专利名称：一种单板的电源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信设备的电源控制装置，具体涉及通信设备的单板的电源模块。
背景技术：
目前通讯设备通常包括多个单板，各个单板插在背板提供的各个槽位上。为增加系统电源的可维护性和可测试性，目前的通信设备通常对每个业务单板的供电进行集中控制，以便控制各个单板的上电和下电顺序，进而减小单板上电时对系统电源的冲击。
现有技术中为单板提供电源的电源模块的结构参见图1，该电源模块通常包括位于单板系统电源的输入口的电源缓启动模块1以及与电源缓启动模块连接的二次电源模块2。该电源缓启动模块能够使通讯设备中的单板支持热插拔功能。其作用是当单板插入时，控制单板系统电源上电时间有一定时间的延时，从而避免对背板提供的系统电源造成冲击，同时使单板电源插座不会出现打火的现象。请参见图1，为了实现对每个业务单板的供电进行集中控制，二次电源模块通常有一个CNT控制端，用于控制电源模块关断输出和打开输出，当需要停止业务单板工作时通过CNT控制端发送控制信号关断电源模块输出，当需要启动业务单板工作时通过CNT控制端打开电源模块输出。
由上文所述，目前的通信设备对各个业务单板工作电源的控制是通过所述二次电源模块上的CNT控制端实现的，但是系统通过CNT控制端发送控制信号关断某个业务单板的二次电源模块输出时，由于电源缓启动模块已经启动，在关闭二次电源模块的输出后该电源缓启动模块仍处于工作状态，因此当下一次需要启动单板工作而打开二次电源模块输出时，该电源缓启动模块无法起到缓启动的作用，从而对系统电源造成冲击。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种单板的电源模块，能够在通过控制端控制二次电源模块再次工作时电源缓启动模块仍然能够起到缓启动作用。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种单板的电源模块，包括位于电源输入口的电源缓启动模块以及与电源缓启动模块连接的二次电源模块，还包括与所述电源缓启动模块连接的控制装置，所述控制装置用于接收控制信号，控制所述二次电源模块的通断。
其中，所述电源缓启动模块包括相互并联的第一支路和第二支路，以及连接于所述第一支路和第二支路的输入节点与电源输入端的第三电阻；所述第一支路包括相互并联的第一电阻和电容；所述第二支路包括依次串连的场效应管和第二电阻。
其中，对于控制装置的连接方式包括以下两种第一种方式为所述控制装置的输入端用于接收控制信号，输出端连接于所述第一支路与第二支路的输入节点和输出节点之间。
第二种方式为所述控制装置的输入端用于接收控制信号，输出端串连于所述第一支路与第二支路的输入节点和所述第三电阻之间。
优选的，所述控制装置为光耦合器。
另外，所述控制装置还可以为继电器。
其中，所述控制装置的输入端一端与信号地连接，另一端为电平信号输入端，当没有控制信号时，该电平信号输入端处于悬空状态。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型通过增加与所述电源缓启动模块连接的控制装置，通过该控制装置接收控制信号，控制电源缓启动模块的通断进而控制所述二次电源模块的通断，由于该控制装置控制二次电源模块断开的同时，将电源缓启动模块断开，因此能够在重新启动该二次电源模块时使电源缓启动模块的电容处于充电状态，从而起到缓启动的目的。
本实用新型的控制装置可以通过光耦合器实现，也可以通过继电器实现，尤其是选用光耦合器实现时成本较低。
另外，本实用新型的控制信号在单板正常工作时控制光耦合器或继电器处于断开状态，从而使本实用新型可靠性更高。
