CN111969710A - 一种主备电供电电路及存储供电设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主备电供电电路及存储供电设备，包括稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路。稳压缓冲电路对PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；PSU/BBU防倒灌控制电路在PSU/BBU失电时，防止PSU/BBU供电后端电流倒灌进入PSU/BBU的供电线路；过流保护电路检测输入至用电负载的电流信号，并判断电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断负载供电线路；若否，则保持负载供电线路连通。可见，本申请的主备电供电电路整体设计简单，而且，稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路均由分立器件构建而成，成本较低，故障损失较小。

Description

一种主备电供电电路及存储供电设备

技术领域

本发明涉及供电领域，特别是涉及一种主备电供电电路及存储供电设备。

背景技术

在存储服务器上，数据的可靠性尤为重要。为了保证存储服务器上的数据不丢失，在存储服务器的现有设计中，大都采用PSU(Power Supply Unit，电源装置)和BBU(BatteryBackup Unit，电池备份单元)双电源供电设计，其工作原理为：当主电PSU无法正常供电时，备电BBU为系统供电，以维持系统的正常业务数据保存，避免数据丢失。但是，现有的主备电供电线路大都采用集成芯片设计，以保证主备电供电的安全性及可靠性，不仅成本较高、设计较复杂，而且一旦出现故障需更换整个集成芯片，导致故障损失较大。

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主备电供电电路及存储供电设备，主备电供电电路整体设计简单，而且，稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路均由分立器件构建而成，成本较低，故障损失较小。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种主备电供电电路，包括：

输入端与PSU的输出端连接的稳压缓冲电路，用于对所述PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；

输入端与所述稳压缓冲电路的输出端连接的PSU防倒灌控制电路，用于在所述PSU失电时，防止PSU供电后端电流倒灌进入所述PSU的供电线路；

输入端与BBU的输出端连接的BBU防倒灌控制电路，用于在所述BBU失电时，防止BBU供电后端电流倒灌进入所述BBU的供电线路；

输入端分别与所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端连接、输出端与用电负载的电源端连接的过流保护电路，用于检测输入至所述用电负载的电流信号，并判断所述电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断所述用电负载的供电线路；若否，则保持所述用电负载的供电线路连通；

其中，所述稳压缓冲电路、所述PSU防倒灌控制电路、所述BBU防倒灌控制电路及所述过流保护电路均由分立器件构建而成。

优选地，所述稳压缓冲电路包括稳压二极管、第一电阻及第一电容；其中：

所述稳压二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接且公共端接入所述PSU的输出端和所述PSU防倒灌控制电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述稳压二极管的阳极均接地。

优选地，所述PSU防倒灌控制电路包括第一开关管、第二开关管、第二电阻及第三电阻；其中：

所述第二电阻的第一端分别与所述稳压缓冲电路的输出端和所述第二开关管的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的第一端分别与所述第三电阻的第一端和所述第二开关管的控制端连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第二开关管的第二端与所述第三电阻的第二端连接且公共端接入所述BBU防倒灌控制电路的输出端和所述过流保护电路的输入端；

其中，所述第一开关管为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第二开关管为低电平导通、高电平截止的开关管。

优选地，所述BBU防倒灌控制电路包括第三开关管、第四开关管、第四电阻及第五电阻；其中：

所述第四电阻的第一端分别与所述BBU的输出端和所述第四开关管的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第三开关管的第一端分别与所述第五电阻的第一端和所述第四开关管的控制端连接，所述第三开关管的第二端接地，所述第四开关管的第二端与所述第五电阻的第二端连接且公共端接入所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述过流保护电路的输入端；

其中，所述第三开关管为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第四开关管为低电平导通、高电平截止的开关管。

优选地，所述过流保护电路包括电流检测电路、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第六电阻、第七电阻及第八电阻；其中：

