一种热插拔插卡式板卡消火花装置的制作方法

1.本实用新型涉及热插拔插卡式板卡电路技术领域，尤其涉及一种热插拔插卡式板卡消火花装置。


背景技术：

2.针对现有高低压供电插卡式板卡在带电热插拔时负载上只要有电容与输入直连就会产生火花，随供电电压升高和电容增大而火花现象越发明显，进而将金手指或接触点烧毁；又或者单纯的继电器延时后在继电器吸合时烧蚀继电器触点的问题，因此需要通过热插拔插卡式板卡消火花电路来消除这两种隐患。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种热插拔插卡式板卡消火花装置，其能解决热插拔插卡式板卡的金手指和继电器容易被容性负载损毁的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种热插拔插卡式板卡消火花装置，包括第一延时控制模块、输入继电器、第二延时控制模块、ntc缓冲模块和ntc缓冲短接模块，所述输入继电器包括第一线圈和常开触点，第一线圈和第二延时控制模块的输入端均与第一延时控制模块的输出端连接，所述输入继电器的输入端外接有供电电源，所述输入继电器的常开触点与ntc缓冲模块的输入端连接，所述第二延时控制模块的输出端和ntc缓冲模块的输出端均与ntc缓冲短接模块的输入端连接，所述ntc缓冲短接模块的输出端外接有用电负载；
6.所述第一延时控制模块，用于延时控制输入继电器闭合；
7.所述ntc缓冲模块，用于对用电负载缓冲上电；
8.所述第二延时控制模块，用于通过ntc缓冲短接模块驱使ntc 缓冲模块处于状态一和状态二的其中之一；
9.所述状态一为ntc缓冲模块处串联在输入继电器和用电负载之间；
10.所述状态二为ntc缓冲模块处短接在输入继电器和用电负载之间。
11.优选的，所述第一延时控制模块包括电阻r1、电阻r2、电阻 r5、电阻r6、电容c3、二极管d1、二极管d2、稳压二极管dz1、三极管q1和三极管q2，所述电阻r1的一端、电阻r2的一端、二极管d1的负极、二极管d2的负极均外接有控制电源，所述电阻r1 的另一端、电阻r5的一端、二极管d1的正极和电容c3的一端均与三极管q1的基极连接，所述电阻r2的另一端与三极管q1的集电极连接，所述三极管q1的发射极与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极与电阻r6的一端均与三极管q2的基极连接，所述输入继电器的第一线圈的一端、二极管d2的正极和第二延时控制模块的输入端均与三极管q2的集电极连接，所述二极管d2的负极与第一线圈的另一端连接，所述电阻r5的另一端、电容c3的另一端、电阻r6的另一端和三极管q2的发射极均接地。
12.优选的，所述第二延时控制模块包括电阻r3、电阻r4、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电
容c4、二极管d4、稳压二极管dz2、三极管q3、三极管q4和三极管q5，所述第一延时控制模块的输出端通过电阻r10与三极管q5的基极连接，所述电阻r4的一端、电阻r3的一端和二极管d4的负极均外接有控制电源，所述二极管d4 的正极、电阻r4的另一端、电阻r8的一端、电容c4的一端和三极管q4的基极均与三极管q5的集电极连接，所述电阻r3的另一端与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的发射极与稳压二极管dz2 的负极连接，所述稳压二极管dz2的正极和电阻r9的一端均与三极管q3的基极连接，所述三极管q3的集电极与ntc缓冲短接模块的输入端连接，所述三极管q3的发射极、三极管q5的发射极、电阻 r8的另一端、电阻r9的另一端电容c4的另一端均接地。
13.优选的，所述ntc缓冲模块包括ntc热敏电阻，所述输入继电器的常开触点通过ntc热敏电阻与ntc缓冲短接模块的输入端连接。
