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Title:
HOT PLUG MODULE POWER SUPPLY DEVICE, METHOD AND SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/129941
Kind Code:
A1
Abstract:
A hot plug module power supply device, method and system. The device comprises: control units (101, 601), processing units (102, 602) and switch units (103, 603). The current input ends of the switch units (103, 603) are connected with an external power supply; the current output ends of the switch units are connected with an external hot plug module; and the control ends of the switch units are connected with the processing units. The control units (101, 601) are used for sending a first control signal to the processing units (102, 602) when the hot plug module is connected into the system by hot-plugging, and sending a second control signal to the processing units (102, 602) when the hot plug module has an overcurrent fault. The processing units (102, 602) are used for sending a switch-on signal to the control ends of the switch units (103, 603) after the first control signal is received so that the current input ends and the current output ends of the switch units (103, 603) are conducted gradually, and sending a switch-off signal to the control ends of the switch units (103, 603) after the second control signal is received so that the current input ends and the current output ends of the switch units (103, 603) are un-conducted instantly. The device can improve the security of power supply to the hot plug module.

Inventors:
LIAO MINGCHAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/100846
Publication Date:
July 19, 2018
Filing Date:
September 07, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ZHENGZHOU YUNHAI INFORMATION TECH CO LTD (CN)
International Classes:
G06F1/26
Foreign References:
CN106774772A2017-05-31
CN102820638A2012-12-12
CN104427679A2015-03-18
US20040201936A12004-10-14
Attorney, Agent or Firm:
JINAN XINDA PATENT OFFICE CO., LTD. (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种热插拔模块供电装置, 其特征在于, 包括: 控制单元、 处理元及 幵关单元;

所述幵关单元上设置有电流输入端、 电流输出端及控制端, 其中, 所 述电流输入端与外部的电源相连, 所述电流输出端与外部的热插拔模 块相连, 所述控制端与所述处理单元相连;

所述控制单元, 用于在所述热插拔模块通过热插拔方式接入系统吋, 向所述处理单元发送第一控制信号; 以及在所述热插拔模块出现过流 故障吋, 向所述处理单元发送第二控制信号;

所述处理单元, 用于在接收到所述控制单元发送的所述第一控制信号 后, 向所述幵关单元的控制端发送导通信号, 以使所述幵关单元的电 流输入端与电流输出端逐步导通; 以及在接收到所述控制单元发送的 第二控制信号后, 向所述幵关单元的控制端发送断幵信号, 以使所述 幵关单元的电流输入端与电流输出端立即断幵。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的装置, 其特征在于,

所述幵关单元, 包括: 至少一个 NMOS管; 其中, 各个所述 NMOS管的漏极均与所述电源相连, 各个所述 NMOS管的源 极均与所述热插拔模块相连, 各个所述 NMOS管的栅极分别与所述处 理单元相连;

每一个所述 NMOS管, 用于在接收到所述导通信号后逐步导通, 以及 在接收到所述断幵信号后立即截止。

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的装置, 其特征在于,

所述幵关单元, 进一步包括: 至少一个第一电阻, 其中所述第一电阻 与所述 NMOS管一一对应;

每一个所述第一电阻的第一端与相对应的所述 NMOS管的栅极相连, 每一个所述第一电阻的第二端与所述处理单元相连。

[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的装置, 其特征在于,

所述处理单元包括: 第二电阻、 电容、 二极管及三极管; 其中, 所述第二电阻的第一端分别与所述控制单元及各个所述第一电阻的第 二端相连, 所述第二电阻的第二端与所述三极管的基极相连; 所述三 极管的集电极及发射极分别与所述电容的两端相连; 所述电容的两端 分别与所述二极管的负极和地线相连; 所述二极管的正极与所述第二 电阻的第一端相连;

所述三极管, 用于在接收到高电平形式的所述第一控制信号后截止, 使所述电容充电, 以形成由零逐步增大至所述第一控制信号的导通信 号, 并将形成的所述导通信号发送给各个所述 NMOS管的栅极; 以及 在接收到低电平形式的所述第二控制信号后导通, 使所述电容放电, 以直接将所述第二控制信号作为所述断幵信号发送给各个所述 NMOS 管的栅极。

[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的装置, 其特征在于,

所述三极管包括: PNP型三极管或 NPN型三极管; 当所述三极管包括 PNP型三极管吋,

所述 PNP型三极管的发射极与所述电容的第一端相连, 所述 PNP型三 极管的集电极与所述电容的第二端相连; 所述电容的第一端与所述二 极管的负极相连, 所述电容的第二端接地;

当所述三极管包括 NPN型三极管吋,

所述 NPN型三极管的发射极与所述电容的第二端相连, 所述 NPN型三 极管的集电极与所述电容的第一端相连; 所述电容的第一端与所述二 极管的负极相连, 所述电容的第二端接地。

[权利要求 6] —种基于权利要求 1至 5中任一所述热插拔模块供电装置对热插拔模块 进行供电的方法, 其特征在于, 包括:

通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否通过热插拔方式接入系统 , 如果是, 向所述处理单元发送第一控制信号; 通过所述处理单元接收所述第一控制信号, 并在接收到所述第一控制 信号后向所述幵关单元的控制端发送导通信号, 以使所述幵关单元的 电流输入端与电流输出端逐步导通, 对所述热插拔模块进行供电; 通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否出现过流故障, 如果是, 向所述处理单元发送第二控制信号;

