CN103389931B - 一种电源自动校准装置及其校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种电源自动校准装置及其校准方法。本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，利用计算机模块通过PMbus总线读取待校准电源不同两点的电压和电流值，通过程序快速计算出校准参数，再通过PMbus总线将校准系数传输给待校准电源内部的MCU（微处理器），MCU存储并调用该校准参数完成电压、电流的校准，这样就能输出符合精度要求的合格电源。本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，克服了传统手工校准的操作复杂、效率低下、精确度还不高等缺陷，不仅生产效率显著提高，精确度也大有保证。
Description
技术领域
本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种电源自动校准装置及其校准方法。
背景技术
目前，在服务器电源领域已经开始大批量使用带PMbus功能的电源，主要特点是主板通过PMbus总线读取电源的工作电压、电流、功率、电源的工作温度、风机转数以及其工作状态等信息。具体涉及到的电压、电流及功率等均有精度要求，在电源的生产工艺中需要对电源的参数进行校准。在实际操作中，一般需要人工手动测量出两个不同电压、电流或功率下的PMbus读取值，然后代入校准公式计算出校准参数，将校准系数固化在软件中烧录入电源完成参数校准，这对工作人员的操作要求严格，同时需要使用仪器辅助操作，过程复杂、校准精确率较低，而且效率低下，不利于规模化生产。另一方面，随着科技的进步，电源的功能增多，需要调试的参数信息增多，纯人工手动操作渐渐不能满足对校准精度和生产效率的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源自动校准装置，旨在解决现有的人工手动校准基于PMbus协议的电源参数存在的精确度不高、效率低下的技术问题。
本发明是这样实现的，一种电源自动校准装置，包括一个与待校准电源相连的计算机模块，所述电源自动校准装置还包括：
与所述计算机模块相接的、根据所述计算机模块发出的指令提供不同工作电压的可调交流电源模块；
连接在所述计算机模块与所述待校准电源之间的、接收所述计算机模块发出的指令形成不同负载功率的标准线性负载；
分别与所述计算机模块、所述待校准电源和所述可调交流电源模块相接的、采样所述待校准电源的供电电压和电流并将采集到的数据传输给所述计算机模块的标准电压电流表；以及
与所述计算机模块相接的、对所述计算机模块的运算过程及结果进行显示的显示模块。
进一步地，所述计算机模块与所述待校准电源之间通过PMbus总线进行连接与通信。
本发明的另一目的在于提供一种基于上述电源自动校准装置的电源电压、电流的自动校准方法。
本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，利用计算机模块通过PMbus总线读取待校准电源不同两点的电压和电流值，通过程序快速计算出校准参数，再通过PMbus总线将校准系数传输给待校准电源内部的MCU（微处理器），MCU存储并调用该校准参数完成电压、电流的校准，这样就能输出符合精度要求的合格电源。本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，克服了传统手工校准的操作复杂、效率低下、精确度还不高等缺陷，不仅生产效率显著提高，精确度也大有保证。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电源自动校准装置的结构框图；
图2是本发明实施例提供的待校准电源电压自动校准的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的待校准电源电流自动校准的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的电源自动校准装置，利用计算机模块通过PMbus总线读取待校准电源不同两点的电压和电流值，通过程序快速计算出校准参数，再通过PMbus总线将该校准系数传输给待校准电源内部的MCU（微处理器），完成对待校准电源的电压、电流和功率的校准，这样就能输出符合精度要求的合格电源。
图1是本发明实施例提供的一种电源自动校准装置的结构框图，为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。参照图1，详述如下：
一种电源自动校准装置，与待校准电源20相连，包括计算机模块11、可调交流电源模块12、标准线性负载13、标准电压电流表14和显示模块15；
其中，计算机模块11与待校准电源20相连、相互进行通信；
可调交流电源模块12分别与计算机模块11、标准电压电流表14相连，根据计算机模块11在不同情况下发出的指令提供不同的工作电压；
标准线性负载13连接在计算机模块11与待校准电源20之间，接收计算机模块11发出的指令形成不同负载功率；
标准电压电流表14分别与待校准电源20、计算机模块11和可调交流电源模块12相接，对待校准电源20的供电电压和电流进行采样并将采集到的数据传输给计算机模块11；
显示模块15接计算机模块11，对计算机模块11的运算过程及运算结果进行显示，以便工作人员查验。
作为优选实施例，计算机模块11与待校准电源20之间通过PMbus总线进行连接与通信。
根据本发明实施例提供的电源自动校准装置，其工作原理是基于：标准电压电流表14采样到的电压和电流数据均为近似线性的数据，利用线性函数关系式y=kx+b，只要找到两组x和y的数据，就可以确定出校准系数k与偏移量b的值了，并通过PMbus总线将这两个参数传给待校准电源的MCU，待校准电源的MCU按线性函数关系式对采集到的原始数据x（电压或者电流）进行校准，即可得到校准后的标准值y（相对应的电压或电流）了。
图2是本发明实施例提供的待校准电源电压自动校准的实现流程图；参见图2，本发明实施例提供的电源自动校准装置对待校准电源20的电压实施校准的工作过程如下：
计算机模块11发送指令给可调交流电源模块12，使其给出第一个工作电压（如110V），为减少线路损耗的电压，计算机模块11同时发送0电流指令给标准线性负载13，保证其负载功率为0，使达到空载校准电压的目的，并通过PMbus总线发送开机指令给与其相接的待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后开启主电源进入正常工作状态；
计算机模块11读取此时的标准电压电流表14得到第一个电压值y1，同时通过PMbus总线读取待校准电源20采样到的第一个电压值x1；
接着，计算机模块11发送关机指令给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后关闭主电源；
计算机模块11第二次再发送指令给可调交流电源模块12，使其给出第二个工作电压（如220V），同时发送0电流指令给标准线性负载13，然后通过PMbus总线发送开机指令给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后再次开启主电源进入正常工作状态；
计算机模块11再读取此时的标准电压电流表14得到第二个电压值y2，同时通过PMbus总线读取待校准电源20采样到的第二个电压值x2；
然后，计算机模块11发送关机指令给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后再次关闭主电源；
计算机模块11根据线性函数关系式y=kx+b，将获取的上述两组数据代入，运算得到电压的校准系数k及偏移量b，再将这两个参数通过PMbus总线发送给待校准电源20的MCU；
待校准电源的MCU通过PMbus总线接收数据后存储到相应的位置供工作时调用，从而完成对自身电压的校准过程。
图3是本发明实施例提供的待校准电源电流自动校准的实现流程图，根据图3，本发明实施例提供的电源自动校准装置对待校准电源20的电流实施校准的工作过程如下：
计算机模块11发送指令给可调交流电源模块12给出正常工作电压（如220V）；
同时计算机模块11发送第一个负载电流指令给标准线性负载13，得到第一组负载功率，然后通过PMbus总线发送开机指令给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后开启主电源正常工作；
计算机模块11读取标准电压电流表14得到第一个电流值y1,同时通过PMbus总线读取待校准电源20采样到的第一个电流值x1；
计算机模块11再通过PMbus总线发送关机指令，待校准电源20的MCU收到指令后关闭主电源；
然后计算机模块11再发送第二个负载电流指令给标准线性负载13，得到第二组负载功率，计算机模块11通过PMbus总线发送再次开机指令给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到指令后开启主电源正常工作；
