào)地連接器插座以及保護(hù)地連接器插座。
在正常情況下工作的交換機(jī)，不易在不斷電的情況下任意接受插拔單板，若隨意插拔會(huì)具體表現(xiàn)在1、插拔單板時(shí)單板的電源電流尖峰會(huì)通過(guò)背板上的48V供電線對(duì)交換機(jī)中的其它單板造成沖擊，造成其它單板工作混亂或復(fù)位；2、插拔單板時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，時(shí)間長(zhǎng)了將導(dǎo)致背板和單板上的電源連接器被電弧燒壞，造成單板槽位不可用，所以對(duì)插拔次數(shù)有限制；3、單板插入交換機(jī)時(shí)電源需要一定時(shí)間才能啟動(dòng)，因此剛插入的有一段時(shí)間里，單板的邏輯電路未正常上電工作，而且此時(shí)被插單板的邏輯電路的信號(hào)地可能還未與交換機(jī)的信號(hào)地相連接，但此時(shí)該單板邏輯電路的輸入和輸出端已經(jīng)通過(guò)背板和其它單板連接起來(lái)了，在這種情況下，屬于該單板上的電子器件與交換機(jī)上正在工作的單板的電子器件直接相連接，會(huì)造成單板上的電子器件燒毀和交換機(jī)的系統(tǒng)信號(hào)紊亂。
為此，本發(fā)明的目的是針對(duì)上述交換機(jī)在熱插拔單板中存在的問(wèn)題，提出一種可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板及其背板，以完成單板與交換機(jī)之間的可靠熱插拔。使交換機(jī)在連續(xù)穩(wěn)定的工作中實(shí)現(xiàn)單板熱插拔的一系列技術(shù)方法。即在不斷電的情況下實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板的自由更換，并不對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生有害的影響。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板與普通的單板一樣包括電源模塊、輸入濾波電路，電源模塊為單板提供電源，輸入濾波電路由輸入濾波電容、濾波電感構(gòu)成，單板的一側(cè)開(kāi)設(shè)有分別與背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)連接器、信號(hào)地連接器以及保護(hù)地連接器相插接的正負(fù)電源插座、信號(hào)連接器插座、信號(hào)地連接器插座以及保護(hù)地連接器插座，輸入濾波電路的輸出端接電源模塊的輸入端，所不同之處是所述的輸入濾波電路的輸入端接有一緩啟動(dòng)電路。
相應(yīng)地，可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的背板與普通的背板一樣，該背板一側(cè)設(shè)有可分別插入單板正負(fù)電源插座、信號(hào)連接器插座、信號(hào)地連接器插座以及保護(hù)地連接器插座的正負(fù)電源連接器、信號(hào)線連接器、信號(hào)地連接器、保護(hù)地連接器，所不同之處是所述的背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)地連接器的長(zhǎng)度均設(shè)計(jì)為長(zhǎng)于信號(hào)線連接器的長(zhǎng)度。
由于本發(fā)明將交換機(jī)的單板的輸入濾波電路的輸入端接有一緩啟動(dòng)電路，以及將背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)地連接器的長(zhǎng)度均設(shè)計(jì)為長(zhǎng)于信號(hào)線連接器的長(zhǎng)度。以此來(lái)避免插拔單板時(shí)單板的電源電流尖峰會(huì)通過(guò)背板上的電源供電線對(duì)交換機(jī)中的其它單板造成沖擊，造成其它單板工作混亂或復(fù)位；同時(shí)消除交換機(jī)插拔單板造成的火花，電源連接器被電弧燒壞；此外，在熱插拔過(guò)程中，信號(hào)線接觸之前，預(yù)先給單板的電路供電，預(yù)先將信號(hào)地連接來(lái)避免信號(hào)紊亂和燒毀單板上的元器件。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)地說(shuō)明

圖1為本發(fā)明單板、背板插接原理及其單板上輸入濾波電路和緩啟動(dòng)電路原理示意圖。