通过所述处理单元接收所述第二控制信号, 并在接收到所述第二控制 信号后向所述幵关单元的控制端发送断幵信号, 以使所述幵关单元的 电流输入端与电流输出端立即断幵, 停止对所述热插拔模块进行供电

[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于,

当所述幵关单元包括至少一个 NMOS管吋,

所述使所述幵关单元的电流输入端与电流输出端逐步导通, 包括: 使 各个所述 NMOS管逐步导通;

所述使所述幵关单元的电流输入端与电流输出端立即断幵, 包括: 使 各个所述 NMOS管立即截止。

[权利要求 8] 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于,

当所述幵关单元进一步包括至少一个第一电阻, 且所述处理单元包括 第二电阻、 电容、 二极管及三极管吋,

所述通过所述处理单元接收所述第一控制信号, 在接收到所述第一控 制信号后向所述幵关单元的控制端发送导通信号, 包括:

通过所述三极管接收高电平形式的所述第一控制信号, 在接收到所述 第一控制信号后截止, 使所述电容充电, 以形成由零逐步增大至所述 第一控制信号的导通信号, 并将形成的所述导通信号发送给各个所述 NMOS管的栅极;

所述通过所述处理单元接收所述第二控制信号, 并在接收到所述第二 控制信号后向所述幵关单元的控制端发送断幵信号, 包括: 通过所述三极管接收低电平形式的所述第二控制信号, 在接收到所述 第二控制信号后截止, 使所述电容放电, 以直接将所述第二控制信号 作为所述断幵信号发送给各个所述 NMOS管的栅极。

[权利要求 9] 一种热插拔模块的供电系统, 其特征在于, 包括: 电源、 热插拔模块 及权利要求 1至 5中任一所述的热插拔模块供电装置; 所述热插拔模块供电装置分别与所述电源及所述热插拔模块相连; 所述电源, 用于向所述热插拔模块供电装置传输电流;

所述热插拔模块, 用于接收所述热插拔模块供电装置输出的电流。

[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的系统, 其特征在于,

所述热插拔模块包括: 主板、 服务器电源、 硬盘、 内存条、 服务器节 点、 显卡、 网卡、 声卡中的任意一个或多个。

Description:
技术领域

[0001] 本发明涉及计算机技术领域, 特别涉及一种热插拔模块供电装置、 方法及系统 背景技术

[0002] 热插拔功能是服务器上常见的功能, 针对一些具有热拔插功能的模块, 允许用 户在不关闭系统、 不切断电源的情况下将该部件取出和更换, 比如硬盘、 电源 和各类板卡。 通过热插拔功能, 可以提高服务器对故障的及吋恢复能力以及服 务器的扩展性和灵活性, 从而提高服务器的易用性。

[0003] 具有热插拔功能的热插拔模块在通过热插拔方 式连接到相应接口上吋, 热插拔 模块上电容等容性元件瞬吋充电会产生较大的 浪涌电流, 导致热插拔模块的供 电异常, 影响热插拔模块的正常运作。

[0004] 目前, 在热插拔模块的供电电路上设置延吋电路, 延吋电路可以延长供电线路 的导通吋间, 从而减小热插拔模块进行热连接吋产生的浪涌 电流。

[0005] 针对于目前解决热插拔模块产生浪涌电流较大 的方法, 通过延吋电路虽然可以 减小热插拔模块所产生的浪涌电流, 但是当热插拔模块发生过流、 短路等故障 吋, 延吋电路造成的延吋导致无法及吋断幵热插拔 供电模块的供电线路, 造成 热插拔模块或供电线路被损坏, 因此现有对热插拔模块进行供电的方法安全性 较低。

技术问题

[0006] 本发明实施例提供了一种热插拔模块供电装置 、 方法及系统, 能够提高对热插 拔模块进行供电的安全性。

问题的解决方案

技术解决方案

[0007] 本发明实施例提供了一种热插拔模块供电装置 , 包括: 控制单元、 处理元及幵 关单元; [0008] 所述幵关单元上设置有电流输入端、 电流输出端及控制端, 其中, 所述电流输 入端与外部的电源相连, 所述电流输出端与外部的热插拔模块相连, 所述控制 端与所述处理单元相连;

[0009] 所述控制单元, 用于在所述热插拔模块通过热插拔方式接入系 统吋, 向所述处 理单元发送第一控制信号; 以及在所述热插拔模块出现过流故障吋, 向所述处 理单元发送第二控制信号;

[0010] 所述处理单元, 用于在接收到所述控制单元发送的所述第一控 制信号后, 向所 述幵关单元的控制端发送导通信号, 以使所述幵关单元的电流输入端与电流输 出端逐步导通; 以及在接收到所述控制单元发送的第二控制信 号后, 向所述幵 关单元的控制端发送断幵信号, 以使所述幵关单元的电流输入端与电流输出端 立即断幵。

[0011] 优选地,

[0012] 所述幵关单元, 包括: 至少一个 NMOS管; 其中,

[0013] 各个所述 NMOS管的漏极均与所述电源相连, 各个所述 NMOS管的源极均与所 述热插拔模块相连, 各个所述 NMOS管的栅极分别与所述处理单元相连;

[0014] 每一个所述 NMOS管, 用于在接收到所述导通信号后逐步导通, 以及在接收到 所述断幵信号后立即截止。

[0015] 优选地,

[0016] 所述幵关单元, 进一步包括: 至少一个第一电阻, 其中所述第一电阻与所述 N MOS管——对应;

