CN110867822B - 一种psu和bbu的合路电路及存储电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PSU和BBU的合路电路，包括供电保护电路、防反灌电路及控制器。本申请的合路电路可检测PSU和BBU的电压及电流，并在PSU电压异常和/或电流异常时切断PSU与负载之间的供电线路；同理在BBU电压异常和/或电流异常时切断BBU与负载之间的供电线路，从而起到过压、欠压、过流、欠流保护作用。而且，合路电路可防止PSU和BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流，从而起到反灌保护作用。可见，本申请的合路电路的保护组件较为完备，安全性较高，从而提高了存储设备的可靠性。本发明还公开了一种存储电源，与上述合路电路具有相同的有益效果。

Description

一种PSU和BBU的合路电路及存储电源

技术领域

本发明涉及存储安全领域，特别是涉及一种PSU和BBU的合路电路及存储电源。

背景技术

目前，在存储设备中，存储控制器的电源包括PSU(Power Supply Unit，电源供应组件)和BBU(Battery Backup Unit，备用电源组件)，其中，在PSU正常时，由PSU为存储控制器供电；在PSU异常(如断电)时，由BBU为存储控制器供电，以利用BBU的短时间供电将存储控制器正在运行的业务和数据进行处理和保存。现有技术中，在PSU和BBU双供电电源供电的情况下，为了防止出现电压反灌的问题，不能将两个供电电源的输出直接连接在一起供给负载使用，需合理设置PSU和BBU的合路电路，但现有的合路电路的安全性较低，从而影响存储设备的可靠性。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的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PSU和BBU的合路电路及存储电源，起到过压、欠压、过流、欠流保护作用，且起到反灌保护作用，可见，本申请的合路电路的保护组件较为完备，安全性较高，从而提高了存储设备的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种PSU和BBU的合路电路，包括：

供电保护电路，用于检测PSU和BBU的电压及电流，并在所述PSU电压异常和/或电流异常时生成PSU供电保护信号，在所述BBU电压异常和/或电流异常时生成BBU供电保护信号；

防反灌电路，用于防止所述PSU和所述BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流；

控制器，用于在接收到所述PSU供电保护信号时，控制所述PSU与负载之间的供电线路上的可控开关断开；在接收到所述BBU供电保护信号时，控制所述BBU与所述负载之间的供电线路上的可控开关断开。

优选地，所述供电保护电路包括：

PSU电压保护电路，用于检测所述PSU的电压，并在所述PSU过压时生成PSU过压信号，在所述PSU的电压欠压时生成PSU欠压信号；

PSU电流保护电路，用于检测所述PSU的电流，并在所述PSU过流时生成PSU过流信号，在所述PSU欠流时生成PSU欠流信号；

BBU电压保护电路，用于检测BBU的电压，并在所述BBU过压时生成BBU过压信号，在所述BBU的电压欠压时生成BBU欠压信号；

BBU电流保护电路，用于检测BBU的电流，并在所述BBU过流时生成BBU过流信号，在所述BBU欠流时生成BBU欠流信号；

其中，所述PSU电压保护电路与所述BBU电压保护电路结构相同；所述PSU电流保护电路与所述BBU电流保护电路结构相同。

优选地，所述PSU电流保护电路包括：

采样电阻，用于对所述PSU的输出电流进行采样，得到采样电压信号；

与所述采样电阻连接的信号放大电路，用于将所述采样电压信号进行放大，得到电压放大信号；

与所述信号放大电路的输出端连接的PSU过流保护电路，用于当所述电压放大信号大于预设过流阈值时，生成PSU过流信号；

与所述信号放大电路的输出端连接的PSU欠流保护电路，用于当所述电压放大信号小于预设欠流阈值时，生成PSU欠流信号。

优选地，所述信号放大电路包括第一比较器、第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻；其中：

所述第一电阻的第一端与所述采样电阻的第一端连接，所述采样电阻的第二端分别与所述PSU的输出端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述第一比较器的输入正端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端分别与所述第一比较器的输入负端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输入正端连接，所述第二比较器的输入负端分别与所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端与所述第二比较器的输出端连接且公共端作为所述信号放大电路的输出端。