圖2為本發(fā)明單板、背板插接部分結(jié)構(gòu)示意圖。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明包括電源模塊(也稱為二次電源模塊)11、輸入濾波電路12，電源模塊11為單板10提供電源，輸入濾波電路12由輸入濾波電容C2、C3、C4、濾波電感L1、L2構(gòu)成，單板10(虛直線右側(cè))的一側(cè)開(kāi)設(shè)有分別與背板20(虛直線左側(cè))的正負(fù)電源連接器201、202、信號(hào)連接器203、信號(hào)地連接器204以及保護(hù)地連接器205相插接的正負(fù)電源插座101、102、信號(hào)連接器插座103、信號(hào)地連接器插座104以及保護(hù)地連接器插座105，輸入濾波電路12的輸出端接電源模塊12的輸入端。所述的輸入濾波電路12的輸入端還另接有一緩啟動(dòng)電路13，圖1的虛框中就是緩啟動(dòng)電路13。緩啟動(dòng)電路13接在單板10的正負(fù)電源插座101、102與輸入濾波電路12之間。這樣，電源模塊11之間的濾波電路12安排到此緩啟動(dòng)電路13之后，既起到將濾波電路13中的濾波元件與背板20隔離的作用(防止電容和電感在插拔時(shí)帶來(lái)的火花)，又有利于電源模塊11的開(kāi)關(guān)噪音的濾除。
該緩啟動(dòng)電路13包含有一場(chǎng)效應(yīng)管BG1、晶體三極管BG2、電阻R1、R2、R3、R4、電容C1，場(chǎng)效應(yīng)管BG1作為開(kāi)關(guān)管，其漏極作為緩啟動(dòng)電路的輸出接至輸入濾波電路，柵極接至由電阻R1、R2構(gòu)成的分壓電路中點(diǎn)，源極通過(guò)限流電阻R3接至單板上的負(fù)電源插座；電阻R1、R2串接于正負(fù)電源插座之間；電阻R4、電容C1串接于負(fù)電源插座與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極之間；晶體三極管BG2的集電極與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極相接、發(fā)射極接至負(fù)電源插座、基極與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的源極相接。
其原理描述如下在單板10插入背板20后，電源通過(guò)R1和電阻R4向電容C1充電，C1上的電壓逐漸上升，當(dāng)達(dá)到2～3V時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管BG1導(dǎo)通，為單板10上的電源11模塊(二次電源模塊)提供了供電回路，從而二次電源模塊工作。這樣，就使二次電源模塊的啟動(dòng)時(shí)間略微推遲了幾毫秒，并且延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間，避免了插拔火花和電源上的電壓尖峰。緩啟動(dòng)電路13中晶體三極管BG2是為了對(duì)流過(guò)二次電源模塊的電流進(jìn)行限流而設(shè)置的反饋器件。晶體三極管BG2通過(guò)它的B-E結(jié)并聯(lián)電阻R3的壓降來(lái)監(jiān)測(cè)二次電源模塊流過(guò)的電流，并通過(guò)控制場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極將此電流限制在有限的范圍內(nèi)。對(duì)于使用普通小功率雙極型三極管的情況，流過(guò)二次電源模塊的電流不超過(guò)0.6V/R3。例如，R3取0.2歐姆，則電流被限制在3A以下。在設(shè)計(jì)上要注意，任何情況下二次電源模塊實(shí)際吸收的電流都要小于0.6V/R3，否則BG1容易因?yàn)檫^(guò)熱而燒毀。也就是說(shuō)，首先要考慮二次電源模塊有可能吸收的最大電流Imax，然后通過(guò)調(diào)整R3使緩啟動(dòng)電路13的限流值大于Imax。
與單板10相應(yīng)地，在背板20一側(cè)設(shè)有可分別插入單板正負(fù)電源插座101、102、信號(hào)連接器插座103、信號(hào)地連接器插座104以及保護(hù)地連接器插座105的正負(fù)電源連接器201、202、信號(hào)線連接器203、信號(hào)地連接器204、保護(hù)地連接器205。所述的背板20的正負(fù)電源連接器201、202、信號(hào)地連接器204、保護(hù)地連接器205的長(zhǎng)度均設(shè)計(jì)為長(zhǎng)于信號(hào)線連接器203的長(zhǎng)度。這樣，保證在插接背板20時(shí)，正負(fù)電源連接器201、202和信號(hào)地連接器204、保護(hù)地連接器205首先進(jìn)入單板1的正負(fù)電源插座101、102、信號(hào)地連接器插座104以及保護(hù)地連接器插座105，當(dāng)信號(hào)線接觸時(shí)，單板10的電源已經(jīng)正常，地線也已連接就緒，避免了損壞器件和造成信號(hào)紊亂。設(shè)插拔的速度為0.5m/S，正負(fù)電源連接器201、202比信號(hào)線連接器長(zhǎng)2CM，則從單板和背板的電源連接器的接觸時(shí)刻T1到單板和背板的信號(hào)線的接觸時(shí)刻T2的時(shí)間差為40mS。