CN111176415B - 一种双phase电源电路及断路检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双phase电源电路及断路检测方法，包括：供电电源分别与第一电压检测电路的第一端、第二电压检测电路的第一端连接，第一powerstage的输入端与第一电压检测电路的第二端连接，第二powerstage的输入端与第二电压检测电路的第二端连接，第一powerstage的输出端、第二powerstage的输出端和负载芯片的输入端连接，BMC分别与第一电压检测电路的检测结果输出端、第二电压检测电路的检测结果输出端和告警设备连接；本申请BMC能够判断第一powerstage和第二powerstage与供电电源之间的回路是否断路，如果出现单phase工作的情况则及时报警，给运维人员提供响应时间，能够让运维人员在服务器宕机前对服务器的数据进行保存和转移，避免数据丢失，避免单一powerstage长时间过载运行，减少powerstage损坏的程度。

Description

一种双phase电源电路及断路检测方法

技术领域

本发明涉及服务器领域，特别涉及一种双phase电源电路及断路检测方法。

背景技术

服务器在现在的社会活动中扮演着至关重要的角色，而服务器的供电电压电流的稳定在其中起着至关重要的作用，服务器的正常运行过程很多芯片都需要比较小的电压而需求比较大的电流，大的电流会产生大量的热，而电源芯片体积比较小，无法散发大量的热，因此在针对比较大的电流时常常使用多个phase(相)并联，在实际的应用中针对3.3V，5V电压有时需要50A左右的电流，在设计过程成使用两个phase并联的方式为其供电，一方面满足通流上的要求，另一方面满足散热的需求，而这个方案实际应用中发现当一个phase断路，剩下单个phase仍然会继续工作，当热量累计到一定程度后芯片停止工作，就会导致服务器宕机，服务器中的数据将会丢失。

基于此，需要一种能够检测出单个phase断路故障，并能够预警的双phase电源电路，从而使运维人员能够提前预警采取应对措施，减少了服务器突然宕机的风险和数据丢失的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双phase电源电路及断路检测方法，能够预警的双phase电源电路，从而使运维人员能够提前预警采取应对措施，减少了服务器突然宕机的风险和数据丢失的风险。其具体方案如下：

一种双phase电源电路，包括：供电电源、第一powerstage、第二powerstage、第一电压检测电路、第二电压检测电路、BMC、告警设备和负载芯片；

所述供电电源分别与所述第一电压检测电路的第一端、所述第二电压检测电路的第一端连接，所述第一powerstage的输入端与所述第一电压检测电路的第二端连接，所述第二powerstage的输入端与所述第二电压检测电路的第二端连接，所述第一powerstage的输出端、所述第二powerstage的输出端和所述负载芯片的输入端连接，所述BMC分别与所述第一电压检测电路的检测结果输出端、所述第二电压检测电路的检测结果输出端和所述告警设备连接。

可选的，所述告警设备为用户终端。

可选的，所述第一电压检测电路，包括第一电阻和第一比较器；

所述第一电阻的第一端与所述第一比较器的第一端连接，作为所述第一电压检测电路的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第一比较器的第二端连接，作为所述第一电压检测电路的第二端，所述第一比较器的输出端作为所述第一电压检测电路的检测结果输出端；

所述第二电压检测电路，包括第二电阻和第二比较器；

所述第二电阻的第一端与所述第二比较器的第一端连接，作为所述第二电压检测电路的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二比较器的第二端连接，作为所述第二电压检测电路的第二端，所述第二比较器的输出端作为所述第二电压检测电路的检测结果输出端；

所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。

可选的，所述第一电阻和所述第二电阻均为精密电阻。

可选的，还包括控制器；

所述控制器分别与所述供电电源、所述第一powerstage的控制端连接和所述第二powerstage的控制端连接。

可选的，所述BMC还连接所述负载芯片中的控制芯片和所述控制器。

可选的，所述BMC通过与门电路分别与所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路的检测结果输出端连接；

所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路的检测结果输出端分别与所述与门电路的第一输入端和第二输入端连接，所述与门电路的输出端与所述BMC连接。

本发明还公开了一种双phase电源断路检测方法，应用于如权利要求1所述的双phase电源电路，包括：

接收第一电压检测电路和第二电压检测电路分别发送的第一检测信号和第二检测信号；

判断所述第一检测信号和所述第二检测信号是否满足预设的断路条件；

若满足，则发送告警信号至告警设备。

可选的，当所述双phase电源电路，还包括控制器；所述控制器分别与供电电源、第一powerstage的控制端连接和第二powerstage的控制端连接，BMC连接负载芯片中的控制芯片和所述控制器；

所述第一检测信号和所述第二检测信号满足所述断路条件后，还包括：

发送告警信号至所述控制芯片，以使所述控制芯片将相应的易丢失数据转移至相应的存储空间进行备份；

接收所述控制芯片发送的断电保护信号，发送关闭信号至所述控制器，以使所述控制器关闭第一powerstage和第二powerstage。

本发明中，双phase电源电路，包括：供电电源、第一powerstage、第二powerstage、第一电压检测电路、第二电压检测电路、BMC、告警设备和负载芯片；供电电源分别与第一电压检测电路的第一端、第二电压检测电路的第一端连接，第一powerstage的输入端与第一电压检测电路的第二端连接，第二powerstage的输入端与第二电压检测电路的第二端连接，第一powerstage的输出端、第二powerstage的输出端和负载芯片的输入端连接，BMC分别与第一电压检测电路的检测结果输出端、第二电压检测电路的检测结果输出端和告警设备连接。

本发明增设第一电压检测电路和第二电压检测电路分别检测第一powerstage和第二powerstage与供电电源之间的电压信号，以供后续BMC判断第一powerstage和第二powerstage与供电电源之间的回路是否断路，如果出现单phase工作的情况则及时报警，给运维人员提供响应时间，能够让运维人员在服务器宕机前对服务器的数据进行保存和转移，避免数据丢失，避免单一powerstage长时间过载运行，减少powerstage损坏的程度。

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为本发明实施例公开的一种双phase电源电路结构示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种双phase电源电路结构示意图；

图3为本发明实施例公开的另一种双phase电源电路结构示意图；

图4为本发明实施例公开的另一种双phase电源电路结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种双phase电源断路检测方法流程示意图；

图6为本发明实施例公开的另一种双phase电源断路检测方法流程示意图。

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。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。

本发明实施例公开了一种双phase电源电路，参见图1所示，该电路包括：供电电源11、第一powerstage 12、第二powerstage 13、第一电压检测电路14、第二电压检测电路15、BMC16、告警设备17和负载芯片18；

供电电源11分别与第一电压检测电路14的第一端、第二电压检测电路15的第一端连接，第一powerstage 12的输入端与第一电压检测电路14的第二端连接，第二powerstage13的输入端与第二电压检测电路15的第二端连接，第一powerstage 12的输出端、第二powerstage 13的输出端和负载芯片18的输入端连接，BMC16分别与第一电压检测电路14的检测结果输出端、第二电压检测电路15的检测结果输出端和告警设备17连接。

其中，本发明实施例的双phase电源电路可以应用在服务器中，作为为服务器中负载芯片18供电，供电电源11的输出电压可以为12V；可以理解的是，负载芯片18代指服务器中各种芯片，可以包括存储芯片、控制芯片和CPU等服务器中由供电电源供电的芯片。

具体的，第一电压检测电路14和第二电压检测电路15分别检测第一powerstage12和第二powerstage 13与供电电源11之间的电压信号，以供后续判断是否断路，第一电压检测电路14和第二电压检测电路15时刻将检测结果通过各自的检测结果输出端发送至BMC16，BMC16根据第一电压检测电路14和第二电压检测电路15发送的第一检测信号和第二检测信号判断第一powerstage 12和第二powerstage 13与供电电源11之间的回路是否断路，当BMC16判定第一检测信号和/或第二检测信号，满足预设的断路条件，则发送相应信号至告警设备17，以使告警设备17告警，提醒运维人员进行维护。

需要说明的是，断路条件可以为第一检测信号和/或第二检测信号分别显示断路则报警，也可以为第一检测信号或第二检测信号显示断路则报警，当第一检测信号和第二检测信号均显示断路，服务器将会直接宕机，运维人员没有响应时间，即使不报警运维人员也能够发现，此种状况也不会导致第一powerstage 12和第二powerstage 13因过载而损坏，因此可以仅在第一检测信号或第二检测信号显示断路的是否报警，此种状况下第一powerstage 12和第二powerstage 13将只有一个powerstage工作，出现单phase(相)工作的情况，为负载芯片18供电，其工作电流将大幅上升，例如，两个powerstage同时正常工作时，一个powerstage的正常工作电流为20A，当任一powerstage损坏，变成单一powerstage工作时，powerstage的工作电流将升高为40A，此时，服务器仍在正常运行，运维人员无法快速得知，一段时间后不仅服务器会宕机，同时，powerstage也将受损，所以在第一检测信号或第二检测信号显示断路时报警，能够让运维人员在服务器宕机前对服务器的数据进行保存和转移，避免数据丢失，同时能够减少单一powerstage过载运行时间，减少powerstage损坏的程度。

可见，本发明实施例增设第一电压检测电路14和第二电压检测电路15分别检测第一powerstage 12和第二powerstage 13与供电电源11之间的电压信号，以供后续BMC16判断第一powerstage 12和第二powerstage 13与供电电源11之间的回路是否断路，如果出现单phase工作的情况则及时报警，给运维人员提供响应时间，能够让运维人员在服务器宕机前对服务器的数据进行保存和转移，避免数据丢失，避免单一powerstage长时间过载运行，减少powerstage损坏的程度。

