CN113075989A - 一种供电保护系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供电保护系统，包括：主板和硬盘背板；主板上设有第一CPLD和电源模块；硬盘背板上设有第二CPLD、逻辑或门电路、电压转换单元和若干硬盘；第一CPLD和所述第二CPLD连接，第一CPLD将第一使能信号发送至第二CPLD；电源模块分别与逻辑或门电路和电压转换单元连接；第二CPLD与所述逻辑或门电路连接；逻辑或门电路与电压转换单元连接；电压转换单元与若干硬盘连接；本发明能够当背板上的CPLD异常时，通过主板上的电源供电模块发送至逻辑或门电路的电信号，使逻辑或门电路向电压转化单元正常输出背板硬盘使能信号，控制电压转换单元对背板硬盘进行供电，确保正常的供电，不影响硬盘的正常使用。

Description

一种供电保护系统及方法
技术领域
本发明涉及供电保护领域，特别是涉及一种供电保护系统及方法。
背景技术
随着大数据、云计算、人工智能时代的到来，互联网业务量和数据量出现猛烈增长，计算量及计算频率随之增大；在服务器系统中，随着用于存储和计算的数据量的增加，服务器的运载压力越来越大，对于数据库的业务而言，硬盘的稳定性是至关重要的，在服务器运行过程中，如果发生单块硬盘报错或者掉盘等故障，对于客户而言是可以冗余的，但是如果整个背板发生突然掉电，整个背板上的多块硬盘同时掉线，将会严重影响服务器的性能，由此所引发的后果则是客户的业务中断，数据丢失，造成的损失不可预估。
服务器系统中，我们通常使用硬盘背板用于连接硬盘，硬盘背板的供电来源于服务器的主板，主板和硬盘背板上均有CPLD芯片，主板的CPLD芯片主要用于上电时序的控制，兼顾一些像风扇转速之类的辅助功能，而背板的CPLD主要用于硬盘点灯等功能。对于一些存储类型的服务器，由于服务器上用于存储数据的硬盘数量较多，在硬盘开机上电的过程中会产生较大的瞬时电流，因此主板和背板的CPLD设计中会进行协同，增减开机过程中的电流限制功能，即背板的CPLD接收到主板的CPLD信号之后，开始启动电压的使能信号输出，进而控制整个背板的上下电，而主板的下降沿信号在开机之后就会变为一个低电平信号；这种设计在某些情况下会存在弊端，比如说客户在更换硬盘的过程中不小心触碰到背板，导致CPLD被重置，进而会导致CPLD的使能信号复位，背板供电消失，整个背板上的硬盘全部因此掉盘，严重影响客户的业务应用。
发明内容
本发明主要解决是CPLD使能信号复位，背板供电消失，整个背板上的硬盘全部掉盘的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种供电保护系统，包括：主板和硬盘背板；所述主板上设有第一CPLD和电源模块；所述硬盘背板上设有第二CPLD、逻辑或门电路、电压转换单元和若干硬盘；所述第一CPLD和所述第二CPLD连接，所述第一CPLD将第一使能信号发送至所述第二CPLD；所述电源模块分别与所述逻辑或门电路的输入端和所述电压转换单元连接；所述第二CPLD与所述逻辑或门电路的输入端连接；所述逻辑或门电路的输出端与所述电压转换单元连接；所述电压转换单元与若干所述硬盘连接。
优选的，所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；
所述第一电源模块与所述逻辑或门电路连接，用于供电所述逻辑或门电路；所述第二电源模块分别与所述逻辑或门电路的输入端和所述电压转换单元连接，用于将电信号发送所述逻辑或门电路以及通过所述电压转换单元供电所述硬盘。
优选的，所述第一电源模块与所述逻辑或门电路中串联有第一电阻；所述第一电源模块通过所述第一电阻与所述逻辑或门电路连接。
优选的，所述第一CPLD将第一使能信号发送至所述第二CPLD后，所述第二CPLD将所述使能信号转换为背板硬盘使能信号。
优选的，所述逻辑或门电路用于接收所述第二电源模块的电信号以及所述背板硬盘使能信号，并根据所述第二电源模块发送的所述电信号以及所述背板硬盘使能信号输出第一背板硬盘使能信号。
本发明还提供一种供电保护方法，包括以下步骤：
部署环境，在硬盘背板上的电压转换单元和硬盘背板的第二CPLD之间增设逻辑或门电路，使所述电压转换单元和所述第二CPLD通过所述逻辑或门电路连接；
将主板上的3.3V电源连接至所述逻辑或门电路，将主板上12V电源分别与所述逻辑或门电路和所述电压转换单元连接；
判断所述主板上12V电源的电信号和所述第二CPLD的背板硬盘使能信号是否发送至所述逻辑或门电路；
所述逻辑或门电路根据发送结果输出第一背板硬盘使能信号至电压转换单元；
所述电压转换单元根据所述第一硬盘使能信号供电所述硬盘。
优选的，所述逻辑或门电路根据所述判断结果输出第一背板硬盘使能信号的步骤进一步包括：
当所述逻辑或门电路接收到所述电信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路接收到所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路未接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路不输出所述第一背板硬盘使能信号。
优选的，所述电压转换单元根据所述第一硬盘使能信号供电所述硬盘的步骤进一步包括：当所述电压转换单元接收到所述第一硬盘使能信号时，所述电压转换单元对所述硬盘进行供电；
当所述电压转换单元未接收到所述第一硬盘使能信号时，所述电压转换单元停止对所述硬盘进行供电。
本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种供电保护系统，可以实现当背板上的CPLD异常时，通过主板上的电源供电模块发送至逻辑或门电路的电信号，使逻辑或门电路向电压转化单元正常输出背板硬盘使能信号，控制电压转换单元对背板硬盘进行供电，确保背板CPLD异常情况下背板也可以正常的供电，不影响硬盘的正常使用，提高了产品的维护性。
2、本发明所述的一种供电保护方法，确保背板的供电不因CPLD的异常而停止供电，通过合理的设计保证硬盘在使用过程中运行的稳定性，避免了硬盘在热维护过程中的误操作引发的整个背板的掉电，大大减轻因误操作而引发的硬盘掉电的问题，提高了产品的可维护性及产品的竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明实施例1所述的一种供电控制系统架构示意图；
图2是本发明实施例2所述的一种供电控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明的描述中
CPLD(Complex Programming logic device)复杂可编程逻辑器件；
或门(OR gate)，又称或电路、逻辑和电路。如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做或门。或门有多个输入端，一个输出端，只要输入中有一个为高电平时(逻辑“1”)，输出就为高电平(逻辑“1”)；只有当所有的输入全为低电平(逻辑“0”)时，输出才为低电平(逻辑“0”)。
第一电源模块为3.3V电源供电模块；第二电源模块为12V电源供电模块。
第一电源为3.3V电源，第二电源为12V电源。
实施例1
本发明实施例还提供一种供电保护系统，应用在CPLD异常时，请参阅图1，包括：主板和硬盘背板；所述主板上设有第一CPLD和电源模块；所述电源模块包括12V电源供电模块和3.3V电源供电模块；所述硬盘背板上设有第二CPLD、逻辑或门电路、电压转换单元和若干硬盘；
所述第一CPLD和所述第二CPLD连接，所述第一CPLD将第一使能信号BP_ENABLE发送至所述第二CPLD，所述第二CPLD将所述第一使能信号BP_ENABLE转换为背板硬盘使能信号P12V_HDD_ENABLE；
所述逻辑或门电路的输出端与所述电压转换单元连接；所述电压转换单元与若干硬盘连接；所述第二CPLD与所述逻辑或门的输入端连接，所述第二CPLD将所述背板硬盘使能信号P12V_HDD_ENABLE；
所述3.3V电源供电模块与逻辑或门电路连接；所述12V电源供电模块分别与所述逻辑或门电路的输入端和电压转换单元连接，所述12V电源供电模块将电信号发送至所述逻辑或门；
所述逻辑或门电路接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号P12V_HDD_ENABLE任意一个后，通过输出端发送第一背板硬盘使能信号至所述电压转换单元，所述电压转换单元接收到所述第一背板硬盘使能信号后，对若干硬盘进行供电；
当所述逻辑或门电路未接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号时，则所述逻辑或门电路不发出信号，所述电压转换单元不对若干硬盘进行供电。
所述3.3V电源供电模块与所述逻辑或门电路中还串联有第一电阻；所述3.3V电源供电模块通过第一电阻与所述逻辑或门连接，用于逻辑或门的供电，并且第一电阻的阻值为4.7KΩ。
实施例2
本发明实施例提供一种供电保护方法，请参阅图2，包括以下步骤：