所述电流检测电路的第一检测端分别与所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端连接，所述电流检测电路的第二检测端分别与所述第七电阻的第一端和所述第七开关管的第一端连接，所述电流检测电路的输出端与所述第五开关管的控制端连接，所述第五开关管的第一端分别与所述第六电阻的第一端和所述第六开关管的控制端连接，所述第六电阻的第二端接入所述PSU的输出端和所述BBU的输出端，所述第六开关管的第一端与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第七电阻的第二端和所述第七开关管的控制端连接，所述第七开关管的第二端与所述用电负载的电源端连接，所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端均接地；其中，所述第五开关管和所述第六开关管均为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第七开关管为低电平导通、高电平截止的开关管；

所述电流检测电路用于检测输入至所述用电负载的电流信号，并判断所述电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则控制所述第五开关管导通；若否，则控制所述第五开关管断开。

优选地，所述电流检测电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻及差分运算放大器；其中：

所述第九电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端连接且公共端接入所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接且公共端接入所述第七电阻的第一端和所述第七开关管的第一端，所述第十一电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端和所述差分运算放大器的正向输入端连接，所述十二电阻的第二端接地，所述第十电阻的第二端分别与所述差分运算放大器的反向输入端和所述第十三电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端与所述差分运算放大器的输出端连接且公共端接入所述第五开关管的控制端。

优选地，所述主备电供电电路还包括：

分别与所述电流检测电路的输出端和所述用电负载的电源端连接的电压电流监测电路，用于获取所述用电负载的输入电压及输入电流，并根据所述用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

优选地，所述电压电流监测电路包括分压电路、ADC芯片及控制器；其中：

所述ADC芯片的第一输入引脚与所述电流检测电路的输出端连接，所述分压电路的输入端与所述用电负载的电源端连接，所述分压电路的输出端与所述ADC芯片的第二输入引脚连接，所述ADC芯片的输出端与所述控制器连接；

所述控制器用于通过所述ADC芯片获取所述用电负载的电源分压信号及电流检测信号，并根据所述电源分压信号和所述分压电路的分压比例求取所述用电负载的输入电压，根据所述电流检测信号与所检测的电流的比例关系求取所述用电负载的输入电流，且根据所述用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

优选地，所述控制器具体为所述用电负载所在系统中已设有的控制器；

所述ADC芯片通过I²C总线与所述控制器连接，所述控制器具体用于通过ADC芯片对应的I²C总线地址获取所述用电负载的电源分压信号及电流检测信号。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种存储供电设备，包括PSU、BBU及上述任一种主备电供电电路。

本发明提供了一种主备电供电电路，包括稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路。稳压缓冲电路对PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；PSU防倒灌控制电路在PSU失电时，防止PSU供电后端电流倒灌进入PSU的供电线路；BBU防倒灌控制电路在BBU失电时，防止BBU供电后端电流倒灌进入BBU的供电线路；过流保护电路检测输入至用电负载的电流信号，并判断电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断用电负载的供电线路；若否，则保持用电负载的供电线路连通。可见，本申请的主备电供电电路整体设计简单，而且，稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路均由分立器件构建而成，成本较低，故障损失较小。

本发明还提供了一种存储供电设备，与上述主备电供电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主备电供电电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种主备电供电电路的具体结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种主备电供电电路及存储供电设备，主备电供电电路整体设计简单，而且，稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路均由分立器件构建而成，成本较低，故障损失较小。

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主备电供电电路的结构示意图。

该主备电供电电路包括：

输入端与PSU的输出端连接的稳压缓冲电路1，用于对PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；

输入端与稳压缓冲电路1的输出端连接的PSU防倒灌控制电路2，用于在PSU失电时，防止PSU供电后端电流倒灌进入PSU的供电线路；

输入端与BBU的输出端连接的BBU防倒灌控制电路3，用于在BBU失电时，防止BBU供电后端电流倒灌进入BBU的供电线路；

输入端分别与PSU防倒灌控制电路2的输出端和BBU防倒灌控制电路3的输出端连接、输出端与用电负载的电源端连接的过流保护电路4，用于检测输入至用电负载的电流信号，并判断电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断用电负载的供电线路；若否，则保持用电负载的供电线路连通；