优选地，所述PSU过流保护电路包括第三比较器、第七电阻及第八电阻；所述PSU欠流保护电路包括第四比较器、第九电阻及第十电阻；其中：

所述第三比较器的输入正端分别与所述信号放大电路的输出端和所述第四比较器的输入负端连接，所述第三比较器的输入负端分别与所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接入过流参考电压，所述第八电阻的第二端接地，所述第四比较器的输入正端分别与所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端接入欠流参考电压，所述第十电阻的第二端接地，所述第三比较器的输出端和所述第四比较器的输出端均与所述控制器连接。

优选地，所述PSU电压保护电路包括PSU过压保护电路和PSU欠压保护电路；所述PSU过压保护电路包括第五比较器、第十一电阻及第十二电阻；所述PSU欠压保护电路包括第六比较器、第十三电阻及第十四电阻；其中：

所述第五比较器的输入正端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第十二电阻的第二端接地，所述第五比较器的输入负端接入过压参考电压，所述第六比较器的输入负端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地，所述第六比较器的输入正端接入欠压参考电压，所述第五比较器的输出端和所述第六比较器的输出端均与所述控制器连接。

优选地，所述PSU和BBU的合路电路还包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第一开关控制电路、第二开关控制电路及第三开关控制电路；其中：

所述第一可控开关的第一端与所述采样电阻的第一端连接，所述第一可控开关的第二端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第三可控开关的第一端连接，所述第三可控开关的第二端与所述负载的供电端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第一开关控制电路连接，所述第二可控开关的控制端与所述第二开关控制电路连接，所述第三可控开关的控制端与所述第三开关控制电路连接，所述第二开关控制电路和所述第三开关控制电路均与所述控制器连接；

所述第一开关控制电路用于在所述第一可控开关的第一端的电压大于其第二端的电压时，控制所述第一可控开关导通；所述控制器还用于利用所述第二开关控制电路实现在所述PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制所述第二可控开关断开；利用所述第三开关控制电路实现在所述PSU的供电电压大于负载电压时控制所述第三可控开关导通、在所述PSU的供电电压小于负载电压时控制所述第三可控开关断开。

优选地，所述第二开关控制电路包括第一控制开关、第十五电阻及第十六电阻；其中：

所述第一控制开关的控制端与所述控制器连接，所述第一控制开关的第一端与所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端与所述第十五电阻的第一端连接且公共端接入所述第二可控开关的控制端，所述第十五电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第一控制开关的第二端接地；

所述控制器具体用于在所述PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制所述第一控制开关断开，以控制所述第二可控开关断开。

优选地，所述第二开关控制电路包括第二控制开关、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第七比较器及第八比较器；其中：

所述第二控制开关的控制端与所述控制器连接，所述第二控制开关的第一端与所述第十八电阻的第一端连接，所述第十八电阻的第二端与所述第十七电阻的第一端连接且公共端接入所述第三可控开关的控制端，所述第十七电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二控制开关的第二端接地；

所述第七比较器的输入正端分别与所述第十九电阻的第一端和所述第二十电阻的第一端连接，所述第十九电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二十电阻的第二端接地，所述第七比较器的输入负端分别与所述第二十一电阻的第一端和所述第二十二电阻的第一端连接，所述第二十一电阻的第二端接入负载电压，所述第二十二电阻的第二端接地；所述第八比较器的输入正端分别与所述第二十三电阻的第一端和所述第二十四电阻的第一端连接，所述第二十三电阻的第二端接入负载电压，所述第二十四电阻的第二端接地，所述第八比较器的输入负端分别与所述第二十五电阻的第一端和所述第二十六电阻的第一端连接，所述第二十五电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二十六电阻的第二端接地；

所述控制器具体用于在所述第七比较器输出高电平时，控制所述第二控制开关导通，以控制所述第三可控开关导通；在所述第八比较器输出高电平时，控制所述第二控制开关断开，以控制所述第三可控开关断开。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种存储电源，包括PSU、BBU及上述任一种PSU和BBU的合路电路。

