CN110032263A - 一种服务器及其掉电保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服务器及其掉电保护电路，包括控制装置，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关导通；分别与降压调节芯片的使能端以及地连接的第一可控开关，用于在导通时将降压调节芯片的使能端接地，以便降压调节芯片对应的硬件正常下电。本发明中，由于降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时无法维持输出电压的稳定并保证对应硬件正常工作，控制装置能够在输入电压低于第一预设阈值时控制第一可控开关导通，降压调节芯片的使能端便会接地导致使能信号消失，降压调节芯片便能够与该硬件进行交互并使之并正常下电，不会导致该硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性。

Description

一种服务器及其掉电保护电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种掉电保护电路，本发明还涉及一种服务器。

背景技术

板卡上的各种硬件的输入电压一般由降压调节芯片提供，正常情况下，该硬件在停止工作时，处理器首先会控制降压调节芯片的使能信号消失，接着降压调节芯片便会与该硬件进行交互以完成下电时序，包括对相关数据的保存以及停止相关控制动作等，但是某些异常情况下，降压调节芯片的输入电压可能会大幅降低甚至消失，此种情况下，该硬件便会被迫下电，这种情况下便不会执行正常的下电流程，导致该硬件的工作紊乱以及相关数据的丢失。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种掉电保护电路，防止硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性；本发明的另一目的是提供一种包括上述掉电保护电路的服务器，防止硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种掉电保护电路，包括：

控制装置，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关导通；

分别与所述降压调节芯片的使能端以及地连接的所述第一可控开关，用于在导通时将所述降压调节芯片的使能端接地，以便所述降压调节芯片对应的硬件正常下电。

优选地，所述控制装置包括：

输入端与所述降压调节芯片的输入端连接，输出端与第一比较器的反向输入端连接的第一电压采样电路，用于对所述降压调节芯片的输入电压进行采样得到第一采样电压；

与所述第一比较器的正向输入端连接的第一基准电压源，用于输出第一基准电压；

输出端与所述第一可控开关的控制端连接的第一比较器，用于当所述第一采样电压的电压值低于所述第一基准电压的电压值时输出预设高电压，以便所述第一可控开关导通；

其中，当所述降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，所述第一采样电压的电压值低于所述第一基准电压的电压值。

优选地，所述第一电压采样电路包括第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述第一电压采样电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端以及所述第一比较器的反向输入端连接，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，该掉电保护电路还包括：

预警模块，用于在所述降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，发出预警，以便工作人员做出应对；

其中，所述第二预设阈值高于所述第一预设阈值。

优选地，所述预警模块包括：

输入端与所述降压调节芯片的输入端连接，输出端与第二比较器的反向输入端连接的第二电压采样电路，用于对所述降压调节芯片的输入电压进行采样得到第二采样电压；

与所述第二比较器的正向输入端连接的第二基准电压源，用于输出第二基准电压；

输出端与提示模块连接的第二比较器，用于当所述第二采样电压的电压值低于所述第二基准电压的电压值时输出所述预设高电压，以便所述提示模块发出预警；

所述提示模块；

其中，当所述降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，所述第二采样电压的电压值低于所述第二基准电压的电压值。

优选地，所述第二电压采样电路包括第三电阻以及第四电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述第二电压采样电路的输入端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端以及所述第二比较器的反向输入端连接，所述第四电阻的第二端接地。

优选地，该掉电保护电路还包括第二可控开关；

所述第二可控开关的第一端与所述第一比较器的输出端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第二可控开关的控制端与所述第二比较器的输出端连接。

优选地，所述第一可控开关以及所述第二可控开关均为N型金属-氧化物-半导体NMOS；

其中，所述NMOS的栅极作为所述第一可控开关以及所述第二可控开关的所述控制端。

优选地，所述第一基准电压源以及所述第二基准电压源均为所述降压调节芯片的输出电压。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器，包括如上任一项所述的掉电保护电路。

本发明提供了一种掉电保护电路，包括控制装置，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关导通；分别与降压调节芯片的使能端以及地连接的第一可控开关，用于在导通时将降压调节芯片的使能端接地，以便降压调节芯片对应的硬件正常下电。

可见，本发明中，由于降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时无法维持输出电压的稳定并保证对应硬件正常工作，控制装置能够在输入电压低于第一预设阈值时控制第一可控开关导通，此种情况下，降压调节芯片的使能端便会接地导致使能信号消失，降压调节芯片便能够与该硬件进行交互并使之并正常下电，正常下电时，该硬件会自动终止相关的控制动作，并保存相关数据，因此不会导致该硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性。