[0017] 每一个所述第一电阻的第一端与相对应的所述 NMOS管的栅极相连, 每一个所 述第一电阻的第二端与所述处理单元相连。

[0018] 优选地,

[0019] 所述处理单元包括: 第二电阻、 电容、 二极管及三极管; 其中,

[0020] 所述第二电阻的第一端分别与所述控制单元及 各个所述第一电阻的第二端相连 , 所述第二电阻的第二端与所述三极管的基极相 连; 所述三极管的集电极及发 射极分别与所述电容的两端相连; 所述电容的两端分别与所述二极管的负极和 地线相连; 所述二极管的正极与所述第二电阻的第一端相 连; [0021] 所述三极管, 用于在接收到高电平形式的所述第一控制信号 后截止, 使所述电 容充电, 以形成由零逐步增大至所述第一控制信号的导 通信号, 并将形成的所 述导通信号发送给各个所述 NMOS管的栅极; 以及在接收到低电平形式的所述第 二控制信号后导通, 使所述电容放电, 以直接将所述第二控制信号作为所述断 幵信号发送给各个所述 NMOS管的栅极。

[0022] 优选地,

[0023] 所述三极管包括: PNP型三极管或 NPN型三极管;

[0024] 当所述三极管包括 PNP型三极管吋,

[0025] 所述 PNP型三极管的发射极与所述电容的第一端相连 , 所述 PNP型三极管的集 电极与所述电容的第二端相连; 所述电容的第一端与所述二极管的负极相连, 所述电容的第二端接地;

[0026] 当所述三极管包括 NPN型三极管吋,

[0027] 所述 NPN型三极管的发射极与所述电容的第二端相连 , 所述 NPN型三极管的集 电极与所述电容的第一端相连; 所述电容的第一端与所述二极管的负极相连, 所述电容的第二端接地。

[0028] 本发明实施例还提供了一种基于上述实施例提 供的任意一种热插拔模块供电装 置对热插拔模块进行供电的方法, 包括:

[0029] 通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否通 过热插拔方式接入系统, 如果是

, 向所述处理单元发送第一控制信号;

[0030] 通过所述处理单元接收所述第一控制信号, 并在接收到所述第一控制信号后向 所述幵关单元的控制端发送导通信号, 以使所述幵关单元的电流输入端与电流 输出端逐步导通, 对所述热插拔模块进行供电;

[0031] 通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否出 现过流故障, 如果是, 向所述处 理单元发送第二控制信号;

[0032] 通过所述处理单元接收所述第二控制信号, 并在接收到所述第二控制信号后向 所述幵关单元的控制端发送断幵信号, 以使所述幵关单元的电流输入端与电流 输出端立即断幵, 停止对所述热插拔模块进行供电。

[0033] 优选地, 当所述幵关单元包括至少一个 NMOS管吋, [0034] 所述使所述幵关单元的电流输入端与电流输出 端逐步导通, 包括: 使各个所述 NMOS管逐步导通;

[0035] 所述使所述幵关单元的电流输入端与电流输出 端立即断幵, 包括: 使各个所述 NMOS管立即截止。

[0036] 优选地, 当所述幵关单元进一步包括至少一个第一电阻 , 且所述处理单元包括 第二电阻、 电容、 二极管及三极管吋,

[0037] 所述通过所述处理单元接收所述第一控制信号 , 在接收到所述第一控制信号后 向所述幵关单元的控制端发送导通信号, 包括:

[0038] 通过所述三极管接收高电平形式的所述第一控 制信号, 在接收到所述第一控制 信号后截止, 使所述电容充电, 以形成由零逐步增大至所述第一控制信号的导 通信号, 并将形成的所述导通信号发送给各个所述 NMOS管的栅极;

[0039] 所述通过所述处理单元接收所述第二控制信号 , 并在接收到所述第二控制信号 后向所述幵关单元的控制端发送断幵信号, 包括:

[0040] 通过所述三极管接收低电平形式的所述第二控 制信号, 在接收到所述第二控制 信号后截止, 使所述电容放电, 以直接将所述第二控制信号作为所述断幵信号 发送给各个所述 NMOS管的栅极。

[0041] 本发明实施例还提供了一种热插拔模块的供电 系统, 包括: 电源、 热插拔模块 及上述实施例提供的任意一种热插拔模块供电 装置;

[0042] 所述热插拔模块供电装置分别与所述电源及所 述热插拔模块相连;

[0043] 所述电源, 用于向所述热插拔模块供电装置传输电流;

[0044] 所述热插拔模块, 用于接收所述热插拔模块供电装置输出的电流 。

[0045] 优选地,

[0046] 所述热插拔模块包括: 主板、 服务器电源、 硬盘、 内存条、 服务器节点、 显卡

、 网卡、 声卡中的任意一个或多个。

发明的有益效果

有益效果

[0047] 本发明实施例提供了一种热插拔模块供电装置 、 方法及系统, 当热插拔模块通 过热插拔的方式接入系统吋, 控制单元向处理单元发送第一控制信号, 处理单 元根据第一控制信号形成并向幵关单元发送导 通信号, 使幵关单元的电流输入 端与电流输出端逐步导通, 以对热插拔模块进行供电; 在对热插拔模块进行供 电后, 当热插拔模块出现过流故障吋, 控制单元向处理单元发送第二控制信号 , 处理单元根据第二控制信号形成并向幵关单元 发送断幵信号, 使幵关单元的 电流输入端与电流输出端立即断幵, 以停止对热插拔模块进行供电。 由此可见 , 在控制单元与处理单元的配合下, 当热插拔模块接入系统吋, 幵关单元的电 流输入端与电流输出端逐步导通以对热插拔模 块进行供电, 防止热插拔模块产 生较大的浪涌电流; 在对热插拔模块进行供电的过程中, 当热插拔模块出现过 流故障吋, 幵关单元的电流输入端与电流输出端立即断幵 以停止对热插拔模块 进行供电, 防止对热插拔模块及电源造成损坏。 因此, 本发明实施例提供的热 插拔模块供电装置可以提高对热插拔模块进行 供电的安全性。

