CN115808640B - 电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质，涉及电源故障检测技术领域，该电源故障检测电路包括主控制器和电源转换芯片，所述主控制器和所述电源转换芯片电连接，其中：所述电源转换芯片，用于向所述主控制器发送电流检测信号和温度检测信号；所述主控制器，用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。本发明提高了电源检测效率和检测准确性。

Description

电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电源故障检测技术领域，尤其涉及一种电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

随着服务器中各种器件功耗的上升，其正常工作时的电流规格也越来越高，单一电源的供电能力已经无法满足这些器件的电流需求，需采用多相电源供电的架构，即多个单相电源并联使用以提高电流输出能力，从而利用多相电源的供电稳定性保障服务器正常工作。

现有多相电源的主控芯片具有故障预警及故障保护功能，当线路中出现故障时，如供电不正常或无供电的故障情况，主控芯片会根据故障信号对电源进行关断，以防止故障进一步扩散。然而，现有在对多相电源进行故障检测时，仅能确定当前是否存在故障，无法判断存在的具体故障类型，需要通过人工方式，如观测电源模块内的元器件是否损坏，仪器测量等方式，其检测效率和检测准确性较低。

因此，现在亟需一种电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质。

本发明提供一种电源故障检测电路，包括主控制器和电源转换芯片，所述主控制器和所述电源转换芯片电连接，其中：

所述电源转换芯片，用于向所述主控制器发送电流检测信号和温度检测信号；

所述主控制器，用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述主控制器与多个所述电源转换芯片连接，所述主控制器包括1个温度检测引脚和多个电流检测引脚，所述电源转换芯片包括电流检测信号输出端和温度检测信号输出端，其中：

每个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端以并联形式，分别与所述主控制器上对应的一个所述电流检测引脚连接；

每个所述电源转换芯片的温度检测信号输出端均连接在同一个电路节点，与所述主控制器上的所述温度检测引脚连接。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述主控制器包括第一故障告警单元、第二故障告警单元、第三故障告警单元和第四故障告警单元，其中：

所述第一故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为欠压故障；

所述第二故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为过电流故障；

所述第三故障告警单元，用于在所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为过温故障；

所述第四故障告警单元，用于在所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为短路故障。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述主控制器还包括多相电源故障定位单元，用于通过各个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述多相电源故障定位单元具体用于：在所述主控制器确定多个所述电源转换芯片中具有存在故障的电源转换芯片时，所述多相电源故障定位单元基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片，并根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述电源故障检测电路还包括短路保护子电路，所述短路保护子电路的输入端连接供电电源，所述短路保护子电路的输出端连接各个所述电源转换芯片，其中：

所述短路保护子电路，用于在任意一个所述电源转换芯片发生故障时，断开所述供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述短路保护子电路包括Efuse模块和多个与非门，每个所述与非门对应连接一个所述电源转换芯片，每个所述与非门的输出端连接所述Efuse模块的使能端口，其中：

所述与非门的第一输入端连接所述电流检测信号输出端，所述与非门的第二输入端连接所述温度检测信号输出端，用于在确定任意一个所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，并将所述短路保护信号发送到所述Efuse模块的使能端口，以断开所述供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述主控制器还用于根据不同的故障类型，生成对应的告警信号，其中，所述告警信号包括欠压故障告警信号、过电流故障告警信号、过温故障告警信号和短路故障告警信号。

根据本发明提供的一种电源故障检测电路，所述主控制器还用于在所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号时，确定所述电源转换芯片无故障。

本发明还提供一种基于上述任一项所述的电源故障检测电路的电源故障检测方法，包括：

获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；

根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，包括：

获取多个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

所述根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，判断各个所述电源转换芯片是否发生故障，若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在欠压故障；

若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在过电流故障；

若所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在过温故障；

若所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在短路故障。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述方法还包括：

在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，包括：

基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片；

根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片存在故障的情况下，生成故障保护使能信号；

基于所述故障保护使能信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片发生短路故障时，基于各个所述电源转换芯片对应连接的与非门，通过目标电流检测信号和所述温度检测信号，生成短路保护信号，其中，所述目标电流检测信号为存在短路故障的电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