本发明还提供了一种服务器，具有如上掉电保护电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种掉电保护电路的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种掉电保护电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种掉电保护电路，防止硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性；本发明的另一核心是提供一种包括上述掉电保护电路的服务器，防止硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性。

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为本发明提供的一种掉电保护电路的结构示意图，包括：

控制装置1，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关2导通；

分别与降压调节芯片的使能端以及地连接的第一可控开关2，用于在导通时将降压调节芯片的使能端接地，以便降压调节芯片对应的硬件正常下电。

具体的，第一预设阈值可以为能够准确确定出降压调节芯片的输入电压异常降低并导致输出电压不能维持后端硬件正常工作的一个阈值，可以根据实际情况进行自主设定，例如可以设置为降压调节芯片正常输出电压的1.2至1.3倍之间的一个数值，本发明实施例在此不做限定。

具体的，考虑到上述背景技术中的技术问题，本发明实施例中的控制装置1可以在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关2导通，第一可控开关2导通后便可以使得降压调节芯片的使能端接地，此种情况下，便能够执行正常的下电流程，即首先使得降压调节芯片的使能信号消失，然后降压调节芯片便可以与后端硬件进行交互，使其完成正常的下电流程，防止了工作的紊乱以及数据的丢失，提高了安全性。

此外，由于每个降压调节芯片的输出电压在进入后端硬件之前，都会经过一个充电电容，其作用为防止降压调节芯片的输入端异常掉电，使得后端硬件在降压调节芯片的输入端异常掉电仍能维持工作一小段时间，但是其内部的电压也是逐步降低的，这也就代表若异常掉电，后端硬件很可能在电容的作用下在欠压的状态下工作一段时间，有可能导致硬件自身的损坏，本发明实施例中的掉电保护电路能够使得异常掉电的情况发生时，硬件完成正常下电流程，也就杜绝了后端硬件因为欠压工作而导致的损坏。

本发明提供了一种掉电保护电路，包括控制装置，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关导通；分别与降压调节芯片的使能端以及地连接的第一可控开关，用于在导通时将降压调节芯片的使能端接地，以便降压调节芯片对应的硬件正常下电。

可见，本发明中，由于降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时无法维持输出电压的稳定并保证对应硬件正常工作，控制装置能够在输入电压低于第一预设阈值时控制第一可控开关导通，此种情况下，降压调节芯片的使能端便会接地导致使能信号消失，降压调节芯片便能够与该硬件进行交互并使之并正常下电，正常下电时，该硬件会自动终止相关的控制动作，并保存相关数据，因此不会导致该硬件的工作紊乱以及数据的丢失，提升了安全性。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，控制装置1包括：

输入端与降压调节芯片的输入端连接，输出端与第一比较器M1的反向输入端连接的第一电压采样电路11，用于对降压调节芯片的输入电压进行采样得到第一采样电压；

与第一比较器M1的正向输入端连接的第一基准电压源，用于输出第一基准电压；

输出端与第一可控开关2的控制端连接的第一比较器M1，用于当第一采样电压的电压值低于第一基准电压的电压值时输出预设高电压，以便第一可控开关2导通；

其中，当降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，第一采样电压的电压值低于第一基准电压的电压值。

具体的，本发明实施例中的控制装置1结构比较简单，成本比较低。

当然，除了本发明实施例中的控制装置1外，控制装置1还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

具体的，第一电压采样电路11采样得到的第一采样电压可以与输入电压成一定的比例关系，例如可以为输入电压的六分之五到十三分之十之间的一个数值等，当然，这个比例还与第一预设阈值以及第一基准电压的电压值有关，例如可以使得当输入电压为1.2倍的输出电压时，采样电压的电压值等于第一基准电压的电压值，本发明实施例在此不做限定。

其中，采用第一比较器M1来执行比较并控制输出的工作，代替了处理器，有效降低了成本，使得电路结构变得简单，故障率降低。

具体的，当降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，第一采样电压的电压值可以低于第一基准电压的电压值，此种情况下，第一比较器M1便能够输出预设高电压，并使得第一可控开关2导通，可以对第一预设阈值，第一采样电路的采样比例以及第一基准电压源输出的电压值进行设置以满足上述条件，可以为多种不同的组合，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，第一电压采样电路11包括第一电阻R1以及第二电阻R2；

第一电阻R1的第一端作为第一电压采样电路11的输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端以及第一比较器M1的反向输入端连接，第二电阻R2的第二端接地。

具体的，本发明实施例中的第一电压采样电路11仅仅包括第一电阻R1以及第二电阻R2，结构比较简单，成本以及故障率都比较低。

当然，除了本发明实施例中的第一电压采样电路11外，第一电压采样电路11还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