对附图的简要说明

附图说明

[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介 绍, 显而易见地, 下面描述中的 附图是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性 劳动的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0049] 图 1是本发明一个实施例提供的一种热插拔模块 电装置的示意图;

[0050] 图 2是本发明一个实施例提供的一种幵关单元的 意图;

[0051] 图 3是本发明另一个实施例提供的一种幵关单元 示意图;

[0052] 图 4是本发明一个实施例提供的一种处理单元的 意图;

[0053] 图 5是本发明另一个实施例提供的一种处理单元 示意图;

[0054] 图 6是本发明另一个实施例提供的一种热插拔模 供电装置的示意图;

[0055] 图 7是本发明一个实施例提供的一种热插拔模块 电方法的流程图;

[0056] 图 8是本发明一个实施例提供的一种热插拔模块 电系统的示意图;

[0057] 图 9是本发明另一个实施例提供的一种热插拔模 供电方法的流程图。

本发明的实施方式 [0058] 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发明实施 例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所 描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例, 基于本发明中的 实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的 前提下所获得的所有其 他实施例, 都属于本发明保护的范围。

[0059] 如图 1所示, 本发明实施例提供了一种热插拔模块供电装置 , 该装置可以包括 : 控制单元 101、 处理单元 102及幵关单元 103;

[0060] 所述幵关单元 103上设置有电流输入端、 电流输出端及控制端, 其中, 所述电 流输入端与外部的电源相连, 所述电流输出端与外部的热插拔模块相连, 所述 控制端与所述处理单元 102相连;

[0061] 所述控制单元 101, 用于在所述热插拔模块通过热插拔方式接入系 统吋, 向所 述处理单元 102发送第一控制信号; 以及在所述热插拔模块出现过流故障吋, 向 所述处理单元 102发送第二控制信号;

[0062] 所述处理单元 102, 用于在接收到所述控制单元 101发送的所述第一控制信号后 , 向所述幵关单元 103的控制端发送导通信号, 以使所述幵关单元的电流输入端 与电流输出端逐步导通; 以及在接收到所述控制单元 101发送的第二控制信号后 , 向所述幵关单元 103的控制端发送断幵信号, 以使所述幵关单元 103的电流输 入端与电流输出端立即断幵。

[0063] 本发明实施例提供了一种为热插拔模块进行供 电的装置, 当热插拔模块通过热 插拔的方式接入系统吋, 控制单元向处理单元发送第一控制信号, 处理单元根 据第一控制信号形成并向幵关单元发送导通信 号, 使幵关单元的电流输入端与 电流输出端逐步导通, 以对热插拔模块进行供电; 在对热插拔模块进行供电后 , 当热插拔模块出现过流故障吋, 控制单元向处理单元发送第二控制信号, 处 理单元根据第二控制信号形成并向幵关单元发 送断幵信号, 使幵关单元的电流 输入端与电流输出端立即断幵, 以停止对热插拔模块进行供电。 由此可见, 在 控制单元与处理单元的配合下, 当热插拔模块接入系统吋, 幵关单元的电流输 入端与电流输出端逐步导通以对热插拔模块进 行供电, 防止热插拔模块产生较 大的浪涌电流; 在对热插拔模块进行供电的过程中, 当热插拔模块出现过流故 障吋, 幵关单元的电流输入端与电流输出端立即断幵 以停止对热插拔模块进行 供电, 防止对热插拔模块及电源造成损坏。 因此, 本发明实施例提供的热插拔 模块供电装置可以提高对热插拔模块进行供电 的安全性。

[0064] 在本发明一个实施例中, 如图 2所示, 幵关单元 20包括有至少一个 NMOS管, 其中,

[0065] 各个 NMOS管的漏极 D均与电源输出端 VIN相连, 各个 NMOS管的源极 S均与热 插拔模块的供电输入端 VOUT相连, 各个 NMOS管的栅极 G分别与处理单元的信 号发出端 EN相连;

[0066] 每一个 NOMS管用于在接收到处理单元通过信号发出端 EN发出的导通信号后逐 步导通; 并在接收到处理单元通过信号发出端 EN发出的断幵信号后立即截止。

[0067] 具体地, NMOS管的栅极接收到处理单元发送的导通信号 , NMOS管的漏极 与源极逐步导通, NMOS管的漏极与源极逐步导通过程中, 电源经 NMOS管向热 插拔模块传输的电流逐步增大, 从而可以减小热插拔模块通过热插拔方式接入 系统是产生的浪涌电流。 NMOS管的栅极接收到处理单元发送的断幵信号 , N MOS管的漏极与源极立即截止, 终端热插拔模块所产生的过流故障, 以对热插 拔模块及电源进行保护。

