CN103746442A - 单板、通信设备和单板供电方法 - Google Patents

单板、通信设备和单板供电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单板、通信设备和单板供电方法，设计通信技术领域，在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免电源接入板的浪费。该单板包括功能模块，还包括：n个开关模块，所述n个开关模块的第一端连接于所述功能模块，所述n个开关模块的第二端用于分别连接n个主电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；电源选择模块，连接于所述n个开关模块的控制端；所述电源选择模块用于检测所述n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于所述单板额定功耗的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，控制与所述供电电源接入板连接的开关模块导通。

Description

单板、通信设备和单板供电方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单板、通信设备和单板供电方法。
背景技术
传统的通信设备通常通过两种方式来供电，集中供电方式和固定分区供电方式。其中，集中供电方式是通过一个主电源接入板（Power Interface Unit，PIU）和一个备用电源接入板为整个通信设备供电，但是这种供电方式只适用于通信设备功耗较低的场景，如果通信设备的功耗较大，则电源接入板的设计复杂，体积大且成本高。随着通信设备功耗的增加，出现了固定分区供电方式，将通信设备分为多个不同的分区，每个分区对应固定的一对主电源接入板和备用电源接入板，每个分区可以插接多个单板，然而，当插入新的单板时，只能由新插入单板所在分区对应的主电源接入板对该单板进行供电，如果每个分区插接的单板数量较少，此时通信设备的功耗较低，但是仍需要每个分区的电源接入板全部供电，造成了电源接入板的浪费。
发明内容
本发明提供一种单板、通信设备和单板供电方法，在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免电源接入板的浪费。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种单板，包括用于实现所述单板业务的功能模块，还包括：
n个开关模块，所述n个开关模块的第一端均连接于所述功能模块，所述n个开关模块的第二端用于分别连接n个主电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
电源选择模块，连接于所述n个开关模块的控制端；
所述电源选择模块用于检测所述n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于所述单板额定功耗的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，控制与所述供电电源接入板连接的开关模块导通。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，当所述n个主电源接入板相互独立时，每个所述开关模块包括正极支路开关和负极支路开关；
所述正极支路开关的一端用于连接主电源接入板的正极，所述正极支路开关的另一端连接于所述功能模块的正极；
所述负极支路开关的一端用于连接主电源接入板的负极，所述负极支路开关的另一端连接于所述功能模块的负极。
结合第一方面，在第一方面的第二种实现方式中，当所述n个主电源接入板共用正极时，每个所述开关模块包括负极支路开关，所述负极支路开关的一端用于连接主电源接入板的负极，所述负极支路开关的另一端连接于所述功能模块的负极。
结合第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，当所述n个主电源接入板共用负极时，每个所述开关模块包括正极支路开关，所述正极支路开关的一端用于连接主电源接入板的正极，所述正极支路开关的另一端连接于所述功能模块的正极。
结合第一方面或第一方面的第一、第二或第三种中实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述正极支路开关或负极支路开关包括串联的第一MOSFET和第二MOSFET，所述第一MOSFET和第二MOSFET的寄生二极管方向相反。
结合第一方面或第一方面的第一、第二或第三种中实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述正极支路开关或负极支路开关为继电器。
结合第一方面或第一方面的第一、第二或第三种中实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述n个开关模块的第二端还用于分别连接n个备用电源接入板。
结合第一方面或第一方面的第一、第二或第三种中实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述n=2。
第二方面，本发明提供一种通信设备，包括背板、多个单板和多个主电源接入板，所述背板上设置有多个单板接口；
每个单板接口连接于n个主电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
所述每个单板为上述的单板。
结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，还包括：多个备用电源接入板，所述每个单板接口还连接于n个备用电源接入板。
结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述n=2。
第三方面，本发明提供一种单板供电方法，包括：
