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设计要求：
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（1） 热插拔过程中，输出电压跌落满足要求，且系统上的模块不能出现OCP（在系统上只有一个模块的最恶劣情况下）；
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（2） 选用的热插拔电阻和二极管，在使用过程中满足降额要求；
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（3） 在热插入完成后，插进去的模块的输出电压必须基本等于系统的输出电压；
热插拔电路如下图红圈内所示，由热插拔电阻和二极管组成。
1. 现有模块热插拔电路
我司和华为现有模块的热插拔电路选型情况如下：
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模块 |
热插拔电阻 |
输出电容 |
热插拔时间常数 |
长短针差距 |
插入速度 |
热插拔时间 |
热插拔时间除以时间常数 |
热插拔完成时，电容充电比例 |
热插拔完成时，两端电容电压差（最高输出电压时） |
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3KW模块1 |
1.6欧 |
1880uF |
3.008ms |
3.46mm |
1m/s |
3.46ms |
1.15 |
68.3% |
18.386V（58V） |
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300KW模块2 |
1.35欧 |
1880uF |
2.538ms |
3.46mm |
1m/s |
3.46ms |
1.363 |
77.4% |
13.108V（58V） |
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240V15KW模块 |
117欧 |
1900uF |
222.3ms |
4.4mm |
// |
1s |
4.498 |
98.8% |
3.48V（290V） |
|
华为336 |
40欧 |
880uF |
35.2ms |
10.6mm |
// |
1s |
94.34 |
100% |
0 |
从上面的分析可知，在热插拔完成时，华为模块的电压完全等于输出电压，这是最好的效果；因此，这里要求热插拔时间常数为热插拔时间的1/5以下。在为1/5时，热插拔完成时，电容充电比例为99.3%，热插拔完成时，两端电容的电压差为2.03V（290V输出电压时）。
240V25KW模块的热插拔最短时间为1s，输出电容为2420uF。根据上述要求，则热插拔电阻的阻值不能大于82.625欧。
另外，由于在热插拔完成时，两个模块之间的输出电压基本相等，则输出电容充电的能量，基本等于热插拔电阻消耗的能量。则热插拔电阻在1s时间内，消耗的平均功率为：
1/2*C*U^2/1s = 101.761W
所选电阻的最大瞬态功率，要求不能低于290^2/82.625=1018W
2. 确定热插拔电阻阻值的下限
240V25KW模块规格书对热插拔有下面的要求：
下面进行240V25KW模块的仿真建模，以系统只有一个模块，输出电压为267.5V，带满载的情况时，插入另外一个模块，输出电压跌至不低于200V为标准，得出热插拔电阻的最小值要求。
仿真模型如下，将交错LLC简化为1路LLC，在20ms时进行热插拔。
在热插拔电阻取值为1欧时，仿真结果如下：
图中，Vout为系统上的输出电压，isense为流过热插拔电阻的电流。
改为0.6欧，结果如下：
在热插拔电阻不低于0.6欧时，系统电压不会在热插拔时低于200V。
另外，热插拔时存在的另外一个问题是模块误报过流的问题。
在热插拔电阻为5欧时，
图中，Vout为系统上的电压，isense为流过热插拔电阻的电流，i（LI6）为原边谐振电感上的电流。
此时，模块正常运行时，原边最大电流为124.42A，热插拔时原边最大电流为189.11A，为正常运行时电流为1.52倍。
热插拔电阻为7欧时：
热插拔时的原边最大电流为168.39A，为正常运行时的1.35倍。在此种情况下，原边电流比较安全，热插拔时模块不会出现OCP的情况。
因此，热插拔电阻初步选型的要求如下：
总阻值范围为：7欧-82.625欧之间
1s内的总平均功率不得低于：101.761W
总的瞬态功率不得低于1018W，瞬态功率最大值取决于所选电阻的阻值。
初步想采用15k现有的热插拔电阻进行组合，来做热插拔电路。15k的热插拔电阻为：
线绕电阻器-5W-39Ω-±5％-paint-Axial 小型化
其瞬态功率曲线如下：
从图中可知，其瞬态最大功率为为10000*5=50000W ,1s的平均瞬态功率为25*5=125W，单个电阻阻值为39欧。阻值、瞬态最大功率和1s平均功率都满足要求。公众号@电路一点通
因此，初步选型为：1个39欧/5W的绕线电阻。
热插拔电路详细设计
下面对热插拔电阻整个热插拔过程中的瞬态功率进行仿真。由于整个热插拔过程中，输出电压跌幅不大，可建模如下，采用定步长0.01us进行仿真。
对仿真结果在EXCEL表里面进行处理，如下：
发现瞬态功率不能达标。
因此，采用2个电阻串联，总阻值为78欧，仿真并计算，得出单个电阻的瞬态功率如下：
这个过程中，实际瞬态功率曲线都在电阻的瞬态功率曲线规格以下，满足要求。
因此，热插拔电阻的阻值选型为：
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描述 |
单价 |
用量 |
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热插拔电阻 |
线绕电阻器-5W-39Ω-±5％-paint-Axial 小型化 |
1.538 |
2PCS |
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二极管 |
整流二极管/600V/3A/267-03- |
0.22 |
2PCS |
采用水泥电阻做热插拔的选型
华为模块采用的是水泥电阻来做热插拔，采用的电阻型号是：RX911-1-5W20ΩJ，单价0.85元。我司有一个类似的水泥电阻，为RX911N-5W-20欧-±5%，单价为0.344元。相对于上面的绕线电阻器，有成本优势。
厂家提供了RX911-1-5W20ΩJ的瞬态功率曲线，如下：
仿真参数设置如下：
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电阻 |
输出电压 |
输出电容 |
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方案1 |
RX911-1-5W20ΩJ，2串，共40欧 |
400V |
880uF |
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方案2 |
RX911-1-5W20ΩJ，3串，共60欧 |
290V |
2420uF |
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方案3 |
RX911-1-5W20ΩJ，2串，共40欧 |
290V |
2420uF |
仿真结果如下：
从仿真结果可见，华为在实际使用过程中，该电阻实际瞬态功率超标。我司如果要用该电阻，必须要用3PCS串联，使用2PCS的话，则瞬态功率也会超标。采用此方案，成本如下：
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描述 |
单价 |
用量 |
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热插拔电阻 |
RX911-1-5W-20欧 |
文章来源于:电路一点通 原文链接
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