其中，稳压缓冲电路1、PSU防倒灌控制电路2、BBU防倒灌控制电路3及过流保护电路4均由分立器件构建而成。

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，本申请的主备电供电电路包括稳压缓冲电路1、PSU防倒灌控制电路2、BBU防倒灌控制电路3及过流保护电路4，其工作原理为：

PSU电源供电实际上是将220V市电通过AC/DC(交流/直流)转换为12V直流电源输出，以为用电负载供电。稳压缓冲电路1的输入端输入PSU输出的12V供电信号，其对PSU输出的供电信号进行稳压处理及电压缓冲处理，以避免PSU的供电信号电压过高或PSU插入的瞬间对后端线路造成损坏。PSU防倒灌控制电路2主要在PSU失电时起作用，以防止在PSU失电时，PSU供电后端电流倒灌进入PSU的供电线路，从而影响用电负载的供电。同样地，BBU防倒灌控制电路3主要在BBU失电时起作用，以防止在BBU失电时，BBU供电后端电流倒灌进入BBU的供电线路，从而影响用电负载的供电。过流保护电路4实时检测输入至用电负载的电流信号，并将检测的电流信号与预设过流阈值进行比较，若检测的电流信号不大于预设过流阈值，认为用电负载的输入电流不过流，不存在安全风险，则保持用电负载的供电线路连通，即PSU或BBU可为用电负载供电；若检测的电流信号大于预设过流阈值，认为用电负载的输入电流过流，存在安全风险，则切断用电负载的供电线路，即PSU和BBU均无法为用电负载供电，从而实现用电负载的过流保护功能。

本发明提供了一种主备电供电电路，包括稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路。稳压缓冲电路对PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；PSU防倒灌控制电路在PSU失电时，防止PSU供电后端电流倒灌进入PSU的供电线路；BBU防倒灌控制电路在BBU失电时，防止BBU供电后端电流倒灌进入BBU的供电线路；过流保护电路检测输入至用电负载的电流信号，并判断电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断用电负载的供电线路；若否，则保持用电负载的供电线路连通。可见，本申请的主备电供电电路整体设计简单，而且，稳压缓冲电路、PSU防倒灌控制电路、BBU防倒灌控制电路及过流保护电路均由分立器件构建而成，成本较低，故障损失较小。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种主备电供电电路的具体结构示意图。

作为一种可选的实施例，稳压缓冲电路1包括稳压二极管D、第一电阻R1及第一电容C1；其中：

稳压二极管D的阴极与第一电阻R1的第一端连接且公共端接入PSU的输出端和PSU防倒灌控制电路2的输入端，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端和稳压二极管D的阳极均接地。

具体地，本申请的稳压缓冲电路1包括稳压二极管D、第一电阻R1及第一电容C1，其工作原理为：

基于PSU输出12V供电信号，稳压二极管D采用15V的稳压二极管，起到稳定PSU输出的供电信号电压的作用，从而避免因电压过大而损坏后端器件或设备。

当PSU插入的瞬间，会有较大的电压冲击，通过第一电阻R1和第一电容C1组成的缓冲电路可以有效降低PSU插入瞬间产生的电压冲击问题对后端电路造成的影响。需要说明的是，由于插入瞬间产生的电压冲击时间较短，第一电阻R1的阻值不易过大，阻值太大会影响缓冲效果，第一电阻R1选用2.2欧姆左右的电阻较为合适，第一电容C1选用pF级别的电容即可。

作为一种可选的实施例，PSU防倒灌控制电路2包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第二电阻R2及第三电阻R3；其中：

第二电阻R2的第一端分别与稳压缓冲电路1的输出端和第二开关管Q2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一开关管Q1的控制端连接，第一开关管Q1的第一端分别与第三电阻R3的第一端和第二开关管Q2的控制端连接，第一开关管Q1的第二端接地，第二开关管Q2的第二端与第三电阻R3的第二端连接且公共端接入BBU防倒灌控制电路3的输出端和过流保护电路4的输入端；

其中，第一开关管Q1为高电平导通、低电平截止的开关管；第二开关管Q2为低电平导通、高电平截止的开关管。

具体地，通常情况下，PSU至少为1+1冗余设计，电压的倒灌可能会影响到由PSU直接供电的风扇或SSD(Solid State Drives，固态硬盘)等用电负载的工作，也可能会对PSU内部的设计造成影响，所以本申请增设PSU防倒灌控制电路2，以防止在PSU失电时，PSU供电后端电流倒灌进入PSU的供电线路。

更具体地，本申请的PSU防倒灌控制电路2包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第二电阻R2及第三电阻R3，其工作原理为：

当P12V_PSU正常输出时，第一开关管Q1的控制端输入高电平，第一开关管Q1会导通，则第二开关管Q2的控制端电平被拉低，第二开关管Q2也会导通，P12V_PSU可顺利传输至后端电路。当P12V_PSU无输出时，第一开关管Q1的控制端输入低电平，第一开关管Q1会断开，则第二开关管Q2的控制端输入高电平，第二开关管Q2也会断开，这样电压就不会倒灌回P12V_PSU供电网络。

作为一种可选的实施例，BBU防倒灌控制电路3包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第四电阻R4及第五电阻R5；其中：

第四电阻R4的第一端分别与BBU的输出端和第四开关管Q4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与第三开关管Q3的控制端连接，第三开关管Q3的第一端分别与第五电阻R5的第一端和第四开关管Q4的控制端连接，第三开关管Q3的第二端接地，第四开关管Q4的第二端与第五电阻R5的第二端连接且公共端接入PSU防倒灌控制电路2的输出端和过流保护电路4的输入端；

其中，第三开关管Q3为高电平导通、低电平截止的开关管；第四开关管Q4为低电平导通、高电平截止的开关管。

具体地，本申请的BBU防倒灌控制电路3包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第四电阻R4及第五电阻R5，其工作原理为：

当P12V_BBU正常输出时，第三开关管Q3的控制端输入高电平，第三开关管Q3会导通，则第四开关管Q4的控制端电平被拉低，第四开关管Q4也会导通，P12V_BBU可顺利传输至后端电路。当P12V_BBU无输出时，第三开关管Q3的控制端输入低电平，第三开关管Q3会断开，则第四开关管Q4的控制端输入高电平，第四开关管Q4也会断开，这样电压就不会倒灌回P12V_BBU供电网络。

作为一种可选的实施例，过流保护电路4包括电流检测电路、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；其中：

电流检测电路的第一检测端分别与PSU防倒灌控制电路2的输出端和BBU防倒灌控制电路3的输出端连接，电流检测电路的第二检测端分别与第七电阻R7的第一端和第七开关管Q7的第一端连接，电流检测电路的输出端与第五开关管Q5的控制端连接，第五开关管Q5的第一端分别与第六电阻R6的第一端和第六开关管Q6的控制端连接，第六电阻R6的第二端接入PSU的输出端和BBU的输出端，第六开关管Q6的第一端与第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端分别与第七电阻R7的第二端和第七开关管Q7的控制端连接，第七开关管Q7的第二端与用电负载的电源端连接，第五开关管Q5的第二端和第六开关管Q6的第二端均接地；其中，第五开关管Q5和第六开关管Q6均为高电平导通、低电平截止的开关管；第七开关管Q7为低电平导通、高电平截止的开关管；

电流检测电路用于检测输入至用电负载的电流信号，并判断电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则控制第五开关管Q5导通；若否，则控制第五开关管Q5断开。

具体地，本申请的过流保护电路4包括电流检测电路、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8，其工作原理为：

