CN107402359A - 一种检测电源抗干扰能力的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种检测电源抗干扰能力的方法，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，方法包括：获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。因此，本申请实施例提供的方法，能够检测在热插拔情况发生时板卡电源抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种检测电源抗干扰能力的方法及设备。
背景技术
在高端服务器领域，板卡种类繁多。如计算板卡、交换机板卡、IO板卡、监控管理板卡、风扇控制板卡，这些板卡之间的连接及供电都是通过背板完成。
各个板卡的供电方式是直流电通过背板到达各个板卡，也就是说所有板卡共享同一直流电源。基于高可用性目的，这些板卡模块通常设计成具有热插拔特性以便在板卡模块出现故障时能灵活更换。
基于上述这种架构设计，正是由于板卡具有热插拔特性，板卡在热插入情形下可能会给临近已经处于工作状态的其它板卡带来电源上的干扰。
因此，亟需一种检测电源抗干扰能力的方法，能够检测电源的抗干扰能力。
发明内容
本发明实施例中提供了一种检测电源抗干扰能力的方法，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，本申请提供的方法能够检测电源的抗干扰能力。
第一方面，提供一种检测电源抗干扰能力的方法，包括：获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数，包括：在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；确定所述侦测电阻两端的电压差趋势，包括：根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中，为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数包括：在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；确定所述侦测电阻两端的电压差，包括：根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中，为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述电源用于为服务器背板供电。
第二方面，提供一种设备，所示设备用于检测电源电路的抗干扰能力，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，所示设备包括：获取单元，所述获取单元用于获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；确定单元，所述确定单元用于根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述获取单元用于：在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；所述确定单元用于：根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中，为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述获取单元用于：在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；所述确定单元用于：根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中，为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述电源用于为服务器背板供电。
第三方面，提供一种受控终端，包括：处理器；用于存储处理器的执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行第一方面或第一方面任一种可能的实现方式。
因此，本申请实施例提供的方法，通过检测在上述热插拔情况发生时板卡电源抗干扰能力。这种方法可以让板卡设计者在设计初期时通过理论计算，对板卡电源抗干扰能力做预估和调整。进而在板卡设计时提前对电源器件的一些参数进行调整以提高电源抗干扰能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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示出了本申请一个实施例的电源的电路图。
图2示出了本申请另一实施例的电源的电路图。
图3示出本申请一个实施例的电容充电放电的示意图。
图4示出了本申请一个实施例的方法的示意性流程图
图5示出本申请一个实施例的电压差的示意图。
图6示出了本身另一实施例的电压差的示意图。
图7示出了本申请一个实施例的设备的示意性框图。
图8为本发明实施例提供的一种受控终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1示出了本申请一个实施例的电源的电路图。如图1所示，为典型具有热插拔特性的电源输入端的线路示意图。该线路的主要作用是在板卡热插拔过程中为避免电流浪涌对板卡的伤害，对电源进线软启动（softstrat），从而使电源的电源平缓上升。
如图1所示，图1中的主要器件包括：输入直流电源V1,热插拔控制芯片U1（Hotswapcontroller），侦测电阻R1（Sense resistor）、N沟道金属氧化物半导体（N-channel MetalOxide Semiconductor，N-MOS）以及输出电容C1和负载电阻R2，其中，热插拔控制芯片用于检测侦测电阻两端的电压，并根据该侦测电阻两端的电源确定N-MOS开关的通断，从而实现对背板的过流保护。
图2示出了本申请另一实施例的电源的电路图。如图2所示，图2为图1的简化后的等效电路图。R1仍然是Sense resistor。C1是输出电容，ESR是C1的等效电阻。
现在假设当背板上有某一板卡插入时，板卡上的输入电容会拉载电流，在极恶劣的情况下会造成临近板卡上有压降voltage drop。voltage drop如图3所示，可分解为电容放电和电容充电过程。voltage drop最终会反应在图二电源输入端V1上，即VSENSE+。R1、ESR、C1共同作用，在sense resistor两端会产生压差。压差的大小跟R1、ESR、C1取值有关。如果压差达到一定程度则会引起Hotswap controller IC 过压或过流保护，从而导致板卡异常重启。
因此，本申请实施例提供的方法，通过检测在上述热插拔情况发生时板卡电源抗干扰能力。这种方法可以让板卡设计者在设计初期时通过理论计算，对板卡电源抗干扰能力做预估和调整。进而在板卡设计时提前对电源器件的一些参数进行调整以提高电源抗干扰能力。
图4示出了本申请一个实施例的方法的示意性流程图。其中，电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，图4示出的方法400包括：
步骤410，获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1。
步骤420，根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
可选地，作为本申请一个实施例，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数，包括：在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；确定所述侦测电阻两端的电压差趋势，包括：根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中，为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
如图5所示，在放电过程中，当ESR取2mohm，3mohm，4mohm，5mohm不同值时，Vsense-放电曲线变的陡峭。即当Vsense+ 掉落时，Vsense-更加靠拢Vsense+，也就是说，其中Vsense+指的是侦测电阻第二端电压的电压值，第二端的电压值高于第一端的电压值，其中图5中的y轴和Vsense-曲线的接近（靠近）的趋势反映了侦测电阻两端的电压差。
也就是说，也就是电容充电和放电，都是在另外一个板卡插入过程中产生的。上页所提到的voltage drop，即图3，其实包含了充电和放电过程。ESR的电阻值越大，侦测电阻两端的电压差越小，电压的抗干扰能力越强。
可选地，作为本申请一个实施例，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数包括：在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；确定所述侦测电阻两端的电压差，包括：
根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中，为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
如图6所示，在充电过程中，当ESR取2mohm，3mohm，4mohm，5mohm不同值时，Vsense-放电曲线变的陡峭。即当Vsense+ 掉落时，Vsense-更加靠拢Vsense+，也就是说，其中Vsense+指的是侦测电阻第二端电压的电压值，第二端的电压值高于第一端的电压值，其中图6中的y轴和Vsense-曲线的接近（靠近）的趋势反映了侦测电阻两端的电压差。
也就是说，也就是电容充电和放电，都是在另外一个板卡插入过程中产生的。上页所提到的voltage drop，即图3，其实包含了充电和放电过程。ESR的电阻值越大，侦测电阻两端的电压差越小，电压的抗干扰能力越强。
综上所述，将零件参数和电源电压等条件代入公式可得到输入端电压的响应曲线，即可判断出对输入端voltage drop影响的大小。
可选地，作为本申请一个实施例，所述电源用于为服务器背板供电。
图7所示，图7示出了本申请一个实施例的设备的示意性框图，所示设备700用于检测电源电路的抗干扰能力，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，所示设备700包括：
获取单元710，所述获取单元710用于获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；
确定单元720，所述确定单元720用于根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
可选地，作为本申请一个实施例，所述获取单元710用于：在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；所述确定单元720用于：根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中，为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
可选地，作为本申请一个实施例，所述获取单元720用于：在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；所述确定单元710用于：根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中，为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
可选地，作为本申请一个实施例，所述电源用于为服务器背板供电。
图8为本发明实施例提供的一种受控终端的结构示意图，如图8所示，所述受控终端800可以包括：处理器810、存储器820及通信单元830。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本申请的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，所述通信单元830，用于建立通信信道，从而使所述存储设备可以与其它设备进行通信。接收其他设备发送的用户数据或者向其他设备发送用户数据。
所述处理器810，为存储设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器820内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC) 组成，例如可以由单颗封装的IC 所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器810可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本申请实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
所述存储器820，用于存储处理器810的执行指令，存储器820可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
当存储器820中的执行指令由处理器810执行时，使得终端800能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本申请提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read-only memory，简称：ROM）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：RAM）等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请实施例中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，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、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）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (9)
1.一种检测电源抗干扰能力的方法，其特征在于，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，方法包括：
获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；
根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数，包括：
在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；
确定所述侦测电阻两端的电压差趋势，包括：
根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中， 为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电路参数，获取所述电源电路的电路参数包括：
在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；
确定所述侦测电阻两端的电压差，包括：
根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中， 为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电源用于为服务器背板供电。
5.一种设备，其特征在于，所示设备用于检测电源电路的抗干扰能力，所述电源电路包括输入直流电源、侦测电阻、等效串联电阻ESR、输出电容，所示设备包括：
获取单元，所述获取单元用于获取所述电源电路的电路参数，其中，所述电路参数包括下列中的至少一项：所述输出电容的初始电压U0，所述等效串联电阻的电阻值ESR，所述侦测电阻的电阻值R1；
确定单元，所述确定单元用于根据所述电路参数，确定所述侦测电阻两端的电压差变化趋势，其中，所述侦测电阻两端的电压差越大，所述电源抗干扰能力越强。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述获取单元用于：
在所述输出电容放电过程中，获取所述电源电路的电路参数；
所述确定单元用于：根据下列公式，确定所述输出电容放电过程中，所述侦测电阻第一端电压的电压值Vsense-随时间变化的曲线，
其中， 为所述输出电容的初始电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述获取单元用于：
在所述输出电容充电过程中，获取所述电源电路的电路参数；
所述确定单元用于：
根据下列公式，计算所述输出电容充电过程中，所述侦测电阻低电压端的电压值Vsense-，
其中， 为所述输出电容的充电电压，C为所述输出电容的电容大小；
根据所述Vsense-随时间变化的曲线，确定所述侦测电阻在t时刻的两端的电压差变化趋势，其中，在t时刻，所述ESR值越大，所述侦测电阻两端的电压差越小。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述电源用于为服务器背板供电。
9.一种受控终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-4任一项所述的方法。
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| CN107402359A true CN107402359A (zh) | 2017-11-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171128 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |