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文章对主流热插拔控制策略进行了比较分析，在介绍热插拔控制器TPS2491功能结构后，以24V电源背板总线数据采集卡为设计实例，详细介绍了基于TPS2491进行热插拔保护电路的设计过程，并对设计电路进行了测试验证，验证结果表明设计电路可有效抑制热插拔过程中的浪涌电流。

在工业控制现场PLC/DCS、刀片式服务器和冗余存储磁盘阵列（RAID）等高可用性系统，需要在整个使用生命周期内具有接近零的停机率。如果这种系统的一个部件发生了故障或需要升级，它必须在不中断系统其余部分的情况下进行替换，在系统维持运转的情况下，发生故障的板卡被移除，替换板卡被插入，被称为热插拔（Hot Swap）。

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任何一个板卡都具有一定的负载电容，当板卡插入正常工作背板时，背板电源将使用较大的瞬时电流对插入板卡负载电容充电;当板卡从正常工作背板拔出时，由于板卡上的负载电容放电，在板卡与背板之间会形成一条低阻通路，也将产生较大的瞬时电流。浪涌现象会导致背板电源瞬时跌落，造成系统意外复位，甚至损坏接口电路，对于热插拔保护电路的研究将成为背板结构设备推广应用的关键。

1 控制策略比较

1.1 交错引脚法

“交错引脚法”也称为“预充电引脚法”，是一种 基本的热插拔浪涌电流控制方案，从物理结构上引入一长、一短两组交错电源引脚，在长电源引脚上串联了一个预充电电阻。板卡插入背板时，长电源引脚首先接触到电源，通过预充电电阻为插入板卡负载电容充电，并进行滤波和充电电流限制，板卡将要完全插入时，短电源引脚接入电源，从而旁路连接在长电源引脚的预充电电阻，为插入板卡供电提供一个低阻通道，信号引脚在插入板卡的 时刻接入。板卡从背板拔出时，控制过程正好相反，长电源引脚 与背板分离，通过预充电电阻为板卡负载电容放电。

交错引脚法不能控制负载电容的充电速率，预充电电阻的选择必须权衡预充电流和浪涌电流，如果电阻选择不合理，会影响系统工作。交错引脚方案需要一个特殊的连接器，这将会给选型设计带来一定的困难。

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