图1是现有技术中单板的电源模块的原理框图；图2是本实用新型所述的单板的电源模块的原理框图；图3是现有技术中单板的电源缓启动模块的电路原理图；图4是第一实施例中单板的电源模块的电路原理图；图5是第二实施例中单板的电源模块的电路原理图；图6是第三实施例中单板的电源模块的电路原理图；图7是第四实施例中单板的电源模块的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型是为了解决系统在关断业务单板电源输出后再打开业务单板的电源输出时，单板上的电源缓启动模块仍能发挥其原有的作用而提出的。
请参见图2，本实用新型公开的单板的电源模块，包括位于电源输入口的电源缓启动模块1以及与电源缓启动模块连接的二次电源模块2，还包括与所述电源缓启动模块连接的控制装置3，所述控制装置用于接收控制信号，控制所述二次电源模块的通断。
所述电源缓启动模块通常包括相互并联的第一支路和第二支路，以及连接于所述第一支路和第二支路的输入节点与电源输入端的第三电阻；所述第一支路包括相互并联的第一电阻和电容；所述第二支路包括依次串连的场效应管和第二电阻。
对于控制装置的连接方式本实用新型提供两种实现途径。第一种方式是本实用新型的控制装置的输入端与主控板连接，接收控制信号，输出端连接于所述第一支路与第二支路的输入节点和输出节点之间。第二种方式是所述控制装置的输入端与提供控制信号的主控板连接，用于接收控制信号，输出端串连于所述第一支路与第二支路的输入节点和所述第三电阻之间。本实用新型的控制装置可以通过光耦合器和继电器实现，以下分别在各实施例中进行阐述。
第一实施例图3为现有技术中单板的电源缓启动模块的电路原理图。本实施例中为单板供电的系统电源为-48V，电源缓启动模块的一端接地BGND，另一端接-48V电压；参见图3，电源缓启动模块的第一支路由相互并联的电阻R3和电容C1构成，第二支路由电阻R1及MOS管串连构成，且该MOS管的G门极与电阻R1连接，S源极与电压输出端连接，D漏极与二次电源模块连接；连接于所述第一支路和第二支路的输入节点M与电源输入端之间还包括电阻R2。以下电源缓启动模块的工作原理。
当系统电源-48V上电时，C1的阻抗很低，M点的电压等于N点的电压，此时MOS管的门限电压Vgs电压为0V，MOS管截止。之后M点的电压按照R2和C1组成的RC常数进行充电，M点的电压Vm按照一定的斜率上升，也就是Vgs随C1的充电而增大。
Vm最终电压为R2、R3对-48V的分压，通过以下公式描述Vm＝Vgs＝[48×R3/(R2+R3)]。通常将Vgs的稳定电压设计为使MOS管完全导通。这样，电路通过R2、R3和C1组成的RC电路控制MOS管Q1的GS之间的开启电压，通常选择MOS管在10mS左右的时间内打开。
本实施例中在MOS管的G极和S极之间加入光耦合器，作为本实用新型的控制装置，使电路具有控制充电开始时间的功能。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。参见图4，POW_CON、GND_CON是系统主控板输出的控制信号，用于控制是否允许业务单板上电，本实施例中GND_CON为信号地，POW_CON为电平信号。光耦的二极管的阳极与POW_CON连接，阴极与GND_CON连接，感光三极管的集电极与第一支路与第二支路的节点M连接，发射极E与电源输出端连接。
图4中，POW_CON为高电平时将打开光耦，本实施例中选择+3.3V电压，使光耦的CE两极之间导通，C1不会被充电，Vgs电压约为0V，单板被禁止上电；POW_CON为低电平时关闭光耦，使光耦的CE两极之间截止，C1开始充电，缓启动电路开启。
以下是实施例中光耦控制单板上下电的工作过程。当需要切断二次电源模块以使单板下电时，使系统的主控板上电，控制输出POW_CON为高电平，光耦打开，这样业务单板的Vgs电源约为0V，MOS管截止，单板停止工作。当需要单板重新上电时，通过系统的主控板输出POW_CON为低电平，将光耦关闭，三极管截至，业务单板的缓启动模块由于有系统电源为其供电，开始工作，C1的阻抗很低，M点的电压等于N点的电压，此时MOS管Vgs电压为0V，MOS管截止。之后M点的电压按照R2和C1组成的RC常数进行充电，Vgs随C1的充电而增大，电路通过R2、R3和C1组成的RC电路控制MOS管Q1的GS之间的开启电压，单板开始上电。