14.优选的，所述ntc缓冲短接模块包括缓冲继电器和二极管d3，所述缓冲继电器包括常开触点、常闭触点和第二线圈，所述ntc缓冲模块的输出端与缓冲继电器的常闭触点连接，所述ntc缓冲模块的输入端与缓冲继电器的常开触点连接，所述缓冲继电器的输出端外接用电负载，所述第二线圈的一端和二极管的负极均外接有控制电源，所述缓冲继电器的第二线圈的另一端和二极管的正极均与第二延时控制模块的输出端连接。
15.优选的，所述输入继电器和缓冲继电器均为双联继电器。
16.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过第一延时控制模块延时控制输入继电器闭合，并通过ntc缓冲模块对用电负载进行缓冲上电，以解决在带电插拔板卡时产生打火现象烧毁金手指和继电器闭合烧蚀触点的问题，进一步的，第二延时控制模块通过ntc 缓冲短接模块驱使ntc缓冲模块短接，以使输入继电器直接与用电负载之间变为直接接通状态降低ntc缓冲模块的损耗，提高产品安全性，减少产品故障率。
附图说明
17.图1为本实用新型中所述的热插拔插卡式板卡消火花装置的电路图。
18.图2为本实用新型中所述的第一延时控制模块的电路图。
19.图3为本实用新型中所述的第二延时控制模块的电路图。
20.图4为本实用新型中所述的ntc缓冲模块的电路图。
21.图5为本实用新型中所述的ntc缓冲短接模块的电路图。
22.图6为本实用新型中所述的热插拔插卡式板卡消火花装置的结构示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
27.如图1-6所示，一种热插拔插卡式板卡消火花装置，其特征在于：包括第一延时控制模块、输入继电器、第二延时控制模块、ntc缓冲模块和ntc缓冲短接模块，所述输入继电器的第一线圈和第二延时控制模块的输入端均与第一延时控制模块的输出端连接，所述输入继电器的输入端外接有供电电源，所述输入继电器的常开触点与ntc 缓冲模块的输入端连接，所述第二延时控制模块的输出端和ntc缓冲模块的输出端均与ntc缓冲短接模块的输入端连接，所述ntc缓冲短接模块的输出端外接有用电负载；
28.所述第一延时控制模块，用于延时控制输入继电器闭合；
29.所述ntc缓冲模块，用于对用电负载缓冲上电；
30.所述第二延时控制模块，用于通过ntc缓冲短接模块驱使ntc 缓冲模块处于状态一和状态二的其中之一；
31.所述状态一为ntc缓冲模块处串联在输入继电器和用电负载之间；
32.所述状态二为ntc缓冲模块处短接在输入继电器和用电负载之间。
33.具体的，所述输入继电器与外部插槽供电设备(电源输入插槽) 相连作为板卡的主供电控制电路路，第一延时控制模块作为启动控制电路用于整个电路启动工作，并用来驱动输入继电器动作；第二延时控制模块用来驱动ntc缓冲短接模块中的缓冲继电器动作；ntc缓冲模块用来对输入继电器电流缓冲，避免烧毁输入继电器触点。
34.优选的，所述输入继电器和缓冲继电器均为双联继电器，具体的，输入继电器包括开关jk1a、开关jk1b和第一线圈，所述开关jk1a 的衔铁和开关jk1b的衔铁均受同一第一线圈控制，开关jk1a的输入端和开关jk1b的输入端均与外部插槽供电电源(设备)连接，其中，开关jk1a的输入端与外部插槽供电电源的正极连接，开关jk1b 的输入端均与外部插槽供电电源的负极连接，缓冲继电器包括开关 jk2a、开关jk2b和第二线圈，所述开关jk2a的衔铁和开关jk2b 的衔铁均受同一第二线圈控制，优选的，所述ntc缓冲模块包括ntc 热敏电阻rt1和ntc热敏电阻rt2，所述开关jk2a的常闭触点通过ntc热敏电阻rt1与开关jk1a的常开触点连接，所述开关jk2b 的常闭触点通过ntc热敏电阻rt2与开关jk2b的常开触点连接，同时开关jk2a的常开触点直接与开关jk1a的常开触点连接，开关 jk2b的常开触点直接与开关jk1b的常开触点连接，所述开关jk2a 的输出端与用电负载的正极连接，开关jk2b的输出端与用电负载的负极连接。