检测n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于所述单板额定功率的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
控制所述供电电源接入板与所述单板中的功能模块连通。
本发明提供的单板、通信设备和单板供电方法，通过每个单板上的开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种单板与主电源接入板连接时的结构框图；
图2为本发明实施例中n个主电源接入板相互独立时一种开关模块的结构框图；
图3为本发明实施例中n个主电源接入板共用正极时一种开关模块的结构框图；
图4为本发明实施例中n个主电源接入板共用负极时一种开关模块的结构框图；
图5为本发明实施例中一种包括MOSFET的开关模块的结构框图；
图6为本发明实施例中一种单板与备用电源接入板连接时的结构框图；
图7为本发明实施例中一种通信设备的结构框图；
图8为本发明实施例中一种单板供电方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本发明实施例提供一种单板1，包括用于实现该单板1业务的功能模块11，功能模块11具体可以一个或多个，例如包括光模块、业务芯片等，该单板1还包括：n个开关模块12，n个开关模块12的第一端均连接于功能模块11，n个开关模块12的第二端用于分别连接n个主电源接入板21，其中n为大于或等于2的整数，主电源接入板21连接于电源，用于为单板供电；电源选择模块13，连接于n个开关模块12的控制端；电源选择模块13用于检测n个主电源接入板21的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于单板1额定功耗的主电源接入板21中剩余功率最小的一个主电源接入板21作为供电电源接入板，控制与该供电电源接入板连接的开关模块12导通。主电源接入板21的剩余功率表示该主电源接入板21当前有能力提供的功率，若主电源接入板21正在为其他设备供电，则该主电源接入板21的剩余功率为该主电源接入板的额定功率减去其他设备的功率；若主电源接入板21没有为其他设备供电，则该主电源接入板21的剩余功率为该主电源接入板的额定功率。
具体地，在整个通信设备中，每个主电源接入板21能够为多个单板供电，当插接新的单板1后，该单板1与n个主电源接入板21连接，此时单板1中的n个开关模块12是断开状态，功能模块11没有上电，仅仅电源选择模块13上电，功耗很小，电源选择模块13检测与该单板1连接的n个主电源接入板21的剩余功率，首先判断这n个主电源接入板21是否能满足该单板1的额定功率要求，若这n个主电源接入板21的剩余功率都小于该单板1的额定功率，则n个开关模块12保持断开，该单板1不会上电；若这n个主电源接入板21中部分或全部主电源接入板21的剩余功率大于或等于该单板1的额定功率，则从中选择一个剩余功率最小的主电源接入板21作为供电电源接入板，控制与该供电电源接入板连接的开关模块12导通，使得功能模块11上电，未与该供电电源接入板连接的开关模块12保持断开，该单板1由n个主电源接入板21中使用率最高的一个主电源接入板21来供电。
本实施例中的单板，通过开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
可选地，如图2所示，当上述n个主电源接入板21相互独立时，上述每个开关模块包括正极支路开关S1和负极支路开关S2；正极支路开关S1的一端用于连接主电源接入板21的正极，正极支路开关S1的另一端连接于功能模块11的正极；负极支路开关S2的一端用于连接主电源接入板21的负极，负极支路开关S2的另一端连接于功能模块11的负极。正极支路开关S1和负极支路开关S2的控制端连接于上述电源选择模块（图2中未示出），当某个主电源接入板21作为供电电源接入板为单板供电时，电源选择模块控制与这个供电电源接入板连接的正极支路开关S1和负极支路开关S2导通，未与该供电电源接入板连接的正极支路开关S1和负极支路开关S2断开。由于n个主电源接入板21的正极合路接入功能模块11的正极，n个主电源接入板21的负极合路接入功能模块11的负极，而一个主电源接入板21可能为多个单板供电，因此，为了保证某个主电源接入板21正极的电流只流向该主电源接入板21的负极，需要在正极支路和负极支路均设置开关。
可选地，如图3所示，当上述n个主电源接入板21共用正极时，上述每个开关模块可以仅包括负极支路开关S2，负极支路开关S2的一端用于连接主电源接入板21的负极，负极支路开关S2的另一端连接于功能模块11的负极。
可选地，如图4所示，当上述n个主电源接入板21共用负极时，上述每个开关模块可以仅包括正极支路开关S1，正极支路开关S1的一端用于连接主电源接入板21的正极，正极支路开关S1的另一端连接于功能模块11的正极。
具体地，上述开管模块中的开关器件可以为金属氧化层半导体场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET），如图5所示，上述正极支路开关S1或负极支路开关S2可以包括串联的第一MOSFET和第二MOSFET，上述第一MOSFET和第二MOSFET的寄生二极管方向相反。由于MOSFET具有反并的寄生二极管，即使MOSFET断开，如果有反向电流也能够通过寄生二极管反灌。由于多个主电源接入板21合路与单板中的功能模块11连接，为了避免供电电源接入板的电流反灌至其他主电源接入板，因此由寄生二极管方向相反的两个MOSFET串联来避免反灌风险。
可选地，上述正极支路开关或负极支路开关可以为继电器，当然也可以为其他可控的开关器件。
具体地，如图6所示，上述n个开关模块12的第二端还用于分别连接n个备用电源接入板22，n个备用电源计入板22与上述n个主电源接入板21一一对应，当某个主电源接入板21无法使用时，可以通过相应的备用电源接入板22来供电。
可选地，上述n=2，此时单板和整个通信系统的结构较为简单，容易实现。
