一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置的制作方法

本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置。

背景技术：

fs5300系列交换机是国产化自主可控的交换机设备，该系列产品采用由业界先进的自主可控核心器件组成的硬件架构，使用多层交换芯片、国产化cpu芯片、国产化自主操作系统。fs5300系列交换机向用户提供了高性能的l2/l3/l4线速交换服务，结合多种高可靠性技术，保证了网络最长时间的不间断通信能力。

以太网交换机扩展子卡，是一个基于fs5300系列交换机设计的扩展卡，对外连接器接口是sfp+光笼子，对外提供的数据接口类型是sfi，用于扩展交换机的端口数量，提供更大的转发量而设计。可以提供4个10ge端口或者2个40ge端口。

以太网交换机扩展子卡本身是需要热拔插的。如果直接上电，突然增加子卡负载可能会拉低交换机本身供电的电压，其次，接触时候的电压可能不稳定，不稳定可能会导致扩展子卡内部模块工作异常，缓慢启动有一个电容储能的过程，使得电压更平缓。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置解决了以太网交换机扩展子卡自身上电过程需要一个缓慢启动装置的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置，包括：板卡接口电路、过压过流电路、缓启动延时电路、mos管开关电路、一级开关控制电路和二级开关控制电路；

所述板卡接口电路分别与过压过流电路和一级开关控制电路连接；

所述过压过流电路分别与缓启动延时电路和一级开关控制电路连接；

所述缓启动延时电路还分别与mos管开关电路和二级开关控制电路连接；

所述二级开关控制电路还与一级开关控制电路连接。

进一步地：所述板卡接口电路包括：接口con1和接地电阻r0；

所述接口con1的第1引脚作为板卡接口电路的vccin_12v端；其第2引脚与接地电阻r0连接；其第3引脚作为板卡接口电路的subpwren端。

进一步地：所述过压过流电路包括：保险丝f1和tvs管d1；

所述保险丝f1的一端作为过压过流电路的vccin_12v端，其另一端与tvs管d1的负极连接，并作为过压过流电路的输出端；

所述tvs管d1的正极接地；

所述过压过流电路的vccin_12v端与板卡接口电路的vccin_12v端连接。

进一步地：所述缓启动延时电路包括：电阻r6、电阻r5和电容c3；

所述电阻r6的一端与电容c3的一端连接，并作为缓启动延时电路的输入端，其另一端分别电阻r5的一端和电容c3的另一端连接，并作为缓启动延时电路的第一输出端；

所述电阻r5的另一端作为缓启动延时电路的第二输出端；

所述缓启动延时电路的输入端与过压过流电路的输出端连接。

进一步地：所述mos管开关电路包括：开关二极管d2、电阻r7、mos管q3、电阻r8、电容c4和电阻r9；

所述mos管q3的源极作为mos管开关电路的第一输入端，其栅极与电阻r7的一端连接；

所述电阻r7的另一端分别与开关二极管d2的负极、电阻r9的一端和电容c4的一端连接；

所述开关二极管d2的正极作为mos管开关电路的第二输入端；

所述电阻r9的另一端作为mos管开关电路的第三输入端；

所述mos管q3的漏极与电阻r8的一端连接，作为mos管开关电路的输出端；

所述电阻r8的另一端与电容c4的另一端连接；

所述mos管开关电路的第一输入端与缓启动延时电路的输入端连接；

所述mos管开关电路的第二输入端与缓启动延时电路的第一输出端连接；

所述mos管开关电路的第三输入端与缓启动延时电路的第二输出端连接。

进一步地：还包括：接地电容c5和接地电容c6；

所述mos管开关电路的输出端分别与接地电容c5、接地电容c6和板卡接口电路的vccin_12v端连接。

进一步地：一级开关控制电路包括：接地电容c1、电阻r1和三极管q1；

所述三极管q1基极与电阻r1的一端连接，其集电极作为一级开关控制电路的输出端，其发射极接地；

所述电阻r1的另一端与接地电容c1连接，并作为一级开关控制电路的sunpwren端；

所述一级开关控制电路的sunpwren端与板卡接口电路的subpwren端连接。

进一步地：包括：电阻r2；

所述过压过流电路的输出端通过电阻r2与一级开关控制电路的输出端连接。

进一步地：二级开关控制电路包括：接地电容c2、接地电阻r3、电阻r4和三极管q2；

所述电阻r4的一端分别接地电容c2与接地电阻r3连接，并作为二级开关控制电路的输入端；

所述电阻r4的另一端与三极管q2的基极连接；

所述三极管q2的发射极接地，其集电极作为二级开关控制电路的输出端；

所述二级开关控制电路的输入端与一级开关控制电路的输出端连接；

所述二级开关控制电路的输出端与缓启动延时电路的第二输出端连接。

本实用新型的有益效果为：一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置，通过过压过流保护电路对扩展子卡进行保护，防止电压和电流过大，根据交换机的信号去延时开启mos管，通过电容的储能过程，去防止电压突变对扩展子卡的影响，并减小了mos管瞬间产生的毛刺，避免输出电压的不稳定，为扩展子卡提供稳定的电压。

附图说明

图1为一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置系统框图；

图2为板卡接口电路电路图；

图3为一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置的电路图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置，包括：板卡接口电路、过压过流电路、缓启动延时电路、mos管开关电路、一级开关控制电路和二级开关控制电路；

