CN102411421A - 一种sas-raid卡电源自动切换保护方法 - Google Patents

Abstract

一种SAS-RAID卡电源自动切换保护方法，其特征在于包括实时监测SAS-RAID卡电源，并对其电压波动的上下范围做出限制，当电压低于1.3V或高于2.3V时，平滑切断主电，采用备用锂电池，保证整体输出电流的连续性；具体步骤如下：1）实时监测备用锂电池电源电压，在系统电正常时，若锂电池未满，则自动进入执行充电操作；在系统掉电时，锂电池则进入执行放电操作；根据锂电池容量，当掉电时间长时，用户未作处理且锂电池根据当前电能容量大小，做出报警提示；2）对锂电池电源电压进行稳压电路处理，保证输出电压的稳定性。

Description

一种SAS-RAID卡电源自动切换保护方法

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，具体是利用一种基于智能处理的SAS-RAID卡电源自动切换保护方法，来解决SAS-RAID卡掉电数据保护问题。

背景技术

当今的服务器产品系统中，主流的外插SAS-RAID卡已广泛应用，SAS-RAID卡上采用动态RAM作为数据缓存，为数据的预读/预写提供支持，提高数据的双向传输速度，此种方式的数据缓存最大的缺点是在断电以后，它所存储的数据信息即随之消失。即使瞬时断电也会使它所存储的数据信息全部丢失，这会造成RAID阵列中数据的不完整、数据失效等风险。因此采取措施以防止数据缓存RAM中的信息在断电时丢失是必要的。因此在对包含SAS-RAID卡的系统中，进行服务器系统级的安全评估中，如何合理实现SAS-RAID卡断电后，数据自动保护是非常重要的因素之一。

SAS-RAID卡的断电保护要求在电源发生故障或人为切断电源时，能在电源电压下降的过程中，自动切换电源，保护SAS-RAID卡 CPU的状态信息以及数据缓存RAM中的信息。当电源重新恢复正常时，将原来SAS-RAID卡CPU的状态及数据缓存RAM中的信息恢复、并能有效利用数据继续工作，即实现继续对RAID阵列的读写操作。

在当前的SAS-RAID卡使用中，一般是将SAS-RAID卡的内存电源附件放置大容量电容，掉电时，利用电容的储能电荷继续给内存颗粒供电，虽然此种方式能在一定程度上实现掉电的保护，但由于电容储能有限，且随着时间的推移电荷量非线性的下降，导致芯片端电压下降波动较大，无法保证数据的完整准确性。尽管目前出现锂电池替代放置大电容的方式，但都存在芯片电压不稳，电源切换不平滑的问题，针对以上的问题，通过深入分析，我们总结了一种SAS-RAID卡电源自动切换保护方法。本专利主要涉及对SAS-RAID卡IO口及内存颗粒电源1.8V做控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种SAS-RAID卡电源自动切换保护方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，包括实时监测SAS-RAID卡电源，并对其电压波动的上下范围做出限制，当电压低于1.3V或高于2.3V时，平滑切断主电，采用备用锂电池，保证整体输出电流的连续性；具体步骤如下：

1）实时监测备用锂电池电源电压，在系统电正常时，若锂电池未满，则自动进入执行充电操作；在系统掉电时，锂电池则进入执行放电操作；根据锂电池容量，当掉电时间长时，用户未作处理且锂电池根据当前电能容量大小，做出报警提示； 

2）对锂电池电源电压进行稳压电路处理，保证输出电压的稳定性；

3）实时监测SAS-RAID卡电源，包括对电源电压的检测和电源过热、欠压保护的检测；电源电压的检测是通过外置的10位A/D采样器实现的，电源过热、欠压保护的检测是通过外置的温度传感器及电源芯片本身的欠压保护信号实时读取实现的； 

4）主电与备用锂电池之间的平滑切换，是通过对锂电池输出电压的控制，使之与主电当前电压相匹配，然后线性调整到额定值实现的，实现对电源输出电路的无冲击切换；

5）SAS-RAID卡电源自动切换保护过程中，对锂电池电压进行稳压处理，保证电压的稳定性，同时对锂电池的充放电过程具有自学习功能，根据充放电的过程，自动记忆充放电电压时间曲线，估测出充放电时间，为用户的掉电及时处理提供参考。

本发明的有益效果是：与SAS-RAID卡的电源控制结构体系相比，这种新型的体系结构具有智能化、灵活兼容性与扩展特性等特性。不仅满足掉电数据保护的要求，提高了板卡的性能稳定性。因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图１是SAS-RAID卡电源自动切换保护流程图。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。