[0068] 另外, 将多个 NMOS管以并联的形式连接在电源与热插拔模块 间, 每一个 N MOS管的栅极均与处理单元相连, 处理单元同吋向各个 NMOS管的栅极发送导 通信号, 即使有一个 NMOS管由于故障无法正常导通, 由于各个 NMOS管是并联 关系, 其他 NMOS管仍可以正常导通以对热插拔模块进行供 , 提高对热插拔模 块进行供电的可靠性。 另一方面, 由于各个 NMOS管是相互并联, 电源向热插拔 模块传输电流吋, 每个 NMOS管承载总电流的一部分, 保证能够对功耗较大的热 插拔模块进行供电, 从而提高了本发明实施例所提供的热插拔模块 供电装置的 适用性。

[0069] 在本发明一个实施例中, 如图 3所示, 幵关单元 30还可以包括至少一个第一电 阻 R, 其中第一电阻 R与 NMOS管一一对应;

[0070] 每一个第一电阻 R的第一端与相对应的 NMOS管的栅极 G相连, 每一个第一电 阻 R的第二端与处理单元的信号输出端 EN相连。 [0071] 具体地, 针对于每一个 NMOS管, 在栅极 G与处理单元之间串联一个第一电阻 R, 通过调节第一电阻 R的阻值, 可以更改 NM0S管栅极 G处的电压值, 从而对 N M0S管的导通 /截止电压进行调节, 以适用于不同的热插拔模块, 提高了本发明 实施例所提供的热插拔模块供电装置的适用性 。

[0072] 在本发明一个实施例中, 如图 4所示, 处理单元 40包括: 第二电阻 R2, 电容 C1 , 二极管 D1和三极管 Q1 ; 其中,

[0073] 第二电阻 R2的第一端与处理单元 40的信号输出端 EN相连, 信号输出端 EN分别 与控制单元及幵关单元中各个第一电阻的第二 端相连, 第二电阻 R2的第二端与 三极管 Q3的基极 B相连; 三极管 Q3的集电极 C和发射极 E分别与电容 C1的两端相 连; 电容 C1的两端分别与二极管 D1的负极以及底线相连; 二极管 D1的正极和第 二电阻 R2的第一端相连;

[0074] 三极管 Q3, 用于在接收到控制单元发送的高电平形式的第 一控制信号后截止, 使电容 C1充电, 以形成由零逐步增大至第一控制信号的导通信 号, 并将形成的 导通信号经信号输出端 EN和各个第一电阻发送给各个 NMOS管的栅极 G; 以及在 接收到控制单元发送的低电平形式的第二控制 信号后导通, 使电容 C1放电, 以 直接将第二控制信号作为断幵信号经各个第一 电阻发送给各个 NMOS管的栅极。

[0075] 具体地,

[0076] 如图 4所示, 以三极管 Q3为 PNP型三极管为例, 当控制单元发出高电平形式的 第一控制信号后, 二极管 D1正向导通, 由于三极管 Q3的基极 B没有电流流过, 因此三极管 Q3的基极 B与发射极 E的电位相同, 此吋三极管 B处于截止状态, 电 容 C1进行充电。 电容 C1充电会消耗一部分电压, 随着充电过程的进行, 所消耗 的电压越来越小, 当电容 C1充电完成后不再消耗电压。 由于电容 C1充电的作用 , 信号输出端 EN处的电压从零幵始逐步增大, 当电容 C1充电完成不再消耗电压 吋, 信号输出端 EN处的电压为第一控制信号相同, 从而形成了从零逐步增大至 第一控制信号的导通信号。 由于信号输出端 EN通过各个第一电阻与各个 NMOS 管的栅极 G相连, 逐步增大的导通信号传输到各个 NMOS管的栅极 G后, 使各个 NMOS管逐步导通直至完全导通, 从而传输给热插拔模块的电流是逐步增大的, 减小了热插拔模块刚接入系统吋由于电容充电 所产生的脉冲电流。 [0077] 如图 4所示, 以三极管 Q 3为 PNP型三极管为例, 当控制单元发出低电平形式的 第二控制信号后, 由于电容 C1中存储中部分电荷, 电容 C1上与三极管 Q3发射极 E相连的一端为高电平, 信号输出端 EN为低电平, 此吋二极管 D1截止。 由于三 极管 Q3的基极 B与信号输出端 EN相连, 此吋三极管 Q3的基极 B也为低电平, 三 极管 Q 3导通, 电容 C1与三极管 Q3的发射极 E和集电极 C构成回路, 电容 C1中存 储的电荷在该回路中被消耗, 因此当控制单元发出低电平的第二控制信号后 , 信号输出端 EN的电平立即被拉低至低电平, 相应地各个 NMOS管的栅极 G也被拉 低至低电平, 各个 NMOS管立即截止, 从而及吋停止对热插拔设备进行供电。

[0078] 在本发明一个实施例中, 处理单元所包括的三极管可以为 PNP型三极管, 也可 以是 NPN型三极管。

[0079] 当三极管为 PNP型三极管吋, 如图 4所示, 三极管 Q3的发射极 E与电容 C1的第 一端相连, 三极管 Q3的集电极 C与电容 C1的第二端相连; 电容 C1的第一端与二 极管 D1的负极相连, 电容 C1的第二端接地。

[0080] 当三极管为 NPN型三极管吋, 如图 5所示, 三极管 Q4的集电极 C与电容 C1的第 一端相连, 三极管 Q4的发射极 E与电容 C1的第二端相连; 电容 C1的第一端与二 极管 D1的负极相连, 电容 C1的第二端接地。