所述板卡接口电路分别与过压过流电路和一级开关控制电路连接；

所述过压过流电路分别与缓启动延时电路和一级开关控制电路连接；

所述缓启动延时电路还分别与mos管开关电路和二级开关控制电路连接；

所述二级开关控制电路还与一级开关控制电路连接。

如图2所示，所述板卡接口电路包括：接口con1和接地电阻r0；

所述接口con1的第1引脚作为板卡接口电路的vccin_12v端；其第2引脚与接地电阻r0连接；其第3引脚作为板卡接口电路的subpwren端。

所述过压过流电路包括：保险丝f1和tvs管d1；

所述保险丝f1的一端作为过压过流电路的vccin_12v端，其另一端与tvs管d1的负极连接，并作为过压过流电路的输出端；

所述tvs管d1的正极接地；

所述过压过流电路的vccin_12v端与板卡接口电路的vccin_12v端连接。

如图3所示，所述缓启动延时电路包括：电阻r6、电阻r5和电容c3；

所述电阻r6的一端与电容c3的一端连接，并作为缓启动延时电路的输入端，其另一端分别电阻r5的一端和电容c3的另一端连接，并作为缓启动延时电路的第一输出端；

所述电阻r5的另一端作为缓启动延时电路的第二输出端；

所述缓启动延时电路的输入端与过压过流电路的输出端连接。

所述mos管开关电路包括：开关二极管d2、电阻r7、mos管q3、电阻r8、电容c4和电阻r9；

所述mos管q3的源极作为mos管开关电路的第一输入端，其栅极与电阻r7的一端连接；

所述电阻r7的另一端分别与开关二极管d2的负极、电阻r9的一端和电容c4的一端连接；

所述开关二极管d2的正极作为mos管开关电路的第二输入端；

所述电阻r9的另一端作为mos管开关电路的第三输入端；

所述mos管q3的漏极与电阻r8的一端连接，作为mos管开关电路的输出端；

所述电阻r8的另一端与电容c4的另一端连接；

所述mos管开关电路的第一输入端与缓启动延时电路的输入端连接；

所述mos管开关电路的第二输入端与缓启动延时电路的第一输出端连接；

所述mos管开关电路的第三输入端与缓启动延时电路的第二输出端连接。

还包括：接地电容c5和接地电容c6；

所述mos管开关电路的输出端分别与接地电容c5、接地电容c6和板卡接口电路的vccin_12v端连接。

一级开关控制电路包括：接地电容c1、电阻r1和三极管q1；

所述三极管q1基极与电阻r1的一端连接，其集电极作为一级开关控制电路的输出端，其发射极接地；

所述电阻r1的另一端与接地电容c1连接，并作为一级开关控制电路的sunpwren端；

所述一级开关控制电路的sunpwren端与板卡接口电路的subpwren端连接。

还包括：电阻r2；

所述过压过流电路的输出端通过电阻r2与一级开关控制电路的输出端连接。

二级开关控制电路包括：接地电容c2、接地电阻r3、电阻r4和三极管q2；

所述电阻r4的一端分别接地电容c2与接地电阻r3连接，并作为二级开关控制电路的输入端；

所述电阻r4的另一端与三极管q2的基极连接；

所述三极管q2的发射极接地，其集电极作为二级开关控制电路的输出端；

所述二级开关控制电路的输入端与一级开关控制电路的输出端连接；