本发明是以智能调度为理论支撑点，通过对电源的自动切换实现数据的保护，具体发明内容可以包括如下内容：实时监测SAS-RAID卡电源，并对其电压波动的上下范围做出限制，当电压低于1.3V或高于2.3V时，平滑切断主电，采用备用锂电池，保证整体输出电流的连续性；步骤如下： 

1）实时监测备用锂电池电源电压，在系统电正常时，若锂电池未满，则自动进入执行充电操作；在系统掉电时，锂电池则进入执行放电操作；根据锂电池容量，当掉电长时间后，用户未作处理且锂电池根据当前电能容量大小，做出报警提示； 

2）对锂电池电源电压进行稳压电路处理，保证输出电压的稳定性；

3）实时监测SAS-RAID卡电源，包括对电源电压的检测和电源过热、欠压保护的检测；对电源电压的检测是通过外置的10位A/D采样器实现的，电源过热、欠压保护的检测是通过外置的温度传感器及电源芯片本身的欠压保护信号实时读取实现的； 

4）主电与备用锂电池之间的平滑切换，是通过对锂电池输出电压的控制，使之与主电当前电压相匹配，然后线性调整到额定值实现的，可以实现对电源输出电路的无冲击切换；

5）备用锂电池稳压输出调节，由于锂电池放电过程中，电压值会有所下降，对锂电池电压进行稳压处理，保证电压的稳定性，同时锂电池在充放电过程中，具有自学习功能，根据充放电的过程，自动记忆充放电电压时间曲线，估测出充放电时间，为用户的掉电及时处理提供参考。

实施例

本发明提供了一种基于智能调度的SAS-RAID卡电源自动切换保护方法，解决了SAS-RAID掉电数据保护问题。本发明的实施例提供了一种基于智能调度的SAS-RAID卡电源自动切换保护控制系统，其结构如图1所示，包括断电检测单元，电源温度及欠压保护信息采集单元，数据实时控制单元，电源切换控制单元，远程管理接口单元。

数据实时控制单元采用通用的单片机系统，具体采用了ATMEGA32可编程微控制器，通过接受断电检测单元以及源温度及欠压保护信息采集单元，实现对电源信息的采集与检测，并通过电源切换控制单元实现对主电电源与备用锂电池之间的无缝平滑动态切换；断电检测单元采用10位A/DC采样芯片AD7810对SAS-RAID卡电源电压进行实时采集；电源温度及欠压保护信息采集单元采用温度传感器 DS18B20组成，并搭配电源芯片自身的欠压保护输出信号，实现对电源的温度及输入欠压采集；电源切换控制单元包括一个SI4423 MOSFET以及相关的触发电路组成；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片； 

数据实时控制单元是体系结构的核心，通过接受断电检测单元以及源温度及欠压保护信息采集单元，实现对电源信息的采集与检测，并通过电源切换控制单元实现对主电电源与备用锂电池之间的无缝平滑动态切换；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS-RAID卡的电源切换状态信息。

与SAS-RAID卡的电源控制结构体系相比，这种新型的体系结构具有智能化、灵活兼容性与扩展特性等特性。不仅满足掉电数据保护的要求，提高了板卡的性能稳定性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (1)

1.一种SAS-RAID卡电源自动切换保护方法，其特征在于包括实时监测SAS-RAID卡电源，并对其电压波动的上下范围做出限制，当电压低于1.3V或高于2.3V时，平滑切断主电，采用备用锂电池，保证整体输出电流的连续性；具体步骤如下：

1）实时监测备用锂电池电源电压，在系统电正常时，若锂电池未满，则自动进入执行充电操作；在系统掉电时，锂电池则进入执行放电操作；根据锂电池容量，当掉电时间长时，用户未作处理且锂电池根据当前电能容量大小，做出报警提示； 

2）对锂电池电源电压进行稳压电路处理，保证输出电压的稳定性；

3）实时监测SAS-RAID卡电源，包括对电源电压的检测和电源过热、欠压保护的检测；电源电压的检测是通过外置的10位A/D采样器实现的，电源过热、欠压保护的检测是通过外置的温度传感器及电源芯片本身的欠压保护信号实时读取实现的； 

4）主电与备用锂电池之间的平滑切换，是通过对锂电池输出电压的控制，使之与主电当前电压相匹配，然后线性调整到额定值实现的，实现对电源输出电路的无冲击切换；

5）SAS-RAID卡电源自动切换保护过程中，对锂电池电压进行稳压处理，保证电压的稳定性，同时对锂电池的充放电过程具有自学习功能，根据充放电的过程，自动记忆充放电电压时间曲线，估测出充放电时间，为用户的掉电及时处理提供参考。

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