单板的具体结构和工作原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
本实施例中的单板，通过开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
如图7所示，本发明实施例提供一种通信设备，包括背板3、多个单板1和多个主电源接入板21，背板3上设置有多个单板接口31；每个单板接口31连接于多个主电源接入板21中的n个主电源接入板21，其中n为大于或等于2的整数；每个单板1为上述实施例中的单板。单板1可以插接在背板3的单板接口31上进而与n个主电源接入板21连接。
单板1的具体结构和工作原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
本实施例中的通信设备，通过每个单板上的开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
具体地，上述通信设备还可以包括：多个备用电源接入板（图7中未示出），上述每个单板接口还连接于n个备用电源接入板。
可选地，上述n=2。
本实施例中的通信设备，通过每个单板上的开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
如图8所示，本发明实施例提供一种单板供电方法，可以用于上述的单板，该单板供电方法包括：
步骤101、检测n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于该单板额定功率的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
步骤102、控制该供电电源接入板与该单板中的功能模块连通，进而使该供电电源接入板为该单板供电。
单板的具体结构以及该单板供电方法的具体原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
本实施例中的单板供电方法，通过每个单板上的开关模块与多个主电源接入板连接，并选择其中使用率最高的一个来供电，即在插入新的单板时，会从多个主电源接入板中优先选择一个已经使用的主电源接入板进行供电，避免了电源接入板的浪费。另外，由于同一个单板可以从多个主电源接入板中进行选择，因此如果一路主电源接入板损坏，该单板可以方便的切换到其他路主电源接入板进行供电。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种单板，包括用于实现所述单板业务的功能模块，其特征在于，还包括：
n个开关模块，所述n个开关模块的第一端均连接于所述功能模块，所述n个开关模块的第二端用于分别连接n个主电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
电源选择模块，连接于所述n个开关模块的控制端；
所述电源选择模块用于检测所述n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于所述单板额定功耗的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，控制与所述供电电源接入板连接的开关模块导通。
2.根据权利要求1所述的单板，其特征在于，
当所述n个主电源接入板相互独立时，每个所述开关模块包括正极支路开关和负极支路开关；
所述正极支路开关的一端用于连接主电源接入板的正极，所述正极支路开关的另一端连接于所述功能模块的正极；
所述负极支路开关的一端用于连接主电源接入板的负极，所述负极支路开关的另一端连接于所述功能模块的负极。
3.根据权利要求1所述的单板，其特征在于，
当所述n个主电源接入板共用正极时，每个所述开关模块包括负极支路开关，所述负极支路开关的一端用于连接主电源接入板的负极，所述负极支路开关的另一端连接于所述功能模块的负极。
4.根据权利要求1所述的单板，其特征在于，
当所述n个主电源接入板共用负极时，每个所述开关模块包括正极支路开关，所述正极支路开关的一端用于连接主电源接入板的正极，所述正极支路开关的另一端连接于所述功能模块的正极。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的单板，其特征在于，
所述正极支路开关或负极支路开关包括串联的第一MOSFET和第二MOSFET，所述第一MOSFET和第二MOSFET的寄生二极管方向相反。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的单板，其特征在于，
所述正极支路开关或负极支路开关为继电器。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的单板，其特征在于，
所述n个开关模块的第二端还用于分别连接n个备用电源接入板。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的单板，其特征在于，
所述n=2。
9.一种通信设备，包括背板、多个单板和多个主电源接入板，其特征在于，
所述背板上设置有多个单板接口；
每个单板接口连接于n个主电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
所述每个单板为如权利要求1-8中任意一项所述的单板。
10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，还包括：
多个备用电源接入板，所述每个单板接口还连接于n个备用电源接入板。
11.根据权利要求9或10所述的通信设备，其特征在于，
所述n=2。
12.一种单板供电方法，其特征在于，包括：
检测n个主电源接入板的剩余功率，并选择剩余功率大于或等于所述单板额定功率的主电源接入板中剩余功率最小的一个主电源接入板作为供电电源接入板，其中n为大于或等于2的整数；
控制所述供电电源接入板与所述单板中的功能模块连通。
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