所述二级开关控制电路的输出端与缓启动延时电路的第二输出端连接。

本以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置是针对以太网交换机扩展子卡上电设计的电路，相当于是以太网交换机扩展子卡的一部分，将以太网交换机扩展子卡通过本装置的接口con1插入到交换机接口中，交换机的高电平信号card_present通过接地电阻r0到地，使其变为低电平信号；交换机在检测到该低电平信号时，可根据需求延时一段时间t后，在t时间内，交换机上与接口con1的第3引脚连接的接口输出为高电平。

电容c1为pf级别的旁路小电容滤除高频杂波和毛刺，在t时间内，三极管q1的基极有电压偏置，其发射极正偏，集电极反偏，三极管q1进入放大区，集电极被拉低，二级开关控制电路的输入端输入低电平，则三极管q2的基极为低电平，三极管q2截止；mos管开关电路处于高阻状态，mos管q3的栅极和源极无法达到开启电压，处于关闭状态。

在t时间后，交换机上与接口con1的第3引脚连接的接口输出低电平，电容c1瞬间放电，避免电压瞬间波动太快影响三极管q1状态的变化，当电容c1存储的电荷释放时，三极管q1的基极不再有电压，三极管q的发射极正偏电压消失，三极管q1由放大区进入截止区。

交换机输出的12v电压经过压过流电路和电阻r2对电容c2充电，避免三极管q2瞬间开启，电容c2充电完成，三极管q2的基极具备电压偏置，并且由于电阻r3的存在，三极管q2的集电极电压高于基级，此时三极管q2的发射级正偏，集电极反偏，三极管q2由截止区进入放大区，三极管q2打开。

三极管q2打开的同时，电阻r5接地，电阻r6和电容c3构成rc电路，充电时间值由电阻r6和电容c3的值决定，充电完成后，开关二极管d2的正极的电压通过电阻r6和电阻r5分压得到；此时mos管q3的源级和栅极电压差值变大，mos管q3打开。为了使得mos管的vgs(栅极和源极间的相对电压)能够稳定超过开启门限，同时适应不同的mos管选型，此处用开关二极管d2和电阻r9进行分压，开关二极管d2的型号为ll4148，经过了开关二极管d2后，mos管的q3栅极电压进一步降低，电阻r9的值远远大于电阻r5和电阻r6的值，使得mos管的q3栅极电压近似于在开关二极管d2负极的电压的值。为了避免栅极承受的电压过大，栅极跟开关二极管d2负极之间用小阻值电阻串联。

为了减小mos管的q3开关瞬间产生的毛刺，同时避免mos管q3开启缓慢导致后级震荡，漏极采用电阻r8与电容c4串联到开关二极管d2负极，将漏极电压钳位(即由于电阻r8与电容c4的存在，漏极电压不会波动太快)，电容c4的容值为pf级别。

最后，mos管q3的漏极输出的电压经电容c5和电容c6的滤波和储能，滤除高频低频的杂波之后，可以得到稳定平滑的输出电压。

本实用新型的有益效果为：一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置，通过过压过流保护电路对扩展子卡进行保护，防止电压和电流过大，根据交换机的信号去延时开启mos管，通过电容的储能过程，去防止电压突变对扩展子卡的影响，并减小了mos管瞬间产生的毛刺，避免输出电压的不稳定，为扩展子卡提供稳定的电压。