S100，部署环境，在硬盘背板上电压转换单元和硬盘背板上的CPLD之间增设逻辑或门电路；通过逻辑或门电路将硬盘背板上的电压转换单元和硬盘背板上的CPLD连接；
S200，将主板上的3.3V供电的电压连接至硬盘背板的逻辑或门电路，用于给逻辑或门电路供电；将主板上的12V供电的电压接口与逻辑或门电路连接；
S300，判断主板上的12V供电信号和硬盘背板上的CPLD发送的使能信号是否传输至所述逻辑或门电路的输入端；所述逻辑或门电路根据所述传输的结果输出第一背板硬盘使能信号至电压转换单元；具体包括以下步骤：当逻辑或门电路接收到12V供电信号和硬盘背板上CPLD发送的使能信号中的任何一个时，逻辑或门电路通过输出端输出第一背板硬盘使能信号；
当逻辑或门电路未接收到12V供电信号和硬盘背板上CPLD发送的使能信号时，逻辑或门电路不进行输出第一背板硬盘使能信号。
S400，电压转换单元根据第一背板硬盘使能信号供电硬盘背板中若干硬盘；当电压转换单元接收到所述第一背板硬盘使能信号时，所述电压控制单元对若干硬盘进行供电，当电压转换单元未接收到所述第一背板硬盘使能信号时，所述电压控制单元不对若干硬盘进行供电。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种供电保护系统，其特征在于，包括：主板和硬盘背板；所述主板上设有第一CPLD和电源模块；所述硬盘背板上设有第二CPLD、逻辑或门电路、电压转换单元和若干硬盘；所述第一CPLD和所述第二CPLD连接，所述第一CPLD将第一使能信号发送至所述第二CPLD；所述电源模块分别与所述逻辑或门电路的输入端和所述电压转换单元连接；所述第二CPLD与所述逻辑或门电路的输入端连接；所述逻辑或门电路的输出端与所述电压转换单元连接；所述电压转换单元与若干所述硬盘连接。
2.根据权利要求1所述的一种供电保护系统，其特征在于：所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；
所述第一电源模块与所述逻辑或门电路连接，用于供电所述逻辑或门电路；所述第二电源模块分别与所述逻辑或门电路的输入端和所述电压转换单元连接，用于将电信号发送所述逻辑或门电路以及通过所述电压转换单元供电所述硬盘。
3.根据权利要求2所述的一种供电保护系统，其特征在于：所述第一电源模块与所述逻辑或门电路中串联有第一电阻；所述第一电源模块通过所述第一电阻与所述逻辑或门电路连接。
4.根据权利要求1所述的一种供电保护系统，其特征在于：所述第一CPLD将所述第一使能信号发送至所述第二CPLD后，所述第二CPLD将所述使能信号转换为背板硬盘使能信号。
5.根据权利要求4所述的一种供电保护系统，其特征在于：所述逻辑或门电路用于接收所述第二电源模块的电信号以及所述背板硬盘使能信号，并根据所述第二电源模块发送的所述电信号以及所述背板硬盘使能信号输出第一背板硬盘使能信号。
6.一种供电保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
部署环境，在硬盘背板上的电压转换单元和硬盘背板的第二CPLD之间增设逻辑或门电路，使所述电压转换单元和所述第二CPLD通过所述逻辑或门电路连接；
将主板上的第一电源连接至所述逻辑或门电路，将主板上第二电源分别与所述逻辑或门电路和所述电压转换单元连接；
判断所述主板上第二电源的电信号和所述第二CPLD的背板硬盘使能信号是否发送至所述逻辑或门电路；
所述逻辑或门电路根据发送结果输出第一背板硬盘使能信号至电压转换单元；
所述电压转换单元根据所述第一硬盘使能信号供电所述硬盘。
7.根据权利要求6所述的一种供电保护方法，其特征在于：所述逻辑或门电路根据所述判断结果输出第一背板硬盘使能信号的步骤进一步包括：
当所述逻辑或门电路接收到所述电信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路接收到所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路输出所述第一背板硬盘使能信号；
当所述逻辑或门电路未接收到所述电信号和所述背板硬盘使能信号时，所述逻辑或门电路不输出所述第一背板硬盘使能信号。
8.根据权利要求7所述的一种供电保护方法，其特征在于：所述电压转换单元根据所述第一硬盘使能信号供电所述硬盘的步骤进一步包括：当所述电压转换单元接收到所述第一硬盘使能信号时，所述电压转换单元对所述硬盘进行供电；
当所述电压转换单元未接收到所述第一硬盘使能信号时，所述电压转换单元停止对所述硬盘进行供电。
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