則要求緩啟動(dòng)電路13要在此40mS內(nèi)啟動(dòng)。因此電容C1不能太大。一般地，在R1，R2分別為15K和5K的情況下C1取2uF左右，可以保證緩啟動(dòng)電路在10mS內(nèi)啟動(dòng)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，緩啟動(dòng)電路13中的電阻R1選用15K0.5W的金膜電阻，場(chǎng)效應(yīng)管BG1選用IRF540，晶體三極管BG2選用BC847，R3選用兩個(gè)0.1歐姆1W電阻串聯(lián)、也可使用一個(gè)0.1歐姆1W的電阻。電容C1選用2.2uF16V的鉭電解電容。其它元件不做特別要求。而背板20中電正負(fù)源連接器201、202，信號(hào)地連接器204和保護(hù)地連接器205的長(zhǎng)度比信號(hào)線連接器203的長(zhǎng)度約長(zhǎng)2CM。
權(quán)利要求
1.一種可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板，包括電源模塊、輸入濾波電路，電源模塊為單板提供電源，輸入濾波電路由輸入濾波電容、濾波電感構(gòu)成，單板的一側(cè)開(kāi)設(shè)有分別與背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)連接器、信號(hào)地連接器以及保護(hù)地連接器相插接的正負(fù)電源插座、信號(hào)連接器插座、信號(hào)地連接器插座以及保護(hù)地連接器插座，輸入濾波電路的輸出端接電源模塊的輸入端，其特征在于所述的輸入濾波電路的輸入端接有一緩啟動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板，其特征在于所述的緩啟動(dòng)電路接在單板的正負(fù)電源插座與輸入濾波電路之間。
3.如權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板，其特征在于所述的緩啟動(dòng)電路包含有一場(chǎng)效應(yīng)管BG1、晶體三極管BG2、電阻R1、R2、R3、R4、電容C1，場(chǎng)效應(yīng)管BG1作為開(kāi)關(guān)管，其漏極作為緩啟動(dòng)電路的輸出接至輸入濾波電路，柵極接至由電阻R1、R2構(gòu)成的分壓電路中點(diǎn)，源極通過(guò)限流電阻R3接至單板上的負(fù)電源插座；電阻R1、R2串接于正負(fù)電源插座之間；電阻R4、電容C1串接于負(fù)電源插座與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極之間；晶體三極管BG2的集電極與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極相接、發(fā)射極接至負(fù)電源插座、基極與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的源極相接。
4.如權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板，其特征在于所述的限流電阻R3的取值在0.1Ω-0.2Ω之間；所述的電容C1取值在大致為2uF。
5.一種可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的背板，該背板一側(cè)設(shè)有可分別插入單板正負(fù)電源插座、信號(hào)連接器插座、信號(hào)地連接器插座以及保護(hù)地連接器插座的正負(fù)電源連接器、信號(hào)線連接器、信號(hào)地連接器、保護(hù)地連接器，其特征在于所述的背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)地連接器、保護(hù)地連接器的長(zhǎng)度均比信號(hào)線連接器的長(zhǎng)度約長(zhǎng)2CM。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可實(shí)現(xiàn)交換機(jī)單板熱插拔的單板及其背板,在交換機(jī)的單板的輸入濾波電路的輸入端接有一緩啟動(dòng)電路,以及將背板的正負(fù)電源連接器、信號(hào)地、保護(hù)地連接器的長(zhǎng)度均信號(hào)線連接器的長(zhǎng)度約長(zhǎng)2CM。以此來(lái)避免插拔單板時(shí)單板的電源電流尖峰會(huì)通過(guò)背板上的電源供電線對(duì)交換機(jī)中的其它單板造成沖擊,造成其它單板工作混亂或復(fù)位以及因插拔單板造成的火花引起的電源連接器被電弧燒壞。
文檔編號(hào)H04Q1/00GK1297312SQ9912402
公開(kāi)日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者常悅, 臧大軍 申請(qǐng)人:深圳市華為技術(shù)有限公司