一种计算机外围设备的热插拔保护装置的制作方法

本实用新型涉及计算机领域，具体为一种计算机外围设备的热插拔保护装置。

背景技术：

热插拔即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等，例如一些面向高端应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功能，外围设备即计算机系统中除主机外的其他设备，包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等，是计算机与外界进行通信的工具，例如打印机、磁盘驱动器或键盘，而在没有断电的情况下，连接线上的浪涌电流对主板电源冲击很大，很可能损坏主板系统或者是附属电路板；另一个风险是，插拔式在信号线上产生的瞬时间的电压变化，致使主电路板上的处理器复位或者中断，所以设计热插拔电路的外围设备保护装置就十分重要了。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种计算机外围设备的热插拔保护装置，实现了热插拔的高效操作反应和全面保护，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种计算机外围设备的热插拔保护装置，包括棱柱座以及和棱柱座相配套的芯片封盖,所述棱柱座表面设置有若干个插口槽,所述棱柱座底部中间设置有数据连接线,所述芯片封盖内部设置有保护芯片,相对于插口槽的芯片封盖底部设置有触发机构,所述触发机构包括钳压板,所述钳压板和芯片封盖底部表面连接处设置有两个开关组件,两个所述开关组件和保护芯片之间呈电性回路连接,芯片封盖底部中间设置有电源控制线,且所述电源控制线焊接在保护芯片的电路板上,所述电源控制线穿过棱柱座和数据连接线绞在一起。

进一步地，所述保护芯片中包括功率选择位感电路，预充电路，软启动电路和瞬时电路，其中功率选择位感电路和两个开关组件连接在一起，且两个所述开关组件并联在功率选择位感电路上。

进一步地，所述预充电路采用引脚分级连接器插接在保护芯片的电路板上，所述功率选择位感电路和第一个开关组件连接的电路上设置有电源控制器。

进一步地，所述相邻的插口槽之间设置有金属网，且所述棱柱座底部中间设置有磁环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过将计算机的外围设备的连接接口集成在棱柱座上，并通过芯片封盖实现对插口槽中的数据插口进行检测，通过芯片封盖中的保护芯片通电情况下的插拔状态检测和二阶段的保护措施，使得计算机设备处于良好的热插拔状态，进行接口的插拔检测时，外围设备的端子接口插入插口槽中进行数据连接钳，压板上的两个开关组件被依次挤压至接通开关组件的连接电路，通过开关组件的导通进行外围设备的插入检测，同时触发保护芯片内部的保护电路，从而实现和主板的消浪涌效应的启动插拔，同时将计算机的外围设备的接口都转移至统一棱柱设备上，便于集中的电性控制，并提供统一的保护芯片控制，减轻了计算机主板的电流负担，避免了热插拔过程中的电流影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的芯片封盖结构示意图；

图3为本实用新型的保护芯片电路结构框图。

图中标号：

1-棱柱座；2-芯片封盖；3-插口槽；4-数据连接线；5-保护芯片；6-触发机构；7-磁环；

501-功率选择位感电路；502-预充电路；503-软启动电路；504-瞬时电路；

601-钳压板；602-开关组件；603-电源控制线；604-电源控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种计算机外围设备的热插拔保护装置，包括棱柱座1以及和棱柱座1相配套的芯片封盖2,所述棱柱座1表面设置有若干个插口槽3,所述棱柱座1底部中间设置有数据连接线4,所述芯片封盖2内部设置有保护芯片5,相对于插口槽3的芯片封盖2底部设置有触发机构6,所述触发机构6包括钳压板601,所述钳压板601和芯片封盖底2部表面连接处设置有两个开关组件602,两个所述开关组件602和保护芯片5之间呈电性回路连接,芯片封盖2底部中间设置有电源控制线603,且所述电源控制线603焊接在保护芯片5的电路板上,所述电源控制线603穿过棱柱座1和数据连接线4绞在一起。

本实用新型通过将计算机的外围设备的连接接口集成在棱柱座1上，并通过芯片封盖2实现对插口槽3中的数据插口进行检测，通过芯片封盖2中的保护芯片5通电情况下的插拔状态检测和二阶段的保护措施，使得计算机设备处于良好的热插拔状态，进行接口的插拔检测时，外围设备的端子接口插入插口槽中进行数据连接钳，压板601上的两个开关组件602被依次挤压至接通开关组件602的连接电路，通过开关组件602的导通进行外围设备的插入检测，同时触发保护芯片5内部的保护电路，从而实现和主板的消浪涌效应的启动插拔，同时将计算机的外围设备的接口都转移至统一棱柱设备上，便于集中的电性控制，并提供统一的保护芯片5控制，减轻了计算机主板的电流负担，避免了热插拔过程中的电流影响。

本实用新型中的保护芯片5中包括功率选择位感电路501，预充电路502，软启动电路503和瞬时电路504，其中功率选择位感电路501和两个开关组件602连接在一起，且两个所述开关组件602并联在功率选择位感电路501上，其中保护芯片5采用的是TPS2421-2的芯片类型，同时在两个开关组件602上的负载保护机制是由一个电流限制器和报错定时器组成，所述预充电路502采用引脚分级连接器插接在保护芯片5的电路板上，所述功率选择位感电路502和第一个开关组件602连接的电路上设置有电源控制器604。

在进行接头的插入式，第一个功率MOS的开关组件接通，使得功率选择位感电路501感应到设备的插入，保护芯片以底电位关闭主板的数据总线开关，然后打开POR引脚电位，并通过源控制器604使得电源以控制的速率慢慢打开，当借口的插入使得第二个开关组件602电路接通时，电源控制器604再等待一个复位时间后拉高RST引脚信号，并打开主办的总线开关，进入完全的数据连接状态，而在第一个组件开关602接通时，保护芯片5将连接指令传递至预充电路502，对插口上的设备进行预充电，使得这些设备处于高阻态，当设备通过数据连接线4和电源控制线603接入主板时，将接入时产生的瞬间阻态电流降低至最小程度，最大限度的减小对总线的干扰，同时保护总线上的数据不被破坏。

其中相邻的插口槽3之间设置有金属网，且所述棱柱座底部中间设置有磁环7，提高外围设备插口之间的电磁屏蔽效应，保护链路中的数据独立安全。

需要补充说明的是，该实用新型中，保护芯片会在第一个开关组件602接通时，在输入回路中增加电压抑制器TVS吸收感性尖峰，同时在输出回路中增加肖特基二极管来吸收负尖峰，用陶瓷和电解电容来吸收输入和输出回路中的峰值能量，从而提供稳定的电源接通状态。

进一步说明的是，本实用新型中的开关组件602采用的是物理开关结构，同时物理开关结构连接功率MOS管组成开关组件602，且本实用新型中的插口包括现阶段主流的接口，USB接口、PCI和HDMI等。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。