如何在电源模块设计中完成热插拔功能设置

热插拔功能是目前很多大功率电源模块都具备的安全保障措施之一，也是工程师在进行新产品设计过程中的技术研发重点。那么，电源模块应当怎样实现热插拔功能？哪些方法可以帮助工程师快速完成设计呢？本文将会就如何在电源模块产品研发中完成热插拔功能设置，进行简要介绍。

就目前的电源模块产品应用范围和应用要求来看，一款具有热插拔功能的电源模块至少需要具有三个特点，即拔出前电源模块应当关断；当电源模块被插入时，模块应处于短暂关断状态；电源模块应该能限制浪涌电流。

在了解了上述三点电源模块的热插拔功能设计要求后，接下俩就是寻找最简单、最有效的方法，完成对热插拔功能的设置。目前技术人员最常用的一种方法，是在热插拔过程中用一只机械开关将变换器模块关断。插入电源模块以前，该开关应处于关断位置，当接插件的各接触点可靠接通后，该开关才转换到接通位置。与此相反，拔出变换器模块以前，该机械开关应转换到关断位置。通常完成使能、关断功能的PC脚可由该开关控制。如果热插拔组件内包括保证模块可靠插入的锁定接头，该锁定接头可以与微型开关机械连接，实现变换器模块开机和关机。这也是帮助电源模块实现热插拔的最简单的方法。

除了上面所提到的这种简单的热插拔功能实现方法外，技术人员还可以采用另一种自动关断变换器的方法，来完成电源模块新产品的热插拔设置、采用该方法最大的好处在于它不需要人工操作，而采用机械开关时必须人工控制。采用自动控制法，可以消除人工误动作的可能性，即可以防止机械开关处于导通状态时插入或拔出变换器模块。

下图中，图1所显示的这一电路系统能够帮助技术人员完成电源模块的自动关断功能设置，但是要求采用接触点交错排列的接插件。需要特备注意的饿是，当利用该控制方法进行电源模块热插拔功能完善时，电源模块应采用独特的通断控制短管脚，以保证在插入模块时最后接通电源模块，拔出时首先断开电源模块。下图图2所展示的是采用这一自动关断方式的电源模块的启动时序图。

图1

图2

在图1所展示的电源模块自动关断系统设置中，该系统所选用的IAM48模块含有一只串联FET开关，可以实现48V母线到变换器输入的通断控制，通断控制脚内部具有上拉电路。为了将48V母线与变换器模块接通，通断控制脚必须拉到低电平。该模块内两输出端之间还有一个并联开关。当通断控制脚对母线负极为高电平时，该并联开关处于导通状态。当48V母线关断时，母线上的保持电容可通过并联开关迅速放电。除了通断控制功能外，IAM模块还具有限制浪涌电流的功能，并且与EMI滤波器模块或FiltMod模块配合，还可实现瞬态过电压保护。为了实现热插拔功能，选用IAM模块或其它可限制浪涌电流的模块。

本文所介绍的这两种常见的热插拔技术已经成功地应用于许多电源模块产品中，在插拔过程中，输入和输出母线电压波动很小。在插拔过程中，应当保证所有模块的管脚电压不超过最高额定电压。插入电源模块时，必须在其它管脚无规律接通以后，短管脚才能接通。拔出电源模块时，必须在其它管脚完全断开以后，短管脚才断开。