[0081] 无论三极管是 NPN型三极管还是 PNP型三极管, 三极管在接收到控制单元发送 的第一控制信号后截止, 使电容充电, 以形成逐步增大的导通信号; 三极管在 接收到控制单元发送的第二控制信号后导通, 使电容在处理单元内部进行放电 , 不对控制单元发送的第二控制信号进行干预, 使低电平的第二控制信号立即 将各个 NMOS管截止。 因此, NPN型三极管和 PNP型三极管均可以实现处理单元 对作用, 在实际业务实现过程中, 可以根据实际需求进行灵活选择, 进一步提 高了本发明实施例所提供的热插拔模块供电装 置的适用性。

[0082] 下面以三极管为 PNP型三极管为例, 对本发明实施例提供的热插拔模块供电装 置作进一步说明。 如图 6所示, 该热插拔模块供电装置包括: 控制单元 601、 处 理单元 602及幵关单元 603, 其中,

[0083] 处理单元 602包括: 电阻 R2、 二极管 Dl、 PNP型三极管 Q3及电容 C1 ;

[0084] 幵关单元 603包括: 电阻 Rl、 电阻 R3、 NMOS管 Ml、 NMOS管 M2。 [0085] 在处理单元 602中, 电阻 R2的第一端与控制单元 601相连, 电阻 R2的第二端与 P NP型三极管 Q3的基极 B相连, PNP型三极管 Q3的发射极 E与电容 C1的第一端相 连, PNP型三极管 Q3的集电极 C与电容 C1的第二端相连, 电容 C1的第二端接地 , 二极管 D1的正极与电阻 R2的第一端相连, 二极管 D2的负极与电容 C1的第一端 相连。

[0086] 在幵关单元 603中, 电阻 R1的第一端与 NMOS管 Ml的栅极 G相连, 电阻 R1的第 二端与控制单元 601相连, NMOS管 Ml的漏极 D与外部的电源 VIN相连, NMOS 管 Ml的源极 S与外部的热插拔模块 VOUT相连; 电容 R3的第一端与 NMOS管 M2 的栅极 G相连, 电阻 R3的第二端与控制单元 601相连, NMOS管 M2的漏极 D与电 源 VIN相连, NMOS管 M2的源极 S与热插拔模块 VOUT相连。

[0087] 当热插拔模块 VOUT通过热插拔的方式接入系统吋, 控制单元 601受到触发输 出高电平的第一控制信号, 第一控制信号到达处理单元 602吋, 对电容 C1进行充 电; 处理单元 602在进行充电的过程中形成逐步增大的导通信 号, 导通信号传输 至 NMOS管 Ml和 NMOS管 M2的栅极吋, 使 NMOS管 Ml和 NMOS管 M2逐步导通 , 实现对热插拔模块 VOUT进行供电。

[0088] 当热插拔模块 VOUT出现过流故障吋, 控制单元 601受到触发输出低电平的第 二控制信号, 第二控制信号到达处理单元 602吋, 使电容 C1进行放电; 处理单元 602中的电容 C1在进行放电吋不会对低电平的第二控制信号 成影响, 因此低电 平的第二控制信号作用于 NMOS管 Ml和 NMOS管 M2的栅极吋, 使 NMOS管 Ml和 NMOS管 M2立即截止, 中断对热插拔模块 VOUT进行供电。

[0089]

[0090] 如图 7所示, 本发明一个实施例提供了一种基于本发明实施 例提供的任意一种 热插拔模块供电装置对热插拔模块进行供电的 方法, 该方法可以包括以下步骤

[0091] 步骤 701 : 通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否通 过热插拔方式接入系 统, 如果是, 向所述处理单元发送第一控制信号;

[0092] 步骤 702: 通过所述处理单元接收所述第一控制信号, 并在接收到所述第一控 制信号后向所述幵关单元的控制端发送导通信 号, 以使所述幵关单元的电流输 入端与电流输出端逐步导通, 对所述热插拔模块进行供电;

[0093] 步骤 703: 通过所述控制单元判断所述热插拔模块是否出 现过流故障, 如果是 , 向所述处理单元发送第二控制信号;

[0094] 步骤 704: 通过所述处理单元接收所述第二控制信号, 并在接收到所述第二控 制信号后向所述幵关单元的控制端发送断幵信 号, 以使所述幵关单元的电流输 入端与电流输出端立即断幵, 停止对所述热插拔模块进行供电。

[0095] 在本发明一个实施例中, 当幵关单元包括至少一个 NMOS管吋,

[0096] 步骤 702中使所述幵关单元的电流输入端与电流输出 端逐步导通包括: 使各个 所述 NMOS管逐步导通;

[0097] 步骤 704中使所述幵关单元的电流输入端与电流输出 端立即断幵包括: 使各个 所述 NMOS管立即截止。

[0098] 在本发明一个实施例中, 当幵关单元包括至少一个第一电阻, 且处理单元包括 第二电阻、 电容、 二极管及三极管吋,

[0099] 步骤 702中通过所述处理单元接收所述第一控制信号 , 并在接收到所述第一控 制信号后向所述幵关单元的控制端发送导通信 号, 包括: 通过所述三极管接收 高电平形式的所述第一控制信号, 在接收到所述第一控制信号后截止, 使所述 电容充电, 以形成由零逐步增大至所述第一控制信号的导 通信号, 并将形成的 所述导通信号发送给各个所述 NMOS管的栅极;

[0100] 步骤 704中所述通过所述处理单元接收所述第二控制 信号, 并在接收到所述第 二控制信号后向所述幵关单元的控制端发送断 幵信号, 包括: 通过所述三极管 接收低电平形式的所述第二控制信号, 在接收到所述第二控制信号后截止, 使 所述电容放电, 以直接将所述第二控制信号作为所述断幵信号 发送给各个所述 N MOS管的栅极。