35.优选的，所述第一延时控制模块包括电阻r1、电阻r2、电阻 r5、电阻r6、电容c3、二极管d1、二极管d2、稳压二极管dz1、三极管q1和三极管q2，所述电阻r1的一端、电阻r2的一端、二极管d1的负极、二极管d2的负极均外接有控制电源，所述电阻r1 的另一端、电阻r5的一端、二极管d1的正极和电容c3的一端均与三极管q1的基极连接，所述电阻r2的另一端与三极管q1的集电极连接，所述三极管q1的发射极与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极与电阻r6的一端均与三极管q2的基极连接，所述输入继电器的第一线圈的一端、二极管d2的正极和第二延时控制模块的输入端均与三极管q2的集电极连接，所述二极管d2
的负极与输入继电器的第一线圈的另一端连接，所述电阻r5的另一端、电容c3 的另一端、电阻r6的另一端和三极管q2的发射极均接地。在本实施例中，用电板卡插入初由于第一延时控制模块的存在输入继电器无法吸合，主供电电路为开路状态，可以保护金手指和插槽触点不产生火花，第一延时控制模块接入插槽后由电阻r1开始对电容c3充电，二极管d1处于截至状态，电阻r6下拉到地防止干扰信号误触发三极管q1，由于电阻r1阻值较大供电电压又比较低，所以电流很微弱，触点不会产生火花；待电容c3电压充到使得三极管q1的基极和发射极电压正偏约0.7v后三极管q1导通，稳压二极管dz1可以提高三极管q1发射极电压，使三极管q1充电导通电压约为5.8v，电阻 r6提高三极管q2的抗干扰能力；三极管q1导通后通过电阻r2限流使得三极管q2导通，三极管q2导通后输入继电器闭合，二极管 d2的作用是在输入继电器断开瞬间的反向感应电压有一个续流环路，避免浪涌电压损坏三极管q2。断电时 12v(即控制电源)供电逐渐下降，二极管d1给电容c3提供一个快速放电通路使得一延时控制模块快速为下次上电消火花完成初始化，做好下次上电准备。
36.优选的，所述第二延时控制模块包括电阻r3、电阻r4、电阻 r8、电阻r9、电阻r10、电容c4、二极管d4、稳压二极管dz2、三极管q3、三极管q4和三极管q5，所述第一延时控制模块的输出端通过电阻r10与三极管q5的基极连接，所述电阻r4的一端、电阻r3的一端和二极管d4的负极均外接有控制电源，所述二极管d4 的正极、电阻r4的另一端、电阻r8的一端、电容c4的一端和三极管q4的基极均与三极管q5的集电极连接，所述电阻r3的另一端与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的发射极与稳压二极管dz2 的负极连接，所述稳压二极管dz2的正极和电阻r9的一端均与三极管q3的基极连接，所述三极管q3的集电极与ntc缓冲短接模块的输入端连接，所述三极管q3的发射极、三极管q5的发射极、电阻 r8的另一端、电阻r9的另一端电容c4的另一端均接地。在本实施例中，三极管q2导通、输入继电器吸合后三极管q2集电极变为低电平，使得三极管q5由导通状态变化为截至状态，此时 12v通过电阻r4给电容c4充电，二极管d4处于截至状态，电阻r8下拉到地防止干扰信号误触发三极管q4，待电容c4电压充到使得三极管 q4的基极和发射极电压正偏约0.7v后三极管q4导通，稳压二极管 dz2可以提高三极管q4发射极电压，使三极管q4充电导通电压约为5.8v，电阻r9提高三极管q3的抗干扰能力；三极管q4导通后通过电阻r3限流使得三极管q3导通，三极管q3导通后ntc缓冲短接模块的缓冲继电器闭合，二极管d3的作用是在输入继电器断开瞬间的反向感应电压有一个续流环路，避免浪涌电压损坏三极管q3。断电时 12v供电逐渐下降，二极管d4给电容c4提供一个快速放电通路使得延第二延时控制模块快速为下次上电消火花完成初始化，做好下次上电准备。
37.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。