本实施例中在主控板未输出电平信号时POW_CON处于悬空状态，使得单板上电过程中光耦是不起作用，不影响电源缓启动电路的正常工作。从而使本实用新型的业务单板的电源模块可以兼容原系统的设计。
对于光耦的连接方法还可以采用将二极管的阴极与POW_CON连接，阳极与GND_CON连接，感光三极管的发射极与第一支路与第二支路的节点M连接，集电极E与电源输出端连接。此时需要POW_CON为低电平时将打开光耦，使光耦的CE两极之间导通，单板被禁止上电；POW_CON为高电平时关闭光耦，使光耦的CE两极之间截止，C1开始充电，缓启动电路开启。
第二实施例本实施例与第一实施例不同的是，本实施例中在电阻R2和R3、C1组成的RC网络之间增添光耦合器，作为本实用新型的控制装置，使电路具有控制充电开始时间的功能。参见图5，POW_CON、GND_CON是系统主控板输出的控制信号，用于控制是否允许业务单板上电，本实施例中GND_CON为信号地，POW_CON为电平信号。光耦的二极管的阳极与POW_CON连接，阴极与GND_CON连接，与第一实施里不同，感光三极管串接于电阻R2与RC网络之间，即集电极与电阻R2连接，发射极E与第一支路与第二支路的节点M连接。
图5中，POW_CON为高电平时将打开光耦，使光耦的CE两极之间导通，C1开始充电，缓启动电路开启；POW_CON为低电平时关闭光耦，使光耦的CE两极之间截止，第一支路和第二支路断开，C1不会被充电，MOS管截止，单板被禁止上电。
以下是实施例中光耦的工作过程。当需要切断二次电源模块以使单板下电时，使系统的主控板上电，控制输出POW_CON为低电平，光耦断开，这样业务单板的MOS管截止，单板停止工作。当需要单板重新上电时，通过系统的主控板输出POW_CON为高电平，将光耦打开，三极管连通，业务单板的缓启动模块由于有系统电源为其供电，开始工作，C1的阻抗很低，M点的电压等于N点的电压，此时MOS管Vgs电压为0V，MOS管截止。之后M点的电压按照R2和C1组成的RC常数进行充电，Vgs随C1的充电而增大，电路通过R2、R3和C1组成的RC电路控制MOS管Q1的GS之间的开启电压，单板开始上电。
同样，对于光耦的连接方法还可以采用将二极管的阴极与POW_CON连接，阳极与GND_CON连接，感光三极管的发射极与第一支路与第二支路的节点M连接，集电极E与电源输出端连接。此时需要POW_CON为低电平时将打开光耦，使光耦的CE两极之间导通，缓启动模块开启；POW_CON为高电平时关闭光耦，单板下电。
另外，对于以上第一实施例和第二实施例中选用的光耦的型号同样可以选择其他的型号，并对控制信号作出相应的调整即可实现本实用新型的方案。
第三实施例与前两个实施例不同，本实施例中在MOS管的G极和S极之间加入继电器，作为本实用新型的控制装置，使电路具有控制充电开始时间的功能。另外还需要在继电器的输入端与地之间接限流电阻。参见图6，POW_CON、GND_CON是系统主控板输出的控制信号，用于控制是否允许业务单板上电，本实施例中GND_CON为信号地，POW_CON为电平信号。继电器的线圈侧分别与POW_CON及GND_CON连接，接触点侧分别与第一支路与第二支路的节点M及电源输出端连接。
图6中，POW_CON为高电平时继电器吸合，C1不会被充电，Vgs电压约为0V，单板被禁止上电；POW_CON为低电平时继电器断开，C1开始充电，缓启动电路开启。
以下是实施例中继电器控制单板上下电的工作过程。当需要切断二次电源模块以使单板下电时，使系统的主控板上电，控制输出POW_CON为高电平，继电器打开，这样业务单板的Vgs电源约为0V，MOS管截止，单板停止工作。当需要单板重新上电时，通过系统的主控板输出POW_CON为低电平，将继电器关闭，三极管截至，业务单板的缓启动模块由于有系统电源为其供电，开始工作，C1的阻抗很低，M点的电压等于N点的电压，此时MOS管Vgs电压为0V，MOS管截止。之后M点的电压按照R2和C1组成的RC常数进行充电，Vgs随C1的充电而增大，电路通过R2、R3和C1组成的RC电路控制MOS管Q1的GS之间的开启电压，单板开始上电。