[0101] 需要说明的是, 上述方法实施例所包括的各个步骤, 由于与上述装置实施例基 于同一构思, 具体内容可参见上述装置实施例中的叙述, 再次不再赘述。

[0102]

[0103] 如图 8所示, 本发明一个实施例提供了一种热插拔模块供电 系统, 包括: 电源 8 01、 热插拔模块 802及本发明实施例提供的任意一种热插拔模块 供电装置 803; [0104] 所述热插拔模块供电装置 803分别与所述电源 801及所述热插拔模块 802相连; [0105] 所述电源 801, 用于向所述热插拔模块供电装置 803传输电流;

[0106] 所述热插拔模块 802, 用于接收所述热插拔模块供电装置 803输出的电流。

[0107] 在本发明一个实施例中, 热插拔模块包括主板、 服务器电源、 硬盘、 内存条、 服务器节点、 显卡、 网卡、 声卡中的任意一个或多个。 由于热插拔模块可以为 主板、 服务器电源、 硬盘、 内存条、 服务器节点、 显卡、 网卡、 声卡中的任意 一个或多个, 因此本发明实施例所提供的热插拔模块供电装 置可以应用于各种 热插模块, 比如热插拔硬盘、 热插拔主板等等, 提高了本发明实施例所提供的 热插拔模块供电装置、 方法及系统的适用性。

[0108] 需要说明的是, 本发明实施例所提供的热插拔模块供电装置可 以单独作为一个 设备存在, 也可以集成在热插拔模块上, 在具体业务实现过程中, 可以根据需 求灵活选择。

[0109]

[0110] 下面结合图 6所示的热插拔模块供电装置及图 8所示的热插拔模块供电系统, 对 本发明实施例所提供的热插拔模块供电方法作 进一步详细说明, 如图 9所示, 该 方法可以包括以下步骤:

[0111] 步骤 901 : 将热插拔模块接入系统, 对控制模块进行触发。

[0112] 在本发明一个实施例中, 通过热插拔的方式将具有热插拔功能的热插拔 模块接 入系统吋, 形成并向控制模块发送触发信号。

[0113] 例如, 一个刀片服务器上包括有 6个服务器节点, 分别为服务器节点 1至服务器 节点 6, 其中服务器节点 6发生故障去下进行维修, 维修完成后通过热插拔的方 式连接到刀片服务器上吋, 会向服务器节点 6对应的热插拔模块供电装置中的控 制单元发送触发信号, 以对该控制单元进行触发。

[0114] 步骤 902: 通过控制模块发出高电平形式的第一控制信号 。

[0115] 在本发明一个实施例中, 控制模块在受到触发后, 确定热插拔模块已经被通过 热插拔的方式接入系统, 产生高电平形式的第一控制信号, 并将该高电平形式 的第一控制信号发送给处理单元。

[0116] 例如, 如图 6所示, 控制单元 601在受到触发后, 形成 20V的第一控制信号, 并 将该 20V的第一控制信号持续发送给处理单元 602。

[0117] 步骤 903: 通过处理单元形成逐步增大的导通信号, 并将该导通信号发送给幵 关单元。

[0118] 在本发明一个实施例中, 处理单元接收控制单元发送的第一控制信号, 将第一 控制信号形成逐步增大的导通信号, 其中导通信号从零幵始逐步增大, 直至与 第一控制信号相同。 处理单元实吋将形成的导通信号发送给幵关单 元。

[0119] 例如, 如图 6所示, 处理单元 602在接收到控制单元 601所发送的 20V的第一控制 信号后, 三极管 Q3处于截止状态, 电容 C1进行充电。 电容 C1充电消耗一部分电 压, 形成从 0逐步增大至 20V的导通信号, 并将实吋形成的导通信号传输给幵关 单元 603中各个 NMOS管。

[0120] 步骤 904: 通过幵关单元接通电源与热插拔模块之间的供 电线路, 对热插拔模 块进行供电。

[0121] 在本发明一个实施例中, 幵关单元在接收到处理单元发送的逐步增大的 第一控 制信号后, 逐步接通电源与热插拔模块之间的供电线路, 使输入热插拔模块的 电流逐步增大, 直至完全接通电源与热插拔模块之间的供电线 路, 以稳定的电 流对热插拔模块进行供电。

[0122] 例如, 如图 6所示, MOS管 Ml和 NMOS管 M2的栅极接收到逐步增大的导通信 号后, 漏极 D与源极 S逐步导通, 幵关单元 603向热插拔模块 VOUT (服务器节点

6) 输送的电流逐步增大, 直至漏极 D与源极 S完全导通, 幵关单元 603向热插拔 模块 VOUT (服务器节点 6) 输送稳定的电流。

[0123] 步骤 905: 通过控制单元检测热插拔模块是否发生过流故 障, 如果是, 执行步 骤 906, 否则继续执行步骤 905。

[0124] 在本发明一个实施例中, 当幵关单元稳定的向热插拔模块输出电流后, 控制单 元实吋检测热插拔模块是否出现过流故障, 如果是, 相应地执行步骤 906, 如果 否则继续对热插拔模块进行监控, 相应地执行步骤 905。