本发明提供了一种PSU和BBU的合路电路，包括供电保护电路、防反灌电路及控制器。本申请的合路电路可检测PSU和BBU的电压及电流，并在PSU电压异常和/或电流异常时切断PSU与负载之间的供电线路；同理在BBU电压异常和/或电流异常时切断BBU与负载之间的供电线路，从而起到过压、欠压、过流、欠流保护作用。而且，合路电路可防止PSU和BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流，从而起到反灌保护作用。可见，本申请的合路电路的保护组件较为完备，安全性较高，从而提高了存储设备的可靠性。

本发明还提供了一种存储电源，与上述合路电路具有相同的有益效果。

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为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的PSU通路结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的BBU通路结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PSU和BBU的合路电路及存储电源，起到过压、欠压、过流、欠流保护作用，且起到反灌保护作用，可见，本申请的合路电路的保护组件较为完备，安全性较高，从而提高了存储设备的可靠性。

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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的结构示意图。

该PSU和BBU的合路电路包括：

供电保护电路1，用于检测PSU和BBU的电压及电流，并在PSU电压异常和/或电流异常时生成PSU供电保护信号，在BBU电压异常和/或电流异常时生成BBU供电保护信号；

防反灌电路2，用于防止PSU和BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流；

控制器3，用于在接收到PSU供电保护信号时，控制PSU与负载之间的供电线路上的可控开关断开；在接收到BBU供电保护信号时，控制BBU与负载之间的供电线路上的可控开关断开。

具体地，本申请的PSU和BBU的合路电路包括供电保护电路1、防反灌电路2及控制器3，其工作原理为：

防反灌电路2可防止PSU和BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流，从而起到反灌保护作用。

对于PSU，供电保护电路1可检测PSU的电压，并在PSU电压异常，如过压或欠压时生成PSU供电保护信号；也可检测PSU的电流，同样在PSU电流异常，如过流或欠流时生成PSU供电保护信号，并将PSU供电保护信号发送至控制器3。对于BBU同理，供电保护电路1可检测BBU的电压，并在BBU电压异常，如过压或欠压时生成BBU供电保护信号，也可检测BBU的电流，同样在BBU电流异常，如过流或欠流时生成BBU供电保护信号，并将BBU供电保护信号发送至控制器3。

控制器3在接收到PSU供电保护信号时，控制PSU与负载之间的供电线路上的可控开关断开，以切断PSU的供电，从而避免负载因PSU电压异常和/或电流异常受到损坏；同理在接收到BBU供电保护信号时，控制BBU与负载之间的供电线路上的可控开关断开，以切断BBU的供电，从而避免负载因BBU电压异常和/或电流异常受到损坏，从而起到过压、欠压、过流、欠流保护作用。

本发明提供了一种PSU和BBU的合路电路，包括供电保护电路、防反灌电路及控制器。本申请的合路电路可检测PSU和BBU的电压及电流，并在PSU电压异常和/或电流异常时切断PSU与负载之间的供电线路；同理在BBU电压异常和/或电流异常时切断BBU与负载之间的供电线路，从而起到过压、欠压、过流、欠流保护作用。而且，合路电路可防止PSU和BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流，从而起到反灌保护作用。可见，本申请的合路电路的保护组件较为完备，安全性较高，从而提高了存储设备的可靠性。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，供电保护电路1包括：

PSU电压保护电路，用于检测PSU的电压，并在PSU过压时生成PSU过压信号，在PSU的电压欠压时生成PSU欠压信号；

PSU电流保护电路，用于检测PSU的电流，并在PSU过流时生成PSU过流信号，在PSU欠流时生成PSU欠流信号；

BBU电压保护电路，用于检测BBU的电压，并在BBU过压时生成BBU过压信号，在BBU的电压欠压时生成BBU欠压信号；

BBU电流保护电路，用于检测BBU的电流，并在BBU过流时生成BBU过流信号，在BBU欠流时生成BBU欠流信号；

其中，PSU电压保护电路与BBU电压保护电路结构相同；PSU电流保护电路与BBU电流保护电路结构相同。

具体地，本申请的供电保护电路1包括PSU电压保护电路、PSU电流保护电路、BBU电压保护电路及BBU电流保护电路，其工作原理为：

PSU电压保护电路用于PSU过压、欠压保护，PSU电流保护电路用于PSU过流、欠流保护；同理BBU电压保护电路用于BBU过压、欠压保护，BBU电流保护电路用于BBU过流、欠流保护。