其中，上述的告警设备17可以为用户终端，BMC16通过相应的接口和通信通道，发送告警信号至用户终端，以使告警终端进行声光告警，用户终端可以为电脑。

本发明实施例公开了一种具体的双phase电源电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：

具体的，上述第一电压检测电路14，可以包括第一电阻R1和第一比较器141；

第一电阻R1的第一端与第一比较器141的第一端连接，作为第一电压检测电路14的第一端，第一电阻R1的第二端与第一比较器141的第二端连接，作为第一电压检测电路14的第二端，第一比较器141的输出端作为第一电压检测电路14的检测结果输出端；

上述第二电压检测电路15，包括第二电阻R2和第二比较器151；

第二电阻R2的第一端与第二比较器151的第一端连接，作为第二电压检测电路15的第一端，第二电阻R2的第二端与第二比较器151的第二端连接，作为第二电压检测电路15的第二端，第二比较器151的输出端作为第二电压检测电路15的检测结果输出端；

第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相等。

具体的，第一比较器141的第一端获取第一电阻R1与供电电源11之间的电压信号，第一比较器141的第二端获取第一电阻R1与第一powerstage 12之间的电压信号，第二比较器151的第一端获取第二电阻R2与供电电源11之间的电压信号，第二比较器151的第二端获取第二电阻R2与第一powerstage 12之间的电压信号，由于第一电阻R1和第二电阻R2阻值相等，因此，第一比较器141的第一端与第二端之间的第一电压差和第二比较器151的第一端与第二端之间的第二电压差应该近乎相等，所以第一比较器141和第二比较器151的输出端输出的信号应该近乎相等，BMC16可以判断第一比较器141和第二比较器151的输出端输出的信号是否满足预设的断路条件，例如，第一比较器141和第二比较器151输出的第一检测信号和第二检测信号差值是否在预设的差值范围内，如果在则说明未发生断路，如果不在则说明有一phase发生断路，则BMC16可以通知告警设备17告警。

具体的，为了提高测量精准度，第一电阻R1和第二电阻R2可以均为精密电阻。

进一步的，参见图3所示，上述BMC16可以通过与门电路19分别与第一电压检测电路14和第二电压检测电路15的检测结果输出端连接；

第一电压检测电路14和第二电压检测电路15的检测结果输出端分别与与门电路19的第一输入端和第二输入端连接，与门电路19的输出端与BMC16连接。

具体的，第一电压检测电路14和第二电压检测电路15只有在单phase出现断路的情况下会输出不同的信号，此时与门电路19的输出端将会输出相应的信号，BMC16直接可以根据与门电路19输出的信号，判断出单phase出现断路，进行告警，例如，当第一电压检测电路14和第二电压检测电路15输出的信号近乎相同时，与门电路19输出高电平，第一电压检测电路14和第二电压检测电路15输出不同信号时，与门电路19输出低电平，BMC16接收与门电路19输出的低电平后，便可得知单phase出现断路。

此外，本发明实施例还公开了一种具体的双phase电源电路，参见图4所示，具体的：

具体的，双phase电源电路中，还可以包括用于控制第一powerstage 12和第二powerstage 13供电的控制器20；

控制器20分别与供电电源11、第一powerstage 12的控制端连接和第二powerstage 13的控制端连接。

具体的，为了尽可能的快速响应上述BMC16还可以连接负载芯片18中的控制芯片21和控制器20；BMC16在判断出现一个phase断路后，发送告警信息至服务器中具备备份数据权限的控制芯片21，控制芯片21接收到告警信息后，将会自动对其所管辖的服务器中的易丢失数据进行备份，保存至相应的存储空间中，避免数据丢失，在数据备份完成后，控制芯片21可以发送断电保护信号至BMC16，BMC16根据断掉保护信号再生成并发送关闭信号至控制器20，以使控制器20关闭两个powerstage，结束对服务器的供电，避免powerstage长时间单phase供电，导致损坏。

相应的，本发明实施例还公开了一种双phase电源断路检测方法，参见图5所示，应用于如前述的双phase电源电路，该方法包括：

S11：接收第一电压检测电路和第二电压检测电路分别发送的第一检测信号和第二检测信号；

S12：判断第一检测信号和第二检测信号是否满足预设的断路条件。

具体的，断路条件可以为第一检测信号和/或第二检测信号分别显示断路则报警，也可以为第一检测信号或第二检测信号显示断路则报警。

其中，可以判断第一检测信号和第二检测信号的差值是否在预设的差值范围，来判断是否断路。

具体的，当BMC通过与门电路分别与第一电压检测电路和第二电压检测电路的检测结果输出端连接；第一电压检测电路和第二电压检测电路的检测结果输出端分别与与门电路的第一输入端和第二输入端连接，与门电路的输出端与BMC连接时，第一电压检测电路和第二电压检测电路发送第一检测信号和第二检测信号至与门电路，与门电路可以根据第一检测信号和第二检测信号，输出相应的高低电平信号至BMC，BMC接收与门电路根据第一电压检测电路和第二电压检测电路发送的第一检测信号和第二检测信号生成的高低电平信号，判断出是否断路，例如，当与门电路的两个输入信号一致时，与门电路输出高电平信号，当与门电路的两个输入信号不一致时，与门电路输出低电平信号，此时断路条件为低电平信号，当BMC判断出与门电路输出低电平信号，则可以判断出断路。

