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电信系统的热插拔设计:避免拼凑、支持高效设计

2022-07-28 02:07:14

本应用笔记讨论了热插拔电路在常备系统中的重要作用和电路优化,本文以电信系统作为需要插入背板的微处理器板卡的例子。“始终保持有效运转”的系统定义为不会因为维护或整修而断电的系统,本文涉及的“5个9”高度可靠系统几乎意味着零关断。如此可靠运行的设备必须依靠热插拔电路,在不关闭整体系统电源的前提下插入或拔出维护板卡。本文详细介绍了热插拔电路,对一些拼凑而成的热插拔方案加以分析,说明了这些方法中存在的缺陷。本文还阐述了新一代高集成度控制器,这些热插拔控制器从根本上克服了早期设计的问题。

类似文章于2010年7月19日发表在Planet Analog网站。

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引言

与其它复杂的多卡系统类似,电信系统是由插入背板的微处理器板卡系统的集合。这类“始终保持有效运转”的系统通常包括:专用交换机(PBX)、蜂窝基站(BTS)、刀片式中心(BCT)服务器、网络数据通信和存储系统。系统一旦上电运行,将不允许断电中止服务或进行维护。

通常用“5个9”描述这些系统,即99.999%地保持有效运转,这意味着几乎为零的关断时间。对于工作在这一级别的系统,必须允许在保持整个系统工作的状态下插入或拔出板卡,以便对系统进行维护、升级和配置,有时甚至是在不影响系统工作的状态下进行系统扩展。

本文讨论了板级工程师目前在设计热插拔电路时所采取的一些拼凑式方案,并在随后探讨了几种新一代热插拔控制的创新方案。“热插拔”定义中重点强调了电压瞬变,文中介绍了拼凑式热插拔控制方案的一些负面影响。文章最后介绍了近期推出的热插拔控制创新技术。

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热插拔事件:理解瞬变

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图1. 多PCB基板系统