第四实施例与第三实施例不同的是，本实施例中在电阻R2和R3、C1组成的RC网络之间增添继电器，作为本实用新型的控制装置，使电路具有控制充电开始时间的功能。参见图7，POW_CON、GND_CON是系统主控板输出的控制信号，用于控制是否允许业务单板上电，本实施例中GND_CON为信号地，POW_CON为电平信号。继电器的线圈分别与POW_CON和GND_CON连接，与第三实施里不同，继电器的接触点串接于电阻R2与RC网络之间，即分别与电阻R2及第一支路与第二支路的节点M连接。
图7中，POW_CON为高电平时继电器吸合，C1开始充电，缓启动电路开启；POW_CON为低电平时继电器断开，C1不会被充电，Vgs电压约为0V，单板被禁止上电。
以下是实施例中继电器控制单板上下电的工作过程。当需要切断二次电源模块以使单板下电时，使系统的主控板上电，控制输出POW_CON为低电平，继电器断开，第一支路和第二支路断开，MOS管截止，单板停止工作。当需要单板重新上电时，通过系统的主控板输出POW_CON为高电平，将继电器吸合，业务单板的缓启动模块由于有系统电源为其供电，开始工作，C1的阻抗很低，M点的电压等于N点的电压，此时MOS管Vgs电压为0V，MOS管截止。之后M点的电压按照R2和C1组成的RC常数进行充电，Vgs随C1的充电而增大，电路通过R2、R3和C1组成的RC电路控制MOS管Q1的GS之间的开启电压，单板开始上电。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种单板的电源模块，包括位于电源输入口的电源缓启动模块以及与电源缓启动模块连接的二次电源模块，其特征在于，还包括与所述电源缓启动模块连接的控制装置，所述控制装置用于接收控制信号，控制所述二次电源模块的通断。
2.根据权利要求1所述的单板的电源模块，其特征在于，所述电源缓启动模块包括相互并联的第一支路和第二支路，以及连接于所述第一支路和第二支路的输入节点与电源输入端的第三电阻；所述第一支路包括相互并联的第一电阻和电容；所述第二支路包括依次串连的场效应管和第二电阻。
3.根据权利要求2所述的单板的电源模块，其特征在于所述控制装置的输入端用于接收控制信号，输出端连接于所述第一支路与第二支路的输入节点和输出节点之间。
4.根据权利要求2所述的单板的电源模块，其特征在于所述控制装置的输入端用于接收控制信号，输出端串连于所述第一支路与第二支路的输入节点和所述第三电阻之间。
5.根据权利要求3或4所述的单板的电源模块，其特征在于所述控制装置为光耦合器。
6.根据权利要求3或4所述的单板的电源模块，其特征在于所述控制装置为继电器。
7.根据权利要求3或4所述的单板的电源模块，其特征在于所述控制装置的输入端一端与信号地连接，另一端为电平信号输入端，当没有控制信号时，该电平信号输入端处于悬空状态。
专利摘要本实用新型公开一种单板的电源模块，包括位于电源输入口的电源缓启动模块以及与电源缓启动模块连接的二次电源模块，还包括与所述电源缓启动模块连接的控制装置，所述控制装置用于接收控制信号，控制所述二次电源模块的通断。本实用新型通过增加与所述电源缓启动模块连接的控制装置，通过该控制装置接收控制信号，控制电源缓启动模块的通断进而控制所述二次电源模块的通断，由于该控制装置控制二次电源模块断开的同时，将电源缓启动模块断开，因此能够在重新启动该二次电源模块时使电源缓启动模块的电容处于充电状态，从而起到缓启动的目的。
文档编号H03K17/284GK2879538SQ200520142070
公开日2007年3月14日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者吕海光 申请人:杭州华为三康技术有限公司