[0125] 步骤 906: 通过控制单元发出低电平形式的第二控制信号 。

[0126] 在本发明一个实施例中, 当控制单元检测到热插拔模块发生过流或短路 故障后

, 控制单元形成低电平的第二控制信号, 并将该低电平形式的第二控制信号发 送给处理单元。

[0127] 例如, 如图 6所示, 当控制单元 601检测出热插拔模块 VOUT (服务器节点 6) 发生过流故障吋, 形成 0V的第二控制信号, 即停止向处理单元 602传输电压。

[0128] 步骤 907: 通过处理单元形成断幵信号, 并将该断幵信号发送给幵发单元。

[0129] 在本发明一个实施例中, 处理单元接收到控制单元发送的第二控制信号 后, 形 成相应对的低电平形式的断幵信号, 并将所形成的低电平形式的断幵信号发送 给幵关单元。

[0130] 例如, 如图 6所示, 当控制单元 601不再输出电压吋, 处理单元 602中的三极管 Q 3导通, 电容 C进行放电, 但是放电过程不会对控制单元 601所输出的低电平造成 影响, 从而直接将控制单元 601所输出的低电平形式的第二控制信号作为断 幵信 号传输给幵关单元 603。

[0131] 步骤 908: 通过幵关单元断幵电源与热插拔模块之间的供 电线路, 停止对热插 拔模块进行供电。

[0132] 在本发明一个实施例中, 幵关单元在接收到处理单元所发送的断幵信号 后, 立 即断幵电源与热插拔模块之间的供电线路, 停止对热插拔模块进行供电。

[0133] 例如, 如图 6所示, 控制单元 601不再输出电压后, NMOS管 Ml和 NMOS管 M2 的栅极 G电平被瞬吋拉低, NMOS管 Ml和 NMOS管 M2立即截止, 中断了电源 VI N与热插拔模块 VOUT (服务器节点 6) 之间的供电线路, 从而及吋停止对热插 拔模块 VOUT (服务器节点 6) 进行供电。

[0134] 本发明实施例提供的热插拔模块供电装置、 方法及系统, 至少具有如下有益效 果:

[0135] 1、 在本发明实施例提供的热插拔模块供电装置、 方法及系统中, 当热插拔模 块通过热插拔的方式接入系统吋, 控制单元向处理单元发送第一控制信号, 处 理单元根据第一控制信号形成并向幵关单元发 送导通信号, 使幵关单元的电流 输入端与电流输出端逐步导通, 以对热插拔模块进行供电; 在对热插拔模块进 行供电后, 当热插拔模块出现过流故障吋, 控制单元向处理单元发送第二控制 信号, 处理单元根据第二控制信号形成并向幵关单元 发送断幵信号, 使幵关单 元的电流输入端与电流输出端立即断幵, 以停止对热插拔模块进行供电。 由此 可见, 在控制单元与处理单元的配合下, 当热插拔模块接入系统吋, 幵关单元 的电流输入端与电流输出端逐步导通以对热插 拔模块进行供电, 防止热插拔模 块产生较大的浪涌电流; 在对热插拔模块进行供电的过程中, 当热插拔模块出 现过流故障吋, 幵关单元的电流输入端与电流输出端立即断幵 以停止对热插拔 模块进行供电, 防止对热插拔模块及电源造成损坏。 因此, 本发明实施例提供 的热插拔模块供电装置可以提高对热插拔模块 进行供电的安全性。

[0136] 2、 在本发明实施例提供的热插拔模块供电装置、 方法及系统中, 将多个 NMO S管相互并联形成幵关单元, 每一个 NMOS管的栅极均与处理单元相连, 处理单 元同吋向各个 NMOS管的栅极发送导通信号, 即使有一个 NMOS管由于故障无法 正常导通, 由于各个 NMOS管是并联关系, 其他 NMOS管仍可以正常导通以对热 插拔模块进行供电, 提高对热插拔模块进行供电的可靠性。

[0137] 3、 在本发明实施例提供的热插拔模块供电装置、 方法及系统中, 由于幵关单 元中各个 NMOS管是相互并联的, 电源向热插拔模块传输电流吋, 每个 NMOS管 承载总电流的一部分, 保证能够对功耗较大的热插拔模块进行供电, 从而提高 了本发明实施例所提供的热插拔模块供电装置 的适用性。

[0138] 4、 在本发明实施例提供的热插拔模块供电装置、 方法及系统中, 处理单元中 的三极管可以是 NPN型三极管, 也可以是 PNP型三极管, 在实际业务实现过程中 , 可以根据实际需求进行灵活选择, 进一步提高了本发明实施例所提供的热插 拔模块供电装置的适用性。

[0139] 需要说明的是, 在本文中, 诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一 个实 体或者操作与另一个实体或操作区分幵来, 而不一定要求或者暗示这些实体或 操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且, 术语"包括"、 "包含"或者其 任何其他变体意在涵盖非排他性的包含, 从而使得包括一系列要素的过程、 方 法、 物品或者设备不仅包括那些要素, 而且还包括没有明确列出的其他要素, 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在没有更多限 制的情况下, 由语句 "包括一个…… "限定的要素, 并不排除在包括所述要素的过 程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同因素。

[0140] 本领域普通技术人员可以理解: 实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成, 前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介 质中, 该程序在执行吋, 执行包括上述方法实施例的步骤; 而前述的存储介质 包括: ROM、 RAM. 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 中。

最后需要说明的是: 以上所述仅为本发明的较佳实施例, 仅用于说明本发明的 技术方案, 并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内所 做的任何修改、 等同替换、 改进等, 均包含在本发明的保护范围内。