其中，可以通过调节第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值的比例关系来决定第一电压采样电路11的采样比例，例如当第一预设阈值为6V时，可以将第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值设置为一比五的关系，此种情况下，第一电压采样电路11采集到的采样电压的电压值便可以为5V，此时采样电压的电压值正好与降压调节芯片正常情况下的输出电压相等，当输入电压低于6V时，那么采样电压的电压值便会低于5V，那么由于第一基准电压可以设置为5V，第一比较器M1便会输出预设高电压使得第一可控开关2导通，本发明实施例在此不做限定。

当然，除了上述举例外，第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值比例还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

其中，第一电阻R1以及第二电阻R2并不仅仅代表单一的电阻，其可以为多个电阻组成的电阻模块，只要阻值比例满足预设的比例关系即可，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该掉电保护电路还包括：

预警模块3，用于在降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，发出预警，以便工作人员做出应对；

其中，第二预设阈值高于第一预设阈值。

具体的，考虑到降压调节芯片的输入电压异常时，仅仅保护后端硬件的安全是不够的，还需要工作人员来处理这次异常，本发明实施例中的预警模块3可以在降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时发出预警，以此来吸引工作人员的注意以及时对异常状况进行处理。

具体的，第二预设阈值可以设置的高于第一预设阈值，此种情况下，不至于在确定出降压调节芯片的输入电压完全满足不了后端硬件的正常工作的情况下才发出预警，在输入电压低于第二预设阈值也即发生大幅下跌的情况下便及时地发出预警，这样有利于工作人员及时地对降压调节芯片的输入电压进行检修，防止造成更大的损失，例如电源彻底损坏等。

其中，第二预设阈值可以根据实际情况进行自主设定，例如可以设置为降压调节芯片正常的输出电压的1.5至1.8倍，例如当正常的输出电压为5V时，第二预设阈值可以设置为7.5到9V之间任意的数值，当输入电压等于第二预设阈值时，第二电压采样电路31的采样电压的电压值可以等于第二基准电压的电压值，当然，第二预设阈值甚至可以设置为等于或者小于第一预设阈值等，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，预警模块3包括：

输入端与降压调节芯片的输入端连接，输出端与第二比较器M2的反向输入端连接的第二电压采样电路31，用于对降压调节芯片的输入电压进行采样得到第二采样电压；

与第二比较器M2的正向输入端连接的第二基准电压源，用于输出第二基准电压；

输出端与提示模块32连接的第二比较器M2，用于当第二采样电压的电压值低于第二基准电压的电压值时输出预设高电压，以便提示模块32发出预警；

提示模块32；

其中，当降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，第二采样电压的电压值低于第二基准电压的电压值。

其中，提示模块32可以为多种类型，例如可以为蜂鸣器、显示器或者短信息发送装置等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，预警模块3的具体结构基本与上述的控制装置1相同，包括第二电压采样电路31、第二基准电压源以及第二比较器M2，唯一的不同仅仅在于第二预设阈值可以大于第一预设阈值，对于预警模块3的介绍请参照前述的控制装置1的介绍，本发明实施例在此不再赘述。

作为一种优选的实施例，第二电压采样电路31包括第三电阻R3以及第四电阻R4；

第三电阻R3的第一端作为第二电压采样电路31的输入端，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端以及第二比较器M2的反向输入端连接，第四电阻R4的第二端接地。

具体的，第二电压采样电路31同样包括第三电阻R3以及第四电阻R4两个电阻，具有结构简单以及成本低等优点。

对于本发明实施例提供的第二电压采样电路31的介绍可以参照前述的第一电压采样电路11的介绍，本发明实施例在此不再赘述。

值的注意的是，第三电阻R3以及第四电阻R4的阻值比例可以根据第二基准电压的电压值以及第二预设阈值进行设定，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该掉电保护电路还包括第二可控开关Q2；

第二可控开关Q2的第一端与第一比较器M1的输出端连接，第二可控开关Q2的第二端与第一可控开关2的控制端连接，第二可控开关Q2的控制端与第二比较器M2的输出端连接。

为了更好的对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的另一种掉电保护电路的结构示意图。

其中，第一可控开关2可以为图中的Q1，图中的第一基准电压源以及第二基准电压源均为降压调节芯片的输出电压Vout，而图中的Vin可以为降压调节芯片的输入电压。

具体的，考虑到控制装置1中的各个元器件可能存在损坏的可能，那么在此种情况下即使降压调节芯片的输入电压正常，控制装置1也有可能因为自身故障而控制第一可控开关2导通，这种情况下便会意外地使得后端硬件正常地下电，不必要的中断了后端硬件的工作，本发明实施例中，第二可控开关Q2常态下可以为断开状态，此种情况下，即使控制装置1故障，那么在第二可控开关Q2不导通的情况下，第一比较器M1即使输出预设高电压也无法使得第一可控开关2导通并使得降压调节芯片的使能信号接地，保证了后端硬件正常情况下持续稳定地工作，防止工作效率的降低。

