CN109709388A - 一种输入功率侦测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输入功率侦测电路，包括：多回路监控芯片和n个侦测讯号采集单元和直流转换器；每个直流转换器的输入端通过各自对应的一个侦测讯号采集单元与各自对应的电源输出端连接；每个侦测讯号采集单元的电流侦测讯号输出端和电压侦测讯号输出端分别与多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端一对一连接；本发明中多回路监控芯片可以利用每个侦测讯号采集单元输出的侦测讯号，计算对应的直流转换器的输入功率，从而可以实现对整体系统消耗功率的整合，避免系统过载时造成机器出问题的情况，并利用准确的得知系统最大功率消耗用来挑选更合适的系统的电源供应器避免成本的增加。

Description

一种输入功率侦测电路

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种输入功率侦测电路。

背景技术

现有技术中，主板电路中大部分在中央处理器(CPU)或者内存(DIMM)上才会运用输入电流侦测，因为需要得知CPU或DIMM所消耗的输入功率。而主板电路设计上不仅只有CPU和DIMM，还有许多硬件装置，例如硬盘、风扇和其他硬件装置等，而这些硬件装置的电源转换器(直流转换器)皆缺少输入功率侦测的机制，因此往往缺少了整体系统实时准确的消耗功率侦测，导致系统过载时造成机器出问题。

因此，如何能够方便快速的侦测整体系统消耗功率，从而避免系统过载时造成机器出问题的情况，并利用准确的得知系统最大功率消耗用来挑选更合适的系统的电源供应器(Power supply)，避免挑选过大瓦特数的电源供应器而造成成本的增加，是现今急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种输入功率侦测电路，以利用多回路监控芯片(MultipleLoop Monitor Chip)方便快速的侦测整体系统消耗功率，避免系统过载造成的问题，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种输入功率侦测电路，包括：多回路监控芯片和n个侦测讯号采集单元和直流转换器；其中，n为大于等于1的正整数；

每个所述直流转换器的输入端通过各自对应的一个侦测讯号采集单元与各自对应的电源输出端连接，每个所述直流转换器的输出端与各自对应的负载连接；每个所述侦测讯号采集单元的电流侦测讯号输出端和电压侦测讯号输出端分别与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端一对一连接，用于将采集的各自对应的一个直流转换器的输入电流和输入电压对应的侦测讯号发送到所述多回路监控芯片；所述多回路监控芯片用于根据每个所述侦测讯号采集单元发送的侦测讯号，计算每个所述侦测讯号采集单元对应的直流转换器的输入功率。

可选的，每个所述侦测讯号采集单元均包括：电流传感器；

其中，所述电流传感器的第一端与对应的电源输出端连接，所述电流传感器的第二端与对应的直流转换器的输入端连接其公共端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接，所述电流传感器的输出端作为所述电流侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端连接。

可选的，每个所述侦测讯号采集单元均包括：侦测电阻和电流检测放大器；

其中，所述侦测电阻的第一端与对应的电源输出端连接其公共端与所述电流检测放大器的第一输入端连接，所述侦测电阻的第二端与对应的直流转换器的输入端连接其公共端与所述电流检测放大器的第二输入端连接，所述电流检测放大器的输出端作为所述电流侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端连接，所述侦测电阻的第二端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接。

可选的，每个所述侦测讯号采集单元，还包括：第一分压电阻和第二分压电阻；

其中，所述侦测电阻的第二端与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接其公共端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接，所述第二分压电阻的第二端接地。

可选的，所述侦测电阻具体为毫欧姆级电阻。

可选的，每个所述侦测讯号采集单元，还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与对应的电源输出端连接，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端与对应的直流转换器的输入端连接，所述第二电容的第二端接地。

本发明所提供的一种输入功率侦测电路，包括：多回路监控芯片和n个侦测讯号采集单元和直流转换器；其中，n为大于等于1的正整数；每个直流转换器的输入端通过各自对应的一个侦测讯号采集单元与各自对应的电源输出端连接，每个直流转换器的输出端与各自对应的负载连接；每个侦测讯号采集单元的电流侦测讯号输出端和电压侦测讯号输出端分别与多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端一对一连接，用于将采集的各自对应的一个直流转换器的输入电流和输入电压对应的侦测讯号发送到多回路监控芯片；多回路监控芯片用于根据每个侦测讯号采集单元发送的侦测讯号，计算每个侦测讯号采集单元对应的直流转换器的输入功率；

可见，本发明中多回路监控芯片可以利用每个侦测讯号采集单元输出的侦测讯号，确定对应的直流转换器的输入电压和输入电流，并计算每个直流转换器的输入功率，从而可以实现对整体系统消耗功率的整合，避免系统过载时造成机器出问题的情况，并利用准确的得知系统最大功率消耗用来挑选更合适的系统的电源供应器避免挑选过大瓦特数的电源供应器而造成成本的增加。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种输入功率侦测电路的结构框图；

