CN204536515U - 一种多电源系统故障诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多电源系统故障诊断装置，包括子电源状态输入端、电源使能端，对应每个子电源状态输入端设置有对应的选择单元，每一个选择单元设置有对应的锁存单元，所述选择单元的输出端连接所述锁存单元的输入端，所述子电源状态输入端通过逻辑单元连接到所述锁存单元的时钟端；以及与每个锁存单元的输出端连接的异常状态锁存输出端，所述各锁存单元的输出端接入到或门的输入端，所述或门的输出端连接有异常总输出端。本实用新型的多电源系统故障诊断装置简化了多电源系统故障检修工作，无需专业人士也可以操作，无局限性；电源故障点一目了然，定位效率高。

Description

一种多电源系统故障诊断装置

技术领域

本实用新型属于电源故障诊断技术领域，尤其涉及一种多电源系统故障诊断装置。

背景技术

随着科技的发展，芯片的集成度不断提高，单块芯片的功能不断增多，但单块芯片的面积却随着小型化的需求不断缩小，对用于芯片的电源的需求越来越多，要求也越来越高，因此在集成电路中采用多电源系统越来越广泛。

多电源系统具有多路的子电源，但是多电源系统在使用过程中，经常会出现某一路的故障。现有技术中，大部分多电源系统不具备自我诊断功能，不能记录故障信息。当多电源系统的子电源发生故障时，只能用仪器对一组接着一组的进行连续的查证，并反复操作以复现故障。

上述对电源的故障诊断方法存在以下缺点：一方面，采用上述方法对操作人员有要求，需要专业人员方才进行操作，有局限性；另外一方面，多电源系统复杂程度高，测试或定位耗费时间均较长，诊断效率较低，甚至会出现当电源出现非必现的故障时，难以复现故障和捕获电源的故障点的现象。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种多电源系统故障诊断装置，可简化电源系统的故障检测过