其中，在降压调节芯片的输入电压异常降低的情况下，第二比较器M2首先会在输入电压低于第二预设阈值时输出预设高电压使得第二可控开关Q2导通，若输入电压持续降低到低于第一预设阈值，那么第一比较器M1便会控制第一可控开关2导通，从而使得使能信号接地，仍然能够完成掉电保护工作。

作为一种优选的实施例，第一可控开关2以及第二可控开关Q2均为NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)；

其中，NMOS的栅极作为第一可控开关2以及第二可控开关Q2的控制端。

具体的，NMOS具有灵敏度高、结构简单、价格低廉以及寿命长等优点。

当然，除了NMOS外，第一可控开关2以及第二可控开关Q2还可以为其他类型，也可以分别为不同的类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，第一基准电压源以及第二基准电压源均为降压调节芯片的输出电压。

具体的，将降压调节芯片的输出电压作为第一基准电压源以及第二基准电压源可以不用再额外调制基准电源，降低了成本。

当然，除了降压调节芯片的输出电压外，第一基准电压源以及第二基准电压源还可以为其他类型，两者也不一定为同一个电源，本发明实施例在此不做限定。

本发明还提供了一种服务器，包括如上任一项的掉电保护电路。

对于本发明提供的服务器的介绍请参照前述的掉电保护电路的实施例，本发明实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种掉电保护电路，其特征在于，包括：

控制装置，用于在降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，控制第一可控开关导通；

分别与所述降压调节芯片的使能端以及地连接的所述第一可控开关，用于在导通时将所述降压调节芯片的使能端接地，以便所述降压调节芯片对应的硬件正常下电。

2.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述控制装置包括：

输入端与所述降压调节芯片的输入端连接，输出端与第一比较器的反向输入端连接的第一电压采样电路，用于对所述降压调节芯片的输入电压进行采样得到第一采样电压；

与所述第一比较器的正向输入端连接的第一基准电压源，用于输出第一基准电压；

输出端与所述第一可控开关的控制端连接的第一比较器，用于当所述第一采样电压的电压值低于所述第一基准电压的电压值时输出预设高电压，以便所述第一可控开关导通；

其中，当所述降压调节芯片的输入电压低于第一预设阈值时，所述第一采样电压的电压值低于所述第一基准电压的电压值。

3.根据权利要求2所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一电压采样电路包括第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述第一电压采样电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端以及所述第一比较器的反向输入端连接，所述第二电阻的第二端接地。

4.根据权利要求2或3所述的掉电保护电路，其特征在于，该掉电保护电路还包括：

预警模块，用于在所述降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，发出预警，以便工作人员做出应对；

其中，所述第二预设阈值高于所述第一预设阈值。

5.根据权利要求4所述的掉电保护电路，其特征在于，所述预警模块包括：

输入端与所述降压调节芯片的输入端连接，输出端与第二比较器的反向输入端连接的第二电压采样电路，用于对所述降压调节芯片的输入电压进行采样得到第二采样电压；

与所述第二比较器的正向输入端连接的第二基准电压源，用于输出第二基准电压；

输出端与提示模块连接的第二比较器，用于当所述第二采样电压的电压值低于所述第二基准电压的电压值时输出所述预设高电压，以便所述提示模块发出预警；

所述提示模块；

其中，当所述降压调节芯片的输入电压低于第二预设阈值时，所述第二采样电压的电压值低于所述第二基准电压的电压值。

6.根据权利要求5所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第二电压采样电路包括第三电阻以及第四电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述第二电压采样电路的输入端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端以及所述第二比较器的反向输入端连接，所述第四电阻的第二端接地。

7.根据权利要求6所述的掉电保护电路，其特征在于，该掉电保护电路还包括第二可控开关；

所述第二可控开关的第一端与所述第一比较器的输出端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第二可控开关的控制端与所述第二比较器的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一可控开关以及所述第二可控开关均为N型金属-氧化物-半导体NMOS；

其中，所述NMOS的栅极作为所述第一可控开关以及所述第二可控开关的所述控制端。

9.根据权利要求5所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一基准电压源以及所述第二基准电压源均为所述降压调节芯片的输出电压。

10.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的掉电保护电路。