需要说明的是，PSU电压保护电路与BBU电压保护电路结构相同，且PSU电流保护电路与BBU电流保护电路结构相同，从而便于生产制作。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的PSU通路结构示意图。

作为一种可选的实施例，PSU电流保护电路包括：

采样电阻R，用于对PSU的输出电流进行采样，得到采样电压信号；

与采样电阻R连接的信号放大电路，用于将采样电压信号进行放大，得到电压放大信号；

与信号放大电路的输出端连接的PSU过流保护电路，用于当电压放大信号大于预设过流阈值时，生成PSU过流信号；

与信号放大电路的输出端连接的PSU欠流保护电路，用于当电压放大信号小于预设欠流阈值时，生成PSU欠流信号。

具体地，本申请的PSU电流保护电路包括采样电阻R、信号放大电路、PSU过流保护电路及PSU欠流保护电路，其工作原理为：

采样电阻R对PSU的输出电流进行采样，目的是将电流信号转化为电压信号，称为采样电压信号，并将采样电压信号传输至信号放大电路。信号放大电路将采样电压信号进行放大，得到电压放大信号，并将电压放大信号分别传输至PSU过流保护电路和PSU欠流保护电路。PSU过流保护电路比较电压放大信号与预设过流阈值，当电压放大信号大于预设过流阈值时，生成PSU过流信号。PSU欠流保护电路比较电压放大信号与预设欠流阈值，当电压放大信号小于预设欠流阈值时，生成PSU欠流信号。

需要说明的是，预设过流阈值和预设欠流阈值需根据负载的电源电流要求合理设置。

作为一种可选的实施例，信号放大电路包括第一比较器U1、第二比较器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6；其中：

第一电阻R1的第一端与采样电阻R的第一端连接，采样电阻R的第二端分别与PSU的输出端和第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端和第一比较器U1的输入正端连接，第三电阻R3的第二端接地，第一电阻R1的第二端分别与第一比较器U1的输入负端和第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端分别与第一比较器U1的输出端和第二比较器U2的输入正端连接，第二比较器U2的输入负端分别与第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端连接，第五电阻R5的第二端接地，第六电阻R6的第二端与第二比较器U2的输出端连接且公共端作为信号放大电路的输出端。

具体地，本申请的信号放大电路包括第一比较器U1、第二比较器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6，其工作原理为：

第一比较器U1和第二比较器U2组成的电路，用于实现电流信号到电压信号的转化。第一比较器U1的作用是检测采样电阻R两端的采样电压信号，其输出为一定倍数的采样电压信号，倍数大小取决于第一电阻R1、第三电阻R3及第四电阻R4的电阻值。第二比较器U2将第一比较器U1的输出电压二次放大，用来供后端PSU电流保护电路使用，其放大倍数为Vout＝(R6/R5)*Vin。

作为一种可选的实施例，PSU过流保护电路包括第三比较器U3、第七电阻R7及第八电阻R8；PSU欠流保护电路包括第四比较器U4、第九电阻R9及第十电阻R10；其中：

第三比较器U3的输入正端分别与信号放大电路的输出端和第四比较器U4的输入负端连接，第三比较器U3的输入负端分别与第七电阻R7的第一端和第八电阻R8的第一端连接，第七电阻R7的第二端接入过流参考电压，第八电阻R8的第二端接地，第四比较器U4的输入正端分别与第九电阻R9的第一端和第十电阻R10的第一端连接，第九电阻R9的第二端接入欠流参考电压，第十电阻R10的第二端接地，第三比较器U3的输出端和第四比较器U4的输出端均与控制器3连接。

具体地，本申请的PSU过流保护电路包括第三比较器U3、第七电阻R7及第八电阻R8，PSU欠流保护电路包括第四比较器U4、第九电阻R9及第十电阻R10，其工作原理为：

第三比较器U3组成的电路，用于PSU过流保护，通过修改第七电阻R7与第八电阻R8的比值来修改过流阈值。当电压放大信号大于过流阈值时，第三比较器U3输出高电平信号，即生成PSU过流信号；否则生成低电平信号。第四比较器U4组成的电路，用于PSU欠流保护，通过修改第九电阻R9与第十电阻R10的比值来修改欠流阈值。当电压放大信号小于欠流阈值时，第四比较器U4输出高电平信号，即生成PSU欠流信号；否则生成低电平信号。