电流检测电路实时检测输入至用电负载的电流信号，并将检测的电流信号与预设过流阈值进行比较，若检测的电流信号不大于预设过流阈值，则控制第五开关管Q5断开，第六开关管Q6的控制端输入高电平，第六开关管Q6会导通，第七开关管Q7的控制端电平被拉低，第七开关管Q7也会导通，从而保持用电负载的供电线路连通，即PSU或BBU可为用电负载供电；若检测的电流信号大于预设过流阈值，则控制第五开关管Q5导通，第六开关管Q6的控制端电平被拉低，第六开关管Q6会断开，第七开关管Q7的控制端输入高电平，第七开关管Q7也会断开，从而切断用电负载的供电线路，即PSU和BBU均无法为用电负载供电，起到过流保护作用。

更具体地，本申请的第一开关管Q1、第三开关管Q3、第五开关管Q5及第六开关管Q6可均选用但不仅限于N沟道MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)管；第二开关管Q2、第四开关管Q4及第七开关管Q7可均选用但不仅限于P沟道MOSFET。

此外，本申请还可在用电负载的电源端增设用于滤波的第二电容C2，以进一步稳定用电负载的供电。

作为一种可选的实施例，电流检测电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13及差分运算放大器U；其中：

第九电阻R9的第一端与第十一电阻R11的第一端连接且公共端接入PSU防倒灌控制电路2的输出端和BBU防倒灌控制电路3的输出端，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端连接且公共端接入第七电阻R7的第一端和第七开关管Q7的第一端，第十一电阻R11的第二端分别与第十二电阻R12的第一端和差分运算放大器U的正向输入端连接，第十二电阻的第二端接地，第十电阻R10的第二端分别与差分运算放大器U的反向输入端和第十三电阻R13的第一端连接，第十三电阻R13的第二端与差分运算放大器U的输出端连接且公共端接入第五开关管Q5的控制端。

具体地，本申请的电流检测电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13及差分运算放大器U，其工作原理为：

当用电负载的输入电流流经第九电阻R9时，通过差分运算放大器U可将第九电阻R9两端的电压差进行放大，输出一个电平信号来第五开关管Q5的导通情况。若流经第九电阻R9的电流较小，经过差分运算放大器U放大后未达到第五开关管Q5的开启门限电压，则第五开关管Q5会断开；相反地，若流经第九电阻R9的电流较大，经过差分运算放大器U放大后达到了第五开关管Q5的开启门限电压，则第五开关管Q5会导通，从而实现当检测的电流信号大于预设过流阈值时控制第五开关管Q5导通、当检测的电流信号不大于预设过流阈值时，控制第五开关管Q5断开。

作为一种可选的实施例，主备电供电电路还包括：

分别与电流检测电路的输出端和用电负载的电源端连接的电压电流监测电路，用于获取用电负载的输入电压及输入电流，并根据用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

进一步地，本申请的主备电供电电路还包括电压电流监测电路，电压电流监测电路实时获取用电负载的输入电压及输入电流，并将用电负载的输入电压乘以用电负载的输入电流，得到负载功耗，供用户后续设计参考。

作为一种可选的实施例，电压电流监测电路包括分压电路、ADC芯片及控制器；其中：

ADC芯片的第一输入引脚与电流检测电路的输出端连接，分压电路的输入端与用电负载的电源端连接，分压电路的输出端与ADC芯片的第二输入引脚连接，ADC芯片的输出端与控制器连接；

控制器用于通过ADC芯片获取用电负载的电源分压信号及电流检测信号，并根据电源分压信号和分压电路的分压比例求取用电负载的输入电压，根据电流检测信号与所检测的电流的比例关系求取用电负载的输入电流，且根据用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

具体地，本申请的电压电流监测电路包括分压电路、ADC(Analog-to-digitalconverter，模拟-数字转换)芯片(如8通道ADC芯片ADC128D818CIMTX/NOPB)及控制器，其工作原理为：