通过所述短路保护信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

根据本发明提供的一种电源故障检测方法，所述根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，还包括：

若所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片无故障。

本发明还提供一种电源故障检测系统，包括：

第一信号采集模块，用于获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

第二信号采集模块，用于获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；

电源故障检测模块，用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电源故障检测方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电源故障检测方法。

本发明提供的电源故障检测电路、方法、系统、电子设备及存储介质，通过主控制器的电流检测引脚和温度检测引脚，分别获取电源转换芯片上的电流检测信号输出端发送的电流检测信号以及温度检测信号输出端发送的温度检测信号，从而根据两种信号的状态变化情况，确定电源转换芯片对应的故障类型，提高了电源检测效率和检测准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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进行简单地介绍，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为本发明提供的电源故障检测电路的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的电源检测电路的整体结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的电源检测电路的整体结构示意图；

图4为本发明提供的电源故障检测方法的流程示意图；

图5为本发明提供的电源故障检测系统的结构示意图；

图6为本发明提供的电子设备的结构示意图；

附图标记说明：

101：主控制器；102：电源转换芯片；1011：电流检测引脚：

1012：温度检测引脚；1021：电流检测信号输出端；

1022：温度检测信号输出端；201：主控芯片；

202：电源转换芯片；203：Efuse模块；301：主控芯片；

302：电源转换芯片；303：Efuse模块；304：与非门；

601：处理器；602：通信接口；603：存储器：604：通信总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

图1为本发明提供的电源故障检测电路的结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种电源故障检测电路，包括主控制器101和电源转换芯片102，所述主控制器101和所述电源转换芯片102电连接，所述主控制器101包括电流检测引脚1011和温度检测引脚1012，所述电源转换芯片102包括电流检测信号输出端1021和温度检测信号输出端1022，其中：

所述电流检测引脚1011连接所述电流检测信号输出端1021，所述温度检测引脚1012连接所述温度检测信号输出端1022；

所述电源转换芯片102，用于向所述主控制器101发送电流检测信号和温度检测信号；

所述主控制器101，用于根据所述电流检测信号输出端1021发送的所述电流检测信号和所述温度检测信号输出端1022发送的所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片102对应的故障类型。

在本发明中，电源模块（Power Stage，简称PS）即电源转换芯片102，单个PS为单相电源。主控制器101包括主控芯片，通过主控芯片输出使能（Enable，简称EN）信号及脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）信号，控制PS输出电压及电流信号，其中，主控芯片输出的EN信号，用于开启PS工作；PWM信号通过调整不同的频率及占空比，可以控制输出电压及电流的大小。

进一步地，电源转换芯片102的电流检测信号输出端1021，输出Isense信号，即电流检测信号，可以反馈PS的输出电流大小；电源转换芯片102的温度检测信号输出端1022输出Tsense信号，即温度检测信号，可以反馈PS温度信息。本发明通过获取电源转换芯片102反馈的温度检测信号和电流检测信号，进而根据这两个检测信号的变化情况，对电源转换芯片102进行故障判断以及故障类型识别，相比现有通过人工方式确定故障类型，其故障检测效率和准确性得到提升。

本发明提供的电源故障检测电路，通过主控制器的电流检测引脚和温度检测引脚，分别获取电源转换芯片上的电流检测信号输出端发送的电流检测信号以及温度检测信号输出端发送的温度检测信号，从而根据两种信号的状态变化情况，确定电源转换芯片对应的故障类型，提高了电源检测效率和检测准确性。

在上述实施例的基础上，所述主控制器与多个所述电源转换芯片连接，所述主控制器包括1个所述温度检测引脚和多个电流检测引脚，所述电源转换芯片包括电流检测信号输出端和温度检测信号输出端，其中：

每个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端以并联形式，分别与所述主控制器上对应的一个所述电流检测引脚连接；