作为一种可选的实施例，PSU电压保护电路包括PSU过压保护电路和PSU欠压保护电路；PSU过压保护电路包括第五比较器U5、第十一电阻R11及第十二电阻R12；PSU欠压保护电路包括第六比较器U6、第十三电阻R13及第十四电阻R14；其中：

第五比较器U5的输入正端分别与第十一电阻R11的第一端和第十二电阻R12的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与PSU的输出端连接，第十二电阻R12的第二端接地，第五比较器U5的输入负端接入过压参考电压，第六比较器U6的输入负端分别与第十三电阻R13的第一端和第十四电阻R14的第一端连接，第十三电阻R13的第二端与PSU的输出端连接，第十四电阻R14的第二端接地，第六比较器U6的输入正端接入欠压参考电压，第五比较器U5的输出端和第六比较器U6的输出端均与控制器3连接。

具体地，本申请的PSU过压保护电路包括第五比较器U5、第十一电阻R11及第十二电阻R12，PSU欠压保护电路包括第六比较器U6、第十三电阻R13及第十四电阻R14，其工作原理为：

第五比较器U5组成的电路，用于PSU过压保护。当第五比较器U5的输入正端输入的电压信号大于输入负端输入的电压信号时，第五比较器U5输出高电平信号，即生成PSU过压信号；否则生成低电平信号。第六比较器U6组成的电路，用于PSU欠压保护。当第六比较器U6的输入正端输入的电压信号大于输入负端输入的电压信号时，第六比较器U6输出高电平信号，即生成PSU欠压信号；否则生成低电平信号。

作为一种可选的实施例，PSU和BBU的合路电路还包括第一可控开关Q1、第二可控开关Q2、第三可控开关Q3、第一开关控制电路、第二开关控制电路及第三开关控制电路；其中：

第一可控开关Q1的第一端与采样电阻R的第一端连接，第一可控开关Q1的第二端与第二可控开关Q2的第一端连接，第二可控开关Q2的第二端与第三可控开关Q3的第一端连接，第三可控开关Q3的第二端与负载的供电端连接，第一可控开关Q1的控制端与第一开关控制电路连接，第二可控开关Q2的控制端与第二开关控制电路连接，第三可控开关Q3的控制端与第三开关控制电路连接，第二开关控制电路和第三开关控制电路均与控制器3连接；

第一开关控制电路用于在第一可控开关Q1的第一端的电压大于其第二端的电压时，控制第一可控开关Q1导通；控制器3还用于利用第二开关控制电路实现在PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制第二可控开关Q2断开；利用第三开关控制电路实现在PSU的供电电压大于负载电压时控制第三可控开关Q3导通、在PSU的供电电压小于负载电压时控制第三可控开关Q3断开。

进一步地，本申请的PSU和BBU的合路电路还包括第一可控开关Q1、第二可控开关Q2、第三可控开关Q3、第一开关控制电路、第二开关控制电路及第三开关控制电路，其工作原理为：

第一开关控制电路用于控制第一可控开关Q1的导通情况，具体在第一可控开关Q1的第一端的电压大于其第二端的电压时，控制第一可控开关Q1导通；否则，控制第一可控开关Q1断开。这里的第一开关控制电路可选用LM5050芯片实现此功能。

第二开关控制电路用于在控制器3的控制下实现控制第二可控开关Q2的导通情况，具体是控制器3在PSU过压或欠压或过流或欠流时，即接收到PSU过压信号或PSU欠压信号或PSU过流信号或PSU欠流信号时，利用第二开关控制电路控制第二可控开关Q2断开，从而切断PSU的供电；否则，利用第二开关控制电路控制第二可控开关Q2导通。

第三开关控制电路用于在控制器3的控制下实现控制第三可控开关Q3的导通情况，具体是控制器3利用第三开关控制电路实现在PSU的供电电压大于负载电压时控制第三可控开关Q3导通、在PSU的供电电压小于负载电压时控制第三可控开关Q3断开。

更具体地，这里的第二可控开关Q2和第三可控开关Q3均可由多个并联的可控开关组成，如图2，第二可控开关Q2和第三可控开关Q3由两个并联的可控开关组成，从而增加供电线路的流通电流能力。