分压电路将用电负载的输入电压进行分压，得到电源分压信号输入至ADC芯片，ADC芯片将电源分压信号进行模数转换，并将模数转换后的电源分压信号输入至控制器。电流检测电路检测用电负载的输入电流，得到电流检测信号输入至ADC芯片，ADC芯片将电流检测信号进行模数转换，并将模数转换后的电流检测信号输入至控制器。

控制器可根据电源分压信号和分压电路的分压比例求取用电负载的输入电压，比如，分压电路包括第十四电阻(阻值表示为R14)和第十五电阻(阻值表示为R15)，第十四电阻的第一端与用电负载的电源端连接，第十四电阻的第二端与第十五电阻的第一端连接且公共端接入ADC芯片的第二输入引脚，第十五电阻的第二端接地，分压电路输出的电源分压信号＝用电负载的输入电压*R15/(R14+R15)，则用电负载的输入电压＝电源分压信号*(R14+R15)/R15。而且，控制器可根据电流检测信号与所检测的电流的比例关系求取用电负载的输入电流，比如，如图2所示，电流检测信号(电压值)＝第九电阻R9两端的压差信号*差分运算放大器U的放大倍数，第九电阻R9两端的压差信号＝用电负载的输入电流*第九电阻R9的阻值，则用电负载的输入电流＝电流检测信号/(差分运算放大器U的放大倍数*第九电阻R9的阻值)。基于此，控制器将用电负载的输入电压乘以用电负载的输入电流，得到负载功耗，供用户后续设计参考。

作为一种可选的实施例，控制器具体为用电负载所在系统中已设有的控制器；

ADC芯片通过I²C总线与控制器连接，控制器具体用于通过ADC芯片对应的I²C总线地址获取用电负载的电源分压信号及电流检测信号。

具体地，本申请的控制器可选用用电负载所在系统中已设有的控制器(如BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器))，不必额外增设控制器，节约电路成本。基于此，ADC芯片通过I²C总线与控制器连接，控制器具体通过ADC芯片对应的I²C总线地址获取用电负载的电源分压信号及电流检测信号，然后进行负载功率计算。

本申请还提供了一种存储供电设备，包括PSU、BBU及上述任一种主备电供电电路。

本申请提供的存储供电设备的介绍请参考上述主备电供电电路的实施例，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 (10)

1.一种主备电供电电路，其特征在于，包括：

输入端与PSU的输出端连接的稳压缓冲电路，用于对所述PSU输出的供电信号进行稳压及电压缓冲处理；

输入端与所述稳压缓冲电路的输出端连接的PSU防倒灌控制电路，用于在所述PSU失电时，防止PSU供电后端电流倒灌进入所述PSU的供电线路；

输入端与BBU的输出端连接的BBU防倒灌控制电路，用于在所述BBU失电时，防止BBU供电后端电流倒灌进入所述BBU的供电线路；

输入端分别与所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端连接、输出端与用电负载的电源端连接的过流保护电路，用于检测输入至所述用电负载的电流信号，并判断所述电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则切断所述用电负载的供电线路；若否，则保持所述用电负载的供电线路连通；

其中，所述稳压缓冲电路、所述PSU防倒灌控制电路、所述BBU防倒灌控制电路及所述过流保护电路均由分立器件构建而成。

2.如权利要求1所述的主备电供电电路，其特征在于，所述稳压缓冲电路包括稳压二极管、第一电阻及第一电容；其中：

所述稳压二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接且公共端接入所述PSU的输出端和所述PSU防倒灌控制电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述稳压二极管的阳极均接地。

3.如权利要求1所述的主备电供电电路，其特征在于，所述PSU防倒灌控制电路包括第一开关管、第二开关管、第二电阻及第三电阻；其中：

所述第二电阻的第一端分别与所述稳压缓冲电路的输出端和所述第二开关管的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的第一端分别与所述第三电阻的第一端和所述第二开关管的控制端连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第二开关管的第二端与所述第三电阻的第二端连接且公共端接入所述BBU防倒灌控制电路的输出端和所述过流保护电路的输入端；