图2为本发明实施例所提供的另一种输入功率侦测电路的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种输入功率侦测电路的结构框图。该电路可以包括：多回路监控芯片10和n个侦测讯号采集单元20和直流转换器30；其中，n为大于等于1的正整数；

每个直流转换器30的输入端通过各自对应的一个侦测讯号采集单元20与各自对应的电源输出端连接，每个直流转换器30的输出端与各自对应的负载连接；每个侦测讯号采集单元20的电流侦测讯号输出端和电压侦测讯号输出端分别与多回路监控芯片10对应的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端一对一连接，用于将采集的各自对应的一个直流转换器30的输入电流和输入电压对应的侦测讯号发送到多回路监控芯片10；多回路监控芯片10用于根据每个侦测讯号采集单元20发送的侦测讯号，计算每个侦测讯号采集单元20对应的直流转换器30的输入功率。

可以理解的是，本实施例的目的可以为利用设置在直流转换器30(DC/DC转换器)与对应的电源供应器的电源输出端之间的侦测讯号采集单元20，检测直流转换器30的输入电压和输入电流对应的侦测讯号，以使多回路监控芯片10可以根据每个侦测讯号采集单元20发送的侦测讯号，确定对应的直流转换器30的输入电压和输入电流，并计算输入功率，从而实现多回路监控芯片10对主板电路中全部负载的输入功率(整体系统消耗功率)的整合。

对应的，对于本实施例中的每个侦测讯号采集单元20的具体结构设置，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如直接利用如霍尔传感器的电流传感器实现对直流转换器30的输入电流对应的侦测信号的采集时，侦测讯号采集单元20可以包括电流传感器；其中，电流传感器的第一端与对应的电源输出端连接，电流传感器的第二端与对应的直流转换器30的输入端连接其公共端作为电压侦测讯号输出端与多回路监控芯片10对应的电压侦测讯号输入端连接，电流传感器的输出端作为电流侦测讯号输出端与多回路监控芯片10对应的电流侦测讯号输入端连接；也就是说，多回路监控芯片10可以利用电流传感器的输出端输出的侦测信号(如霍尔传感器输出的电压信号)，确定对应的直流转换器30的输入电流，可以利用电流传感器的第二端输出的侦测信号，确定对应的直流转换器30的输入电压。如侦测讯号采集单元20利用电流检测放大器实现对直流转换器30的输入电流对应的侦测信号的采集时，侦测讯号采集单元20可以包括侦测电阻和电流检测放大器；其中，侦测电阻的第一端与对应的电源输出端连接其公共端与电流检测放大器的第一输入端连接，侦测电阻的第二端与对应的直流转换器30的输入端连接其公共端与电流检测放大器的第二输入端连接，电流检测放大器的输出端作为电流侦测讯号输出端与多回路监控芯片10对应的电流侦测讯号输入端连接，侦测电阻的第二端作为电压侦测讯号输出端与多回路监控芯片10对应的电压侦测讯号输入端连接。也就是说，多回路监控芯片10可以利用电流检测放大器的输出端输出的侦测信号(电压信号)，确定对应的直流转换器30的输入电流，可以利用侦测电阻的第二端输出的侦测信号，确定对应的直流转换器30的输入电压。只要每个侦测讯号采集单元20可以将对应的直流转换器30的输入电流和输入电压对应的侦测信号发送到多回路监控芯片10，本实施例对此不做任何限制。

具体的，上述是以多回路监控芯片10直接接收每个侦测讯号采集单元20输出的电压信号(侦测信号)为例进行的展示，若多回路监控芯片10接收数字信号，每个侦测讯号采集单元20还可以设置有对应的模/数转换器，以将侦测信号由电压信号转换为数字信号发送给多回路监控芯片10，本实施例对此不做任何限制。

进一步的，多回路监控芯片10接收每个侦测讯号采集单元20输出的电压信号(侦测信号)时，为了使侦测讯号采集单元20输出的侦测信号在多回路监控芯片10可接受的电压范围内，侦测讯号采集单元20还可以设置有对应的分压电阻降低侦测信号的电压值，如图2所示，侦测讯号采集单元20不仅包括侦测电阻(Rshunt)和电流检测放大器(Amplifier)，还可以包括第一分压电阻(分压电阻A)和第二分压电阻(分压电阻B)；其中，侦测电阻的第二端与第一分压电阻的第一端连接，第一分压电阻的第二端与第二分压电阻的第一端连接其公共端作为电压侦测讯号输出端与多回路监控芯片10对应的电压侦测讯号输入端连接，第二分压电阻的第二端接地。也就是说，流经侦测电阻上的电流会产生一个电压差，透过电流检测放大器放大输出后产生一个输入电流对应的侦测信号(Iin_sense_output)，而输入电压透过分压电阻来产生一个对应的侦测信号(Vin_sense_output)，使两侦测信号可符合多回路监控芯片10(Multiple Loop Monitor Chip)可接受的电压范围，从而使多回路监控芯片10可以利用所有直流转换器30(DC/DC Converter)对应的侦测讯号，实时准确的侦测整合整体系统消耗功率。