作为一种可选的实施例，第二开关控制电路包括第一控制开关Q11、第十五电阻R15及第十六电阻R16；其中：

第一控制开关Q11的控制端与控制器3连接，第一控制开关Q11的第一端与第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端与第十五电阻R15的第一端连接且公共端接入第二可控开关Q2的控制端，第十五电阻R15的第二端与PSU的输出端连接，第一控制开关Q11的第二端接地；

控制器3具体用于在PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制第一控制开关Q11断开，以控制第二可控开关Q2断开。

具体地，本申请的第二开关控制电路包括第一控制开关Q11、第十五电阻R15及第十六电阻R16，其工作原理为：

第二可控开关Q2的工作原理为：第二可控开关Q2的第一端的电压大于第二可控开关Q2的控制端的电压时，第二可控开关Q2导通；否则，第二可控开关Q2断开。基于此，控制器3在PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制第一控制开关Q11断开，此时第二可控开关Q2的控制端的电压大于第二可控开关Q2的第一端的电压，第二可控开关Q2断开。控制器3在PSU电压和电流均正常时，控制第一控制开关Q11导通，此时第二可控开关Q2的第一端的电压大于第二可控开关Q2的控制端的电压，第二可控开关Q2导通。

作为一种可选的实施例，第二开关控制电路包括第二控制开关Q12、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第七比较器U7及第八比较器U8；其中：

第二控制开关Q12的控制端与控制器3连接，第二控制开关Q12的第一端与第十八电阻R18的第一端连接，第十八电阻R18的第二端与第十七电阻R17的第一端连接且公共端接入第三可控开关Q3的控制端，第十七电阻R17的第二端与PSU的输出端连接，第二控制开关Q12的第二端接地；

第七比较器U7的输入正端分别与第十九电阻R19的第一端和第二十电阻R20的第一端连接，第十九电阻R19的第二端与PSU的输出端连接，第二十电阻R20的第二端接地，第七比较器U7的输入负端分别与第二十一电阻R21的第一端和第二十二电阻R22的第一端连接，第二十一电阻R21的第二端接入负载电压，第二十二电阻R22的第二端接地；第八比较器U8的输入正端分别与第二十三电阻R23的第一端和第二十四电阻R24的第一端连接，第二十三电阻R23的第二端接入负载电压，第二十四电阻R24的第二端接地，第八比较器U8的输入负端分别与第二十五电阻R25的第一端和第二十六电阻R26的第一端连接，第二十五电阻R25的第二端与PSU的输出端连接，第二十六电阻R26的第二端接地；

控制器3具体用于在第七比较器U7输出高电平时，控制第二控制开关Q12导通，以控制第三可控开关Q3导通；在第八比较器U8输出高电平时，控制第二控制开关Q12断开，以控制第三可控开关Q3断开。

具体地，本申请的第二开关控制电路包括第二控制开关Q12、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第七比较器U7及第八比较器U8，其工作原理为：

第三可控开关Q3的工作原理为：第三可控开关Q3的第一端的电压大于第三可控开关Q3的控制端的电压时，第三可控开关Q3导通；否则，第三可控开关Q3断开。基于此，控制器3在PSU的供电电压小于负载电压时，控制第二控制开关Q12断开，此时第三可控开关Q3的控制端的电压大于第三可控开关Q3的第一端的电压，第三可控开关Q3断开。控制器3在PSU的供电电压大于负载电压时，控制第二控制开关Q12导通，此时第三可控开关Q3的第一端的电压大于第三可控开关Q3的控制端的电压，第三可控开关Q3导通。

第七比较器U7组成的电路，用于检测PSU的供电电压是否大于负载电压。当第七比较器U7的输入正端输入的电压信号大于输入负端输入的电压信号时，第七比较器U7输出高电平信号，即告知控制器3PSU的供电电压大于负载电压；否则生成低电平信号。第八比较器U8组成的电路，用于检测PSU的供电电压是否小于负载电压。当第八比较器U8的输入正端输入的电压信号大于输入负端输入的电压信号时，第八比较器U8输出高电平信号，即告知控制器3PSU的供电电压小于负载电压；否则生成低电平信号。