其中，所述第一开关管为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第二开关管为低电平导通、高电平截止的开关管。

4.如权利要求1所述的主备电供电电路，其特征在于，所述BBU防倒灌控制电路包括第三开关管、第四开关管、第四电阻及第五电阻；其中：

所述第四电阻的第一端分别与所述BBU的输出端和所述第四开关管的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第三开关管的第一端分别与所述第五电阻的第一端和所述第四开关管的控制端连接，所述第三开关管的第二端接地，所述第四开关管的第二端与所述第五电阻的第二端连接且公共端接入所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述过流保护电路的输入端；

其中，所述第三开关管为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第四开关管为低电平导通、高电平截止的开关管。

5.如权利要求1所述的主备电供电电路，其特征在于，所述过流保护电路包括电流检测电路、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第六电阻、第七电阻及第八电阻；其中：

所述电流检测电路的第一检测端分别与所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端连接，所述电流检测电路的第二检测端分别与所述第七电阻的第一端和所述第七开关管的第一端连接，所述电流检测电路的输出端与所述第五开关管的控制端连接，所述第五开关管的第一端分别与所述第六电阻的第一端和所述第六开关管的控制端连接，所述第六电阻的第二端接入所述PSU的输出端和所述BBU的输出端，所述第六开关管的第一端与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第七电阻的第二端和所述第七开关管的控制端连接，所述第七开关管的第二端与所述用电负载的电源端连接，所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端均接地；其中，所述第五开关管和所述第六开关管均为高电平导通、低电平截止的开关管；所述第七开关管为低电平导通、高电平截止的开关管；

所述电流检测电路用于检测输入至所述用电负载的电流信号，并判断所述电流信号是否大于预设过流阈值，若是，则控制所述第五开关管导通；若否，则控制所述第五开关管断开。

6.如权利要求5所述的主备电供电电路，其特征在于，所述电流检测电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻及差分运算放大器；其中：

所述第九电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端连接且公共端接入所述PSU防倒灌控制电路的输出端和所述BBU防倒灌控制电路的输出端，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接且公共端接入所述第七电阻的第一端和所述第七开关管的第一端，所述第十一电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端和所述差分运算放大器的正向输入端连接，所述十二电阻的第二端接地，所述第十电阻的第二端分别与所述差分运算放大器的反向输入端和所述第十三电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端与所述差分运算放大器的输出端连接且公共端接入所述第五开关管的控制端。

7.如权利要求5所述的主备电供电电路，其特征在于，所述主备电供电电路还包括：

分别与所述电流检测电路的输出端和所述用电负载的电源端连接的电压电流监测电路，用于获取所述用电负载的输入电压及输入电流，并根据所述用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

8.如权利要求7所述的主备电供电电路，其特征在于，所述电压电流监测电路包括分压电路、ADC芯片及控制器；其中：

所述ADC芯片的第一输入引脚与所述电流检测电路的输出端连接，所述分压电路的输入端与所述用电负载的电源端连接，所述分压电路的输出端与所述ADC芯片的第二输入引脚连接，所述ADC芯片的输出端与所述控制器连接；

所述控制器用于通过所述ADC芯片获取所述用电负载的电源分压信号及电流检测信号，并根据所述电源分压信号和所述分压电路的分压比例求取所述用电负载的输入电压，根据所述电流检测信号与所检测的电流的比例关系求取所述用电负载的输入电流，且根据所述用电负载的输入电压及输入电流求取负载功耗，供用户参考。

9.如权利要求8所述的主备电供电电路，其特征在于，所述控制器具体为所述用电负载所在系统中已设有的控制器；

所述ADC芯片通过I²C总线与所述控制器连接，所述控制器具体用于通过ADC芯片对应的I²C总线地址获取所述用电负载的电源分压信号及电流检测信号。

10.一种存储供电设备，其特征在于，包括PSU、BBU及如权利要求1-9任一项所述的主备电供电电路。

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