手机热插拔是什么意思(热插拔是啥意思)

热插拔，即热插入，主要发生在不影响系统正常工作的情况下，将模块、板卡、元器件插入(连接)或拔出(断开)系统进行测试、故障排除或信号调整，从而提高系统的可靠性、快速可维护性、冗余性和及时容灾能力。

一个常见的例子是，数据中心的电源可能会出现故障，因此需要在不关闭整个服务器网络的情况下修复或更换电源。但是，如果在电源仍然接通的情况下突然断开电路，如果不小心插拔元器件，可能会影响系统的正常运行，甚至会直接损坏系统。

热插拔的危害

对于不支持热插拔的系统，如果自身器件可能存在较高的电位差，热插拔可能会造成闩锁效应。如果不立即采取措施，这种高电位差会对设备上的芯片造成损害。此外，由于部分电路处于上电工作状态，一旦热插拔，设备中稳定工作的板卡也可能受到静电干扰。

还有，当单板插入设备时，由于单板上的电容没有充电，浪涌电流会在短时间内从供电系统流入电容。当这个浪涌电流瞬间下降时，会降低总线电平，导致系统错误复位，闩锁效应，更严重的会导致烧坏连接器和元器件。

此外，热插拔过程中可能会出现短路和电弧两个问题。

在热插拔时，组件和输入和输出引脚或会损坏。特别在连接电路板时，引脚以错误的顺序连接，会导致短路，或会直接损坏系统。当连接器插入或拔出时或会产生电弧，并且在连接器的插针和电气有源组件之间会产生放电。这会导致连接器壳体和端子的损坏，并在结构上削弱连接的完整性。需要考虑的是，电弧的大小和持续时间取决于设备系统提供的功率。具有较高电压和电流的系统所承受的电弧将大于具有较低电压和电流的系统，但这并不意味着在功率较低的系统中不会发生电弧，只是电弧不那么显着且损害较小。

热插拔连接器

为了在不损坏设备的情况下确保安全连接，连接器制造商设计了一些特殊的热插拔连接器，如先接后断连接器，以确保在插入之前已经建立了接地和系统电源之间的连接。

先合后断连接器产品设计用于先合后断。先合后断连接器采用应用特定的接地设计，允许在电源连接建立之前建立接地连接，并且接地连接将保持到电源连接断开。

以下是一些热插拔连接器的示例:

泰科电子的滑轨电源连接器

更换热插拔组件时，使用TE滑轨电源连接器可以使服务器实现带电操作电子组件的热插拔操作。这种电源解决方案适用于电流高达75A的应用，并且不需要在设备中设置庞大的电缆管理系统。由于电源直接连接到服务器，滑轨电源连接器还改善了电缆压降。由于减少了电缆系统的使用，滑轨电源连接器使连接更加可靠。

图1:滑轨电源连接器视图

Mill-Max的FMLB连接器

FMLB连接器是弹簧加载产品，增加了单排和双排连接器。该连接器支持必须按顺序连接和断开电信号而不是一次连接/断开所有信号的应用(如热插拔)。它通常用于需要确保在连接电源或信号之前建立接地路径的长时间场景。

Amphenol的SAS 4.0连接器

SAS 4.0连接器适用于24 GB/s速度的下一代服务器，29位插座和插头连接器具有热插拔和盲插的特点，连接器错位补偿和PCB固定机制，实现可靠的SMT连接。该连接器符合SATA标准，满足垂直和直角配置要求，可用于服务器和存储设备、硬盘和硬盘托架。

热插拔控制器

除了特殊的热插拔连接器，还需要考虑插件模块或单板上是否需要板载热插拔控制器。热插拔控制器为带电背板上的热插拔操作提供了两个重要功能:

当电路板插入时，它可限制具有潜在破坏性的浪涌电流。它可起一个电路断路器的作用，并在断路之前维持可容许的最大电流和最长时间。

热插拔控制器可以为整个系统提供持续保护，防止短路和过流故障。

以TI的TCA4307为例TCA4307热插拔I2C总线缓冲支持I/O卡插入带电背板，不损坏数据和时钟总线，适用于背板连接。TCA4307位于I/O外设卡上，当发生热插拔事件时，它可以安全地将卡上的I2C设备连接到背板。连接建立后，设备将提供双向缓冲，从而保持背板和卡的电容分离。

在插入过程中，SDA和SCL线预充电至1V，从而最大限度地降低对器件寄生电容充电所需的电流。当连接外围卡SDA/SCL时，1V预充电功能有助于限制潜在浪涌电流。

图2:用于背板应用的2:TCA4307原理

TCA4307还具有停滞总线恢复功能，并充当断路器。如果TCA4307检测到SDAOUT或SCLOUT处于低电平约40ms，它将自动断开总线。一旦总线断开，器件将在SCLOUT上自动产生多达16个脉冲，试图通过保持总线低电平来复位器件。

当I2C总线空空闲时，TCA4307可以通过将en引脚设为低电平来进入省电模式，从而降低功耗。当en被拉高时，TCA4307返回正常工作状态。它还包括一个开漏就绪输出引脚，指示背板和卡侧连接在一起。当READY为高电平时，SDAIN和SCLIN连接到SDAOUT和SCLOUT。两端断开时，READY为低电平。

热插拔评估板

善用Digi-Key智能产品搜索，在Digi-Key网站可以找到很多热插拔评估板，比如:

ADI 的評估板Renesas 的評估板TI的評估板Vicor 的評估板

要了解Digi-Key的智能产品搜索功能，请点击此处。

本文摘要

虽然热插拔极大地方便了我们对电子产品的使用，但并不意味着任何电子产品都可以随意插拔。在设计一个电子系统的时候，确认产品是否需要支持热插拔可能是一个重要的部分，这样才能享受到产品使用的便利，最大程度的保护我们的设计成果。

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