更具体地，本申请的第一可控开关Q1可选用带体二极管的NMOS管，第二可控开关Q2和第三可控开关Q3均可选用带体二极管的PMOS管，其中，NMOS管的漏极作为第一可控开关Q1的第一端，NMOS管的源极作为第一可控开关Q1的第二端，NMOS管的栅极作为第一可控开关Q1的控制端；PMOS管的源极作为第二可控开关Q2和第三可控开关Q3的第一端，PMOS管的漏极作为第二可控开关Q2和第三可控开关Q3的第二端，PMOS管的栅极作为第二可控开关Q2和第三可控开关Q3的控制端。

相应的，本申请的防反灌电路2可由第一可控开关Q1、第二可控开关Q2及第三可控开关Q3中的体二极管组成，无需另设防反灌电路。

此外，本申请的控制器3还可通过I²C总线与上位机交互，如图2中SCL为时钟信号线，SDA为数据信号线，二者与上位机连接，可将电源过压、过流、欠压、欠流等信息上传至上位机，供用户查看。本申请的控制器3可选用CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，当控制器3接收外围电路传输过来的电信号时，需进行电平转化，以满足自身输入电压需求。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种PSU和BBU的合路电路的BBU通路结构示意图。BBU通路结构与PSU通路结构相同，稳定且成本较低，且二者共用同一控制器，本申请提供的BBU通路结构介绍请参考上述PSU通路结构的实施例，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种存储电源，包括PSU、BBU及上述任一种PSU和BBU的合路电路。

本申请提供的存储电源介绍请参考上述合路电路的实施例，本申请在此不再赘述。

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。

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 (7)

1.一种PSU和BBU的合路电路，其特征在于，包括：

供电保护电路，用于检测PSU和BBU的电压及电流，并在所述PSU电压异常和/或电流异常时生成PSU供电保护信号，在所述BBU电压异常和/或电流异常时生成BBU供电保护信号；

防反灌电路，用于防止所述PSU和所述BBU中输出电压较高的电源端向输出电压较低的电源端反灌电流；

控制器，用于在接收到所述PSU供电保护信号时，控制所述PSU与负载之间的供电线路上的可控开关断开；在接收到所述BBU供电保护信号时，控制所述BBU与所述负载之间的供电线路上的可控开关断开；

所述供电保护电路包括：

PSU电压保护电路，用于检测所述PSU的电压，并在所述PSU过压时生成PSU过压信号，在所述PSU的电压欠压时生成PSU欠压信号；

PSU电流保护电路，用于检测所述PSU的电流，并在所述PSU过流时生成PSU过流信号，在所述PSU欠流时生成PSU欠流信号；

BBU电压保护电路，用于检测BBU的电压，并在所述BBU过压时生成BBU过压信号，在所述BBU的电压欠压时生成BBU欠压信号；

BBU电流保护电路，用于检测BBU的电流，并在所述BBU过流时生成BBU过流信号，在所述BBU欠流时生成BBU欠流信号；

其中，所述PSU电压保护电路与所述BBU电压保护电路结构相同；所述PSU电流保护电路与所述BBU电流保护电路结构相同；

所述PSU电流保护电路包括：

采样电阻，用于对所述PSU的输出电流进行采样，得到采样电压信号；

与所述采样电阻连接的信号放大电路，用于将所述采样电压信号进行放大，得到电压放大信号；

与所述信号放大电路的输出端连接的PSU过流保护电路，用于当所述电压放大信号大于预设过流阈值时，生成PSU过流信号；

与所述信号放大电路的输出端连接的PSU欠流保护电路，用于当所述电压放大信号小于预设欠流阈值时，生成PSU欠流信号；

所述PSU和BBU的合路电路还包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第一开关控制电路、第二开关控制电路及第三开关控制电路；其中：

所述第一可控开关的第一端与所述采样电阻的第一端连接，所述第一可控开关的第二端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第三可控开关的第一端连接，所述第三可控开关的第二端与所述负载的供电端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第一开关控制电路连接，所述第二可控开关的控制端与所述第二开关控制电路连接，所述第三可控开关的控制端与所述第三开关控制电路连接，所述第二开关控制电路和所述第三开关控制电路均与所述控制器连接；