S13：若满足，则发送告警信号至告警设备。

具体的，若不满足，则无需报警，继续检测。

可见，本发明实施例增设第一电压检测电路和第二电压检测电路分别检测第一powerstage和第二powerstage与供电电源之间的电压信号，以供后续BMC判断第一powerstage和第二powerstage与供电电源之间的回路是否断路，如果出现单phase工作的情况则及时报警，给运维人员提供响应时间，能够让运维人员在服务器宕机前对服务器的数据进行保存和转移，避免数据丢失，避免单一powerstage长时间过载运行，减少powerstage损坏的程度。

具体的，当双phase电源电路，还包括控制器；控制器分别与供电电源、第一powerstage的控制端连接和第二powerstage的控制端连接，BMC连接负载芯片中的控制芯片和控制器；

上述第一检测信号和第二检测信号满足断路条件后，参见图6所示，还可以包括S14和S15；其中，

S14：发送告警信号至控制芯片，以使控制芯片将相应的易丢失数据转移至相应的存储空间进行备份；

S15：接收控制芯片发送的断电保护信号，发送关闭信号至控制器，以使控制器关闭第一powerstage和第二powerstage。

最后，还需要说明的是，在本文中，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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种双phase电源电路，其特征在于，包括：供电电源、第一powerstage、第二powerstage、第一电压检测电路、第二电压检测电路、BMC、告警设备、负载芯片和控制器；

所述供电电源分别与所述第一电压检测电路的第一端、所述第二电压检测电路的第一端连接，所述第一powerstage的输入端与所述第一电压检测电路的第二端连接，所述第二powerstage的输入端与所述第二电压检测电路的第二端连接，所述第一powerstage的输出端、所述第二powerstage的输出端和所述负载芯片的输入端连接，所述BMC分别与所述第一电压检测电路的检测结果输出端、所述第二电压检测电路的检测结果输出端和所述告警设备连接；

接收第一电压检测电路和第二电压检测电路分别发送的第一检测信号和第二检测信号；

判断所述第一检测信号和所述第二检测信号是否满足预设的断路条件；

若满足，则发送告警信号至告警设备；

所述控制器分别与供电电源、第一powerstage的控制端连接和第二powerstage的控制端连接，BMC连接负载芯片中的控制芯片和所述控制器；

所述第一检测信号和所述第二检测信号满足所述断路条件后，还包括：

发送告警信号至所述控制芯片，以使所述控制芯片将相应的易丢失数据转移至相应的存储空间进行备份；

接收所述控制芯片发送的断电保护信号，发送关闭信号至所述控制器，以使所述控制器关闭第一powerstage和第二powerstage。

2.根据权利要求1所述的双phase电源电路，其特征在于，所述告警设备为用户终端。

3.根据权利要求1所述的双phase电源电路，其特征在于，所述第一电压检测电路，包括第一电阻和第一比较器；

所述第一电阻的第一端与所述第一比较器的第一端连接，作为所述第一电压检测电路的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第一比较器的第二端连接，作为所述第一电压检测电路的第二端，所述第一比较器的输出端作为所述第一电压检测电路的检测结果输出端；

所述第二电压检测电路，包括第二电阻和第二比较器；

所述第二电阻的第一端与所述第二比较器的第一端连接，作为所述第二电压检测电路的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二比较器的第二端连接，作为所述第二电压检测电路的第二端，所述第二比较器的输出端作为所述第二电压检测电路的检测结果输出端；

所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。

4.根据权利要求3所述的双phase电源电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻均为精密电阻。

5.根据权利要求4所述的双phase电源电路，其特征在于，还包括控制器；

所述控制器分别与所述供电电源、所述第一powerstage的控制端连接和所述第二powerstage的控制端连接。

6.根据权利要求5所述的双phase电源电路，其特征在于，所述BMC还连接所述负载芯片中的控制芯片和所述控制器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的双phase电源电路，其特征在于，所述BMC通过与门电路分别与所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路的检测结果输出端连接；

所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路的检测结果输出端分别与所述与门电路的第一输入端和第二输入端连接，所述与门电路的输出端与所述BMC连接。

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