每个所述电源转换芯片的温度检测信号输出端均连接在同一个电路节点，与所述主控制器上的所述温度检测引脚连接。

受主控芯片的尺寸及工艺影响，目前主控芯片通常只有一个pin（温度检测引脚）用来监控温度信息。图2为本发明一实施例提供的电源检测电路的整体结构示意图，可参考图2所示，在多相并联使用时，本发明将每个PS的Tsense pin，即温度检测信号输出端接在同一个电路节点，从而共同与主控芯片上的温度检测引脚连接，其中，Tsense信号为电压信号，且电压值与PS的温度成正比，在并联使用时，主控芯片201获取到的是所有PS中温度最高的值。进一步地，将每个电源转换芯202片的电流检测信号输出端与主控芯片201上的各个电流检测引脚对接，即每个电源转换芯片202的Isense pin将各自对应的Itsense信号发送到主控芯片201上对应的电流检测引脚，以保证每个电流检测引脚连接一个电流检测信号输出端，使得主控芯片201可根据不同电源转换芯片202反馈的电流检测信号对故障电源转换芯片进行定位，进而再根据检测到的电流检测信号和温度检测信号的变化情况，基于前期设置好的故障类型判断条件，确定电源转换芯片202的故障类型。

在上述实施例的基础上，所述主控制器包括第一故障告警单元、第二故障告警单元、第三故障告警单元和第四故障告警单元，其中：

所述第一故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为欠压故障；

所述第二故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为过电流故障；

所述第三故障告警单元，用于在所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为过温故障；

所述第四故障告警单元，用于在所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为短路故障。

对于单相电源供电方案或多相电源供电方案，本发明通过主控制器均可实现对电源转换芯片进行故障类型识别。具体地，在一实施例中，可参考图2所示，在当前多相电源供电方案中，每个电源转换芯片202的Isense信号的输出端单独接到主控芯片201上的一个电流检测引脚，Tsense信号是多相接在一起后再传递给主控芯片201，因此可以配合使用Isense信号及Tsense信号的状态变化，实现每一相电源的故障预警功能。

进一步地，以CPU为例进行说明，当前CPU使用的多相电源正常工作时，除了需要EN及Vin信号外，还需要VCC驱动电平（一般为3.3V或者5V），因此，在本发明中，第一预设驱动电平信号和第二预设驱动电平信号对应的数值可根据电路中具体的元件（如CPU和GPU）来确定，并且，第一预设驱动电平和第二预设驱动电平的数值相同。

在上述实施例的基础上，所述主控制器还用于在所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号时，确定所述电源转换芯片无故障。

在本发明中，通过主控制器中的主控芯片对多相电源进行故障检测，当Isense信号及Tsense信号的电平高于0V且小于电源转换芯片的驱动电平VCC时，此时多相电源处于正常工作状态，主控制器不会进行故障告警。

进一步地，当Isense信号及Tsense信号的电压状态发生变化时，可针对不同故障时两个信号的电压状态的组合关系，实现对单相电源进行故障检测，表1为本发明提供的故障类型及检测方式，如表1所示：

表1

当主控芯片检测到Isense信号为0V且Tsense信号为0V时，判定该相电源出现输入欠压故障（Under Voltage Lock Out，简称UVLO）；当主控芯片检测到Isense信号为0V且Tsense信号为第一预设驱动电平VCC时，判定该相电源出现过电流故障（Over CurrentProtection，简称OCP）；当主控芯片检测到Isense信号为第二预设驱动电平VCC且Tsense信号为0V时，判定该相电源出现过温故障（Over Temp Protection，简称OTP）；当主控芯片检测到Isense信号为第二预设驱动电平VCC且Tsense信号为第一预设驱动电平VCC时判，判定该相电源存在短路故障（如上mos短路）。

在上述实施例的基础上，所述主控制器还包括多相电源故障定位单元，用于通过各个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

在本发明中，根据故障电流检测信号的来源，确定存在故障的电源转换芯片，进而对其进行故障区域定位。

在上述实施例的基础上，所述多相电源故障定位单元具体用于：在所述主控制器确定多个所述电源转换芯片中具有存在故障的电源转换芯片时，所述多相电源故障定位单元基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片，并根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