所述第一开关控制电路用于在所述第一可控开关的第一端的电压大于其第二端的电压时，控制所述第一可控开关导通；所述控制器还用于利用所述第二开关控制电路实现在所述PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制所述第二可控开关断开；利用所述第三开关控制电路实现在所述PSU的供电电压大于负载电压时控制所述第三可控开关导通、在所述PSU的供电电压小于负载电压时控制所述第三可控开关断开。

2.如权利要求1所述的PSU和BBU的合路电路，其特征在于，所述信号放大电路包括第一比较器、第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻；其中：

所述第一电阻的第一端与所述采样电阻的第一端连接，所述采样电阻的第二端分别与所述PSU的输出端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述第一比较器的输入正端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端分别与所述第一比较器的输入负端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输入正端连接，所述第二比较器的输入负端分别与所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端与所述第二比较器的输出端连接且公共端作为所述信号放大电路的输出端。

3.如权利要求1所述的PSU和BBU的合路电路，其特征在于，所述PSU过流保护电路包括第三比较器、第七电阻及第八电阻；所述PSU欠流保护电路包括第四比较器、第九电阻及第十电阻；其中：

所述第三比较器的输入正端分别与所述信号放大电路的输出端和所述第四比较器的输入负端连接，所述第三比较器的输入负端分别与所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接入过流参考电压，所述第八电阻的第二端接地，所述第四比较器的输入正端分别与所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端接入欠流参考电压，所述第十电阻的第二端接地，所述第三比较器的输出端和所述第四比较器的输出端均与所述控制器连接。

4.如权利要求1所述的PSU和BBU的合路电路，其特征在于，所述PSU电压保护电路包括PSU过压保护电路和PSU欠压保护电路；所述PSU过压保护电路包括第五比较器、第十一电阻及第十二电阻；所述PSU欠压保护电路包括第六比较器、第十三电阻及第十四电阻；其中：

所述第五比较器的输入正端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第十二电阻的第二端接地，所述第五比较器的输入负端接入过压参考电压，所述第六比较器的输入负端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地，所述第六比较器的输入正端接入欠压参考电压，所述第五比较器的输出端和所述第六比较器的输出端均与所述控制器连接。

5.如权利要求1所述的PSU和BBU的合路电路，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第一控制开关、第十五电阻及第十六电阻；其中：

所述第一控制开关的控制端与所述控制器连接，所述第一控制开关的第一端与所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端与所述第十五电阻的第一端连接且公共端接入所述第二可控开关的控制端，所述第十五电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第一控制开关的第二端接地；

所述控制器具体用于在所述PSU过压或欠压或过流或欠流时，控制所述第一控制开关断开，以控制所述第二可控开关断开。

6.如权利要求1所述的PSU和BBU的合路电路，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第二控制开关、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第七比较器及第八比较器；其中：

所述第二控制开关的控制端与所述控制器连接，所述第二控制开关的第一端与所述第十八电阻的第一端连接，所述第十八电阻的第二端与所述第十七电阻的第一端连接且公共端接入所述第三可控开关的控制端，所述第十七电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二控制开关的第二端接地；

所述第七比较器的输入正端分别与所述第十九电阻的第一端和所述第二十电阻的第一端连接，所述第十九电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二十电阻的第二端接地，所述第七比较器的输入负端分别与所述第二十一电阻的第一端和所述第二十二电阻的第一端连接，所述第二十一电阻的第二端接入负载电压，所述第二十二电阻的第二端接地；所述第八比较器的输入正端分别与所述第二十三电阻的第一端和所述第二十四电阻的第一端连接，所述第二十三电阻的第二端接入负载电压，所述第二十四电阻的第二端接地，所述第八比较器的输入负端分别与所述第二十五电阻的第一端和所述第二十六电阻的第一端连接，所述第二十五电阻的第二端与所述PSU的输出端连接，所述第二十六电阻的第二端接地；

所述控制器具体用于在所述第七比较器输出高电平时，控制所述第二控制开关导通，以控制所述第三可控开关导通；在所述第八比较器输出高电平时，控制所述第二控制开关断开，以控制所述第三可控开关断开。

7.一种存储电源，其特征在于，包括PSU、BBU及如权利要求1-6任一项所述的PSU和BBU的合路电路。

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