计算机模块11读取标准电压电流表14得到第二个电流值y2,通过PMbus总线读取待校准电源20采样到的第二个电流值x2；
计算机模块11再通过PMbus总线发送关机指令，待校准电源20的MCU收到指令后关闭主电源；
计算机模块11同样根据线性函数关系式y=kx+b，将以上两组数据带入运算得到电流的校准系数k’及偏移量b’，再将这两个参数通过PMbus总线发送给待校准电源20，待校准电源20的MCU收到数据后存储到相应的位置供工作时调用，从而完成电流的校准过程。
通过以上两个校准过程即可完成对待校准电源20的电压和电流的校准，校准完成后即可实现预期的校准精度。
本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，利用计算机模块通过PMbus总线读取待校准电源不同两点的电压和电流值，通过程序快速计算出校准参数，再通过PMbus总线将校准系数传输给待校准电源内部的MCU（微处理器），MCU存储并调用该校准参数完成电压、电流的校准，这样就能输出符合精度要求的合格电源。本发明提供的电源自动校准装置及其校准方法，克服了传统手工校准的操作复杂、效率低下、精确度还不高等缺陷，不仅生产效率显著提高，精确度也大有保证。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电源自动校准装置，包括一个与待校准电源相连的计算机模块，其特征在于，所述电源自动校准装置还包括：
与所述计算机模块相接的、根据所述计算机模块发出的指令提供不同工作电压的可调交流电源模块；
连接在所述计算机模块与所述待校准电源之间的、接收所述计算机模块发出的指令形成不同负载功率的标准线性负载；
分别与所述计算机模块、所述待校准电源和所述可调交流电源模块相接的、采样所述待校准电源的供电电压和电流并将采集到的数据传输给所述计算机模块的标准电压电流表；以及
与所述计算机模块相接的、对所述计算机模块的运算过程及结果进行显示的显示模块；
并且，所述计算机模块与所述待校准电源之间通过PMbus总线进行连接与通信。
2.一种基于权利要求1所述的电源自动校准装置的电压自动校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
计算机模块发送指令给可调交流电源模块，使其提供第一个工作电压；发送0电流指令给标准线性负载，保证其负载功率为0；发送开机指令给待校准电源，使其进入正常工作状态；
计算机模块读取此时的标准电压电流表，得到第一个电压值y1，同时通过PMbus总线读取待校准电源采样到的第一个电压值x1；
计算机模块发送关机指令给待校准电源使其关闭主电源；
计算机模块再次发送指令给可调交流电源模块，使其提供不同于第一个工作电压的第二个工作电压，发送0电流指令给标准线性负载，发送开机指令给待校准电源，使其再次进入正常工作状态；
计算机模块再读取此时的标准电压电流表，得到第二个电压值y2，同时通过PMbus总线读取待校准电源采样到的第二个电压值x2；
计算机模块发送关机指令给待校准电源使其关闭主电源；
计算机模块根据线性函数关系式y＝kx+b，将获取的上述两组数据(x1,y1)、(x2,y2)分别代入，运算得到电压的校准系数k及偏移量b，并发送给待校准电源的MCU；
待校准电源的MCU通过PMbus总线接收并存储校准系数，完成对自身电压的校准工作。
3.一种基于权利要求1所述的电源自动校准装置的电流自动校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
计算机模块发送指令给可调交流电源模块给出正常工作电压；
计算机模块发送第一个负载电流指令给标准线性负载；发送开机指令给待校准电源，使其开启主电源正常工作；
计算机模块读取标准电压电流表，得到第一个电流值y1，同时通过PMbus总线读取待校准电源采样到的第一个电流值x1；
计算机模块发送关机指令给待校准电源使其关闭主电源；
计算机模块再发送第二个负载电流指令给标准线性负载，发送再次开机指令给待校准电源，使其开启主电源正常工作；
计算机模块读取标准电压电流表，得到第二个电流值y2，同时通过PMbus总线读取待校准电源采样到的第二个电流值x2；
计算机模块发送关机指令给待校准电源使其关闭主电源；
计算机模块根据线性函数关系式y＝kx+b，将获取的上述两组数据(x1,y1)、(x2,y2)分别代入，运算得到电流的校准系数k’及偏移量b’，并发送给待校准电源的MCU；
待校准电源的MCU通过PMbus总线接收并存储校准系数，完成对自身电流的校准工作。
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