现有多相电源的主控芯片在进行故障预警及故障保护时，当线路中出现过流、过压、欠压及过温等故障时，会发出fault预警信号并通过停止输出PWM信号关断PS，防止故障进一步扩散，但是该预警无法具体体现是哪一相电源的故障，以过温保护为例，由于当前所有相的Tsense信号连接在一起，由主控制器统一监控，因此无法获知每个电源转换芯片的温度信息，当其中任意一相电源过温时，会将整个并联路径上的Tsense电压信号抬高，当主控制器获取到Tsense电压达到了设定电平阈值后，确定存在故障，但是主控制器只能识别到存在过温故障，却无法精确定位到是哪一相的故障，因此不利于进行故障分析。同样地，对于多相电源的过压欠压以及上mos短路等故障，现有电源故障检测同样无法实现具体故障区域定位。

针对上述问题，本发明通过主控制器中的主控芯片获取到各个电源转换芯片发送的电流检测信号，可参考图2所示，当主控芯片201获取到电流检测信号后，可根据电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片202；进一步地，主控芯片201根据每一相电源转换芯片202的电流检测信号，以及温度检测引脚获取到的温度检测信号，判断哪一相电源转换芯片201发生故障，进而根据存在故障的电流检测信号的来源（即该电流检测信号对应的电流检测信号输出端），从而快速实现故障区域定位。

在上述实施例的基础上，所述电源故障检测电路还包括短路保护子电路，所述短路保护子电路的输入端连接供电电源，所述短路保护子电路的输出端连接各个所述电源转换芯片，其中：

所述短路保护子电路，用于在任意一个所述电源转换芯片发生故障时，断开所述供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

当前的故障预警为主控制器检测到PS故障信息后发出故障预警，从发现故障到发出fault预警信号，其时间间隔在ms级。当发生故障时，为了防止电路上的元件损坏，需要及时关断电源转换芯片的输入电压Vin，例如，当电源转换芯片发生上mos短路的故障时，输入电压Vin会直接连通到输出Vout上，其中，Vout为CPU或GPU供电，且Vin电源一般为12V。如果12V电压直接施加在CPU上，会导致CPU过压损坏，由于主控制器无法断开输入Vin信号，当发生短路故障时，将会导致CPU损坏。

针对上述问题，在本发明中，可参考图2所示，在电源故障检测电路中设置了一个短路保护子电路，该短路保护子电路包括一个Efuse模块203。通过将主控芯片201生成的fault信号接到Vin供电路径的Efuse模块203的Enable信号上，当发生短路故障（或其他故障）时，fault信号发送到Efuse模块203的使能端口，从而将Efuse模块203的Enable信号被拉低，使得Efuse模块203断开，实现短路保护。

在上述实施例的基础上，所述短路保护子电路包括Efuse模块和多个与非门，每个所述与非门对应连接一个所述电源转换芯片，每个所述与非门的输出端连接所述Efuse模块的使能端口，其中：

所述与非门的第一输入端连接所述电流检测信号输出端，所述与非门的第二输入端连接所述温度检测信号输出端，用于在确定任意一个所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，并将所述短路保护信号发送到所述Efuse模块的使能端口，以断开所述供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

在本发明中，可参考图2所示，电源检测电路从检测出故障到主控芯片201发出fault预警信号，时间间隔在ms级，然而，对于电源转换芯片202的短路情况，该延迟极大概率会导致CPU损坏，需要提升故障响应速度。图3为本发明另一实施例提供的电源检测电路的整体结构示意图，可参考图3所示，对于上mos短路故障时，可利用该电源检测电路结构实现更快的保护，其响应速度为ns级别。具体地，本发明将多相电源的Isense信号及Tsense信号，通过与非门304连接到Efuse模块303的Enable信号端口上。对于与非门304来说，当接收到信号电压为0V时判定为低电平，当接收信号为预设驱动电平VCC时判定为高电平信号。如图3所示，当某个电源转换芯片302出现上mos短路故障时，Isense与Tsense信号均为预设驱动电平VCC，即高电平信号，此时与非门304的输出为低电平，同时Efuse模块303由于Enable信号被拉低，Efuse模块303的输出断开，因此可以更加快速实现短路保护。需要说明的是，在本发明中，主控芯片301输出的fault预警信号也可连接到Efuse模块303的使能端口（在图3中未展示），对于除短路故障以外的其它故障类型，主控芯片301将fault预警信号直接发送到Efuse模块303，实现电路的过压保护、过温保护和过电流保护。

在上述实施例的基础上，所述主控制器还用于根据不同的故障类型，生成对应的告警信号，其中，所述告警信号包括欠压故障告警信号、过电流故障告警信号、过温故障告警信号和短路故障告警信号。

在本发明中，主控制器还在确定电源转换芯片发生故障之后，根据故障类型和fault预警信号，生成不同故障类型对应的告警信号，例如，可通过不同的声光组合器件（蜂鸣器和发光二极管等，如通过发光二极管，利用不同颜色的指示灯进行故障类型告警）实现不同故障类型的告警。

图4为本发明提供的电源故障检测方法的流程示意图，如图4所示，本发明提供了一种基于上述各实施例所述的电源故障检测电路的电源故障检测方法，包括：

步骤401，获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

步骤402，获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；

步骤403，根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

在本发明中，将电源故障检测电路中的主控制器作为执行主体进行说明。通过主控制器，获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的温度检测信号以及电流检测信号输出端发送的电流检测信号，再根据这两个检测信号的变化情况，根据前期已构建的电流检测信号和温度检测信号的状态类型组合方式对应的故障类型，对电源转换芯片进行故障判断以及故障类型识别，其中，故障类型包括过温故障、过电流故障、过压故障以及短路故障，相比现有通过人工方式确定故障类型，其故障检测效率和准确性得到提升。

本发明提供的电源故障检测方法，通过主控制器的电流检测引脚和温度检测引脚，分别获取电源转换芯片上的电流检测信号输出端发送的电流检测信号以及温度检测信号输出端发送的温度检测信号，从而根据两种信号的状态变化情况，确定电源转换芯片对应的故障类型，提高了电源检测效率和检测准确性。

在上述实施例的基础上，所述获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，包括：

获取多个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

所述根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型。

在本发明中，对于多相电源的故障检测，每个电源转换芯片的Tsense pin，均与主控芯片上的一个温度检测引脚连接；每个电源转换芯片的电流检测信号输出端与主控制器上的主控芯片的各个电流检测引脚对接，即每个电源转换芯片的Isense pin将各自对应的Itsense信号发送到主控制芯片上对应的电流检测引脚，从而保证每个电流检测引脚连接一个电流检测信号输出端。

进一步地，主控芯片根据不同电源转换芯片反馈的电流检测信号对故障电源转换芯片进行定位，进而再根据检测到的电流检测信号和温度检测信号的变化情况，基于前期设置好的故障类型判断条件，确定电源转换芯片的故障类型。

在上述实施例的基础上，所述根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，判断各个所述电源转换芯片是否发生故障，若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在欠压故障；

若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在过电流故障；

若所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在过温故障；

若所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在短路故障。

在本发明中，主控制器根据当前时刻下电流检测信号和温度检测信号的电压状态，实现对电源转换芯片的故障检测。具体地，由于每个电源转换芯片的Isense信号的输出端单独接到主控芯片上的一个电流检测引脚，而Tsense信号是多相接在一起后再传递给主控芯片（对于多相电源的故障检测），因此可以配合使用Isense信号及Tsense信号的状态变化，实现每一相电源的故障预警功能。

进一步地，设置预设驱动电平，以CPU为例进行说明，当前CPU使用的多相电源正常工作时，除了需要EN及Vin信号外，VCC驱动电平一般为3.3V或者5V，若所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号（本发明将第一预设驱动电平信号和第二预设驱动电平信号设置为相同数值，如3.3V），确定所述电源转换芯片无故障。

在本发明中，通过主控制器中的主控芯片对多相电源进行故障检测，当Isense信号及Tsense信号的电平高于0V且小于电源转换芯片的驱动电平VCC时，此时多相电源处于正常工作状态，主控制器不会进行故障告警。

进一步地，当Isense信号及Tsense信号的电压状态发生变化时，可针对不同故障时两个信号的电压状态的组合关系，实现对单相电源进行故障检测。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

具体地，所述在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，包括：

基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片；

根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

在本发明中，通过主控制器中的主控芯片，获取到各个电源转换芯片发送的电流检测信号。当主控芯片获取到电流检测信号后，可根据电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片。

进一步地，主控芯片根据每一相电源转换芯片的电流检测信号，以及温度检测引脚获取到的温度检测信号，判断哪一相电源转换芯片发生故障，进而根据存在故障的电流检测信号的来源，即该电流检测信号对应的电流检测信号输出端，确定是哪一相的电源转换芯片发生故障，从而快速实现故障区域定位。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片存在故障的情况下，生成故障保护使能信号；

基于所述故障保护使能信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

在本发明中，在电源故障检测电路中设置了一个短路保护子电路，该短路保护子电路设置在Vin和电源转换芯片支线，包括一个Efuse模块。当电源转换芯片发生故障时，主控芯片生成的fault信号，将fault信号发送到Efuse模块的使能端口，从而将Efuse模块的Enable信号拉低，使得Efuse模块断开，实现电源故障保护。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片发生短路故障时，基于各个所述电源转换芯片对应连接的与非门，通过目标电流检测信号和所述温度检测信号，生成短路保护信号，其中，所述目标电流检测信号为存在短路故障的电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

通过所述短路保护信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

在本发明中，电源检测电路从检测出故障到主控制器发出fault预警信号，时间间隔在ms级，然而，对于电源转换芯片的短路情况，该延迟极大概率会导致CPU损坏，需要提升故障响应速度。以电源转换芯片中的上mos短路故障进行说明，为了将响应速度提升为ns级别，本发明将多相电源的Isense信号及Tsense信号，通过与非门连接到Efuse模块的Enable信号端口上。对于与非门来说，当接收到信号电压为0V时判定为低电平，当接收信号为预设驱动电平VCC时判定为高电平信号。因此，当某个电源转换芯片出现上mos短路故障时，Isense与Tsense信号均为预设驱动电平VCC，即高电平信号，此时与非门的输出为低电平，同时Efuse模块由于Enable信号被拉低，Efuse模块的输出断开，因此可以更加快速实现短路保护。

下面对本发明提供的电源故障检测系统进行描述，下文描述的电源故障检测系统与上文描述的电源故障检测方法可相互对应参照。

图5为本发明提供的电源故障检测系统的结构示意图，如图5所示，本发明提供了一种电源故障检测系统，包括第一信号采集模块501、第二信号采集模块502和电源故障检测模块503，其中，第一信号采集模块501用于获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；第二信号采集模块502用于获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；电源故障检测模块503用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

在本发明中，利用第一信号采集模块501获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；同时，通过第二信号采集模块502获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的温度检测信号；进一步地，电源故障检测模块503根据温度检测信号和电流检测信号的变化情况，通过前期已构建的电流检测信号和温度检测信号的状态类型组合方式对应的故障类型，对电源转换芯片进行故障判断以及故障类型识别，其中，故障类型包括过温故障、过电流故障、过压故障以及短路故障，相比现有通过人工方式确定故障类型，其故障检测效率和准确性得到提升。

本发明提供的电源故障检测系统，通过主控制器的电流检测引脚和温度检测引脚，分别获取电源转换芯片上的电流检测信号输出端发送的电流检测信号以及温度检测信号输出端发送的温度检测信号，从而根据两种信号的状态变化情况，确定电源转换芯片对应的故障类型，提高了电源检测效率和检测准确性。

本发明提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图6为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器（Processor）601、通信接口（Communications Interface）602、存储器（Memory）603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储器603中的逻辑指令，以执行电源故障检测方法，该方法包括：获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

此外，上述的存储器603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的电源故障检测方法，该方法包括：获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的电源故障检测方法，该方法包括：获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种电源故障检测电路，其特征在于，包括主控制器和电源转换芯片，所述主控制器和所述电源转换芯片电连接，其中：

所述电源转换芯片，用于向所述主控制器发送电流检测信号和温度检测信号；

所述主控制器，用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，其中，所述故障类型是根据所述电流检测信号和所述温度检测信号的电压状态的组合关系确定的，所述电压状态包括预设驱动电平信号对应的电压状态，且所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的所述预设驱动电平信号是根据电路中的元件类型确定的；

所述电源故障检测电路还包括短路保护子电路，所述短路保护子电路用于在确定所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，以进行短路保护；

所述主控制器连接所述短路保护子电路，所述主控制器在确定存在除所述短路故障以外的其他故障类型时，所述主控制器将预警信号发送至所述短路保护子电路，以进行电路保护，所述预警信号包括过压保护信号、过温保护信号和过电流保护信号；

所述短路保护子电路包括Efuse模块和多个与非门，每个所述与非门对应连接一个所述电源转换芯片，每个所述与非门的输出端连接所述Efuse模块的使能端口，其中：

所述与非门的第一输入端连接所述电源转换芯片的电流检测信号输出端，所述与非门的第二输入端连接所述电源转换芯片的温度检测信号输出端，用于在确定任意一个所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，并将所述短路保护信号发送到所述Efuse模块的使能端口，以断开供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

2.根据权利要求1所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述主控制器与多个所述电源转换芯片连接，所述主控制器包括1个温度检测引脚和多个电流检测引脚，所述电源转换芯片包括电流检测信号输出端和温度检测信号输出端，其中：

每个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端以并联形式，分别与所述主控制器上对应的一个所述电流检测引脚连接；

每个所述电源转换芯片的温度检测信号输出端均连接在同一个电路节点，与所述主控制器上的所述温度检测引脚连接。

3.根据权利要求2所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述主控制器包括第一故障告警单元、第二故障告警单元、第三故障告警单元和第四故障告警单元，其中：

所述第一故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为欠压故障；

所述第二故障告警单元，用于在所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为过电流故障；

所述第三故障告警单元，用于在所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号时，确定故障类型为过温故障；

所述第四故障告警单元，用于在所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号时，确定故障类型为短路故障。

4.根据权利要求2所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述主控制器还包括多相电源故障定位单元，用于通过各个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

5.根据权利要求4所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述多相电源故障定位单元具体用于：在所述主控制器确定多个所述电源转换芯片中具有存在故障的电源转换芯片时，所述多相电源故障定位单元基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片，并根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

6.根据权利要求3所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述电源故障检测电路还包括短路保护子电路，所述短路保护子电路的输入端连接供电电源，所述短路保护子电路的输出端连接各个所述电源转换芯片，其中：

所述短路保护子电路，用于在任意一个所述电源转换芯片发生故障时，断开所述供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

7.根据权利要求3所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述主控制器还用于根据不同的故障类型，生成对应的告警信号，其中，所述告警信号包括欠压故障告警信号、过电流故障告警信号、过温故障告警信号和短路故障告警信号。

8.根据权利要求3所述的电源故障检测电路，其特征在于，所述主控制器还用于在所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号时，确定所述电源转换芯片无故障。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的电源故障检测电路的电源故障检测方法，其特征在于，包括：

获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；

根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型；

其中，所述故障类型是根据所述电流检测信号和所述温度检测信号的电压状态的组合关系确定的，所述电压状态包括预设驱动电平信号对应的电压状态，且所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的所述预设驱动电平信号是根据电路中的元件类型确定的；

所述方法还包括：

连接短路保护子电路，所述短路保护子电路用于在确定所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，以进行短路保护；

所述方法还包括：

在确定存在除所述短路故障以外的其他故障类型时，将预警信号发送至所述短路保护子电路，以进行电路保护，所述预警信号包括过压保护信号、过温保护信号和过电流保护信号；

所述短路保护子电路包括Efuse模块和多个与非门，每个所述与非门对应连接一个所述电源转换芯片，每个所述与非门的输出端连接所述Efuse模块的使能端口，其中：

所述与非门的第一输入端连接所述电源转换芯片的电流检测信号输出端，所述与非门的第二输入端连接所述电源转换芯片的温度检测信号输出端，用于在确定任意一个所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，并将所述短路保护信号发送到所述Efuse模块的使能端口，以断开供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

10.根据权利要求9所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号，包括：

获取多个所述电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

所述根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型。

11.根据权利要求10所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定各个所述电源转换芯片的故障类型，包括：

根据各个所述电流检测信号和所述温度检测信号，判断各个所述电源转换芯片是否发生故障，若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在欠压故障；

若所述电流检测信号为0V电平信号，且所述温度检测信号为第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在过电流故障；

若所述电流检测信号为第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为0V电平信号，确定所述电源转换芯片存在过温故障；

若所述电流检测信号为所述第二预设驱动电平信号，且所述温度检测信号为所述第一预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片存在短路故障。

12.根据权利要求10所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位。

13.根据权利要求12所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述在确定多个所述电源转换芯片中存在有发生故障的电源转换芯片时，根据各个所述电流检测信号对应的电流检测信号输出端，对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，包括：

基于电流检测引脚与电流检测信号输出端之间的连接关系，确定每一个电流检测信号对应的电源转换芯片；

根据所述连接关系和电流检测故障信号，从多个所述电源转换芯片中对存在故障的电源转换芯片进行故障定位，所述电流检测故障信号为存在故障的电源转换芯片发送的电流检测信号。

14.根据权利要求11所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片存在故障的情况下，生成故障保护使能信号；

基于所述故障保护使能信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

15.根据权利要求14所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电源转换芯片发生短路故障时，基于各个所述电源转换芯片对应连接的与非门，通过目标电流检测信号和所述温度检测信号，生成短路保护信号，其中，所述目标电流检测信号为存在短路故障的电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

通过所述短路保护信号，断开各个所述电源转换芯片与供电电源之间的连接。

16.根据权利要求11所述的电源故障检测方法，其特征在于，所述根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，还包括：

若所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的电平信号大于0V电平信号，且小于所述第一预设驱动电平信号或所述第二预设驱动电平信号，确定所述电源转换芯片无故障。

17.一种电源故障检测系统，其特征在于，包括：

第一信号采集模块，用于获取电源转换芯片的电流检测信号输出端发送的电流检测信号；

第二信号采集模块，用于获取所述电源转换芯片的温度检测信号输出端发送的温度检测信号；

电源故障检测模块，用于根据所述电流检测信号和所述温度检测信号，确定所述电源转换芯片对应的故障类型，其中，所述故障类型是根据所述电流检测信号和所述温度检测信号的电压状态的组合关系确定的，所述电压状态包括预设驱动电平信号对应的电压状态，且所述电流检测信号和所述温度检测信号各自对应的所述预设驱动电平信号是根据电路中的元件类型确定的；

所述系统还用于：

连接短路保护子电路，所述短路保护子电路用于在确定所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，以进行短路保护；

所述系统还用于：

在确定存在除所述短路故障以外的其他故障类型时，将预警信号发送至所述短路保护子电路，以进行电路保护，所述预警信号包括过压保护信号、过温保护信号和过电流保护信号；

所述短路保护子电路包括Efuse模块和多个与非门，每个所述与非门对应连接一个所述电源转换芯片，每个所述与非门的输出端连接所述Efuse模块的使能端口，其中：

所述与非门的第一输入端连接所述电源转换芯片的电流检测信号输出端，所述与非门的第二输入端连接所述电源转换芯片的温度检测信号输出端，用于在确定任意一个所述电源转换芯片存在短路故障时，生成短路保护信号，并将所述短路保护信号发送到所述Efuse模块的使能端口，以断开供电电源与所述电源转换芯片之间的连接。

18.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9至16任一项所述的电源故障检测方法。

19.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9至16任一项所述的电源故障检测方法。

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