具体的，考虑到多回路监控芯片10可接收的电压范围与侦测电阻可承受的功率，可以将侦测电阻设置为毫欧姆级电阻，避免侦测电阻超出额定功率的使用以及超出多回路监控芯片10可接收的电压范围。

对应的，如图2所示，每个侦测讯号采集单元20，还包括：第一电容(C1)和第二电容(C2)，以对电源供应器(Power supply)的输出端输出到直流转换器30的直流电压进行滤波；其中，第一电容的第一端与对应的电源输出端连接，第一电容的第二端接地；第二电容的第一端与对应的直流转换器30的输入端连接，第二电容的第二端接地。

需要说明的是，对于本实施例中多回路监控芯片10利用每个侦测讯号采集单元20输出的侦测信号，计算各自对应的直流转换器30的输入功率的具体方式，可以由设计人员自行设置，只要多回路监控芯片10可以根据每个侦测讯号采集单元20连接的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端接收到的侦测信号，确定每个侦测讯号采集单元20对应的直流转换器30的输入电流和输入电压，并利用输入电流和输入电压计算直流转换器30的输入功率，从而整合全部直流转换器30的输入功率，即整体系统消耗功率，本实施例对此不做任何限制。

具体的，对于本实施例中的侦测讯号采集单元20和直流转换器30的具体数量，即n的具体数值的设置，可以由设计人员自行设置，如主板电路中存在多个直流转换器30对对应的负载进行供电时，本实施例中的输入功率侦测电路可以包括多个侦测讯号采集单元20和直流转换器30，即n可以为大于等于2的正整数，以使多回路监控芯片10可以实时准确侦测多组负载的消耗功率，整合整体系统消耗功率。

本实施例中，多回路监控芯片10可以利用每个侦测讯号采集单元20输出的侦测讯号，确定对应的直流转换器30的输入电压和输入电流，并计算每个直流转换器30的输入功率，从而可以实现对整体系统消耗功率的整合，避免系统过载时造成机器出问题的情况，并利用准确的得知系统最大功率消耗用来挑选更合适的系统的电源供应器避免挑选过大瓦特数的电源供应器而造成成本的增加。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种输入功率侦测电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种输入功率侦测电路，其特征在于，包括：多回路监控芯片和n个侦测讯号采集单元和直流转换器；其中，n为大于等于1的正整数；

每个所述直流转换器的输入端通过各自对应的一个侦测讯号采集单元与各自对应的电源输出端连接，每个所述直流转换器的输出端与各自对应的负载连接；每个所述侦测讯号采集单元的电流侦测讯号输出端和电压侦测讯号输出端分别与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端和电压侦测讯号输入端一对一连接，用于将采集的各自对应的一个直流转换器的输入电流和输入电压对应的侦测讯号发送到所述多回路监控芯片；所述多回路监控芯片用于根据每个所述侦测讯号采集单元发送的侦测讯号，计算每个所述侦测讯号采集单元对应的直流转换器的输入功率。

2.根据权利要求1所述的输入功率侦测电路，其特征在于，每个所述侦测讯号采集单元均包括：电流传感器；

其中，所述电流传感器的第一端与对应的电源输出端连接，所述电流传感器的第二端与对应的直流转换器的输入端连接其公共端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接，所述电流传感器的输出端作为所述电流侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的输入功率侦测电路，其特征在于，每个所述侦测讯号采集单元均包括：侦测电阻和电流检测放大器；

其中，所述侦测电阻的第一端与对应的电源输出端连接其公共端与所述电流检测放大器的第一输入端连接，所述侦测电阻的第二端与对应的直流转换器的输入端连接其公共端与所述电流检测放大器的第二输入端连接，所述电流检测放大器的输出端作为所述电流侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电流侦测讯号输入端连接，所述侦测电阻的第二端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的输入功率侦测电路，其特征在于，每个所述侦测讯号采集单元，还包括：第一分压电阻和第二分压电阻；

其中，所述侦测电阻的第二端与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接其公共端作为所述电压侦测讯号输出端与所述多回路监控芯片对应的电压侦测讯号输入端连接，所述第二分压电阻的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的输入功率侦测电路，其特征在于，所述侦测电阻具体为毫欧姆级电阻。

6.根据权利要求3所述的输入功率侦测电路，其特征在于，每个所述侦测讯号采集单元，还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与对应的电源输出端连接，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端与对应的直流转换器的输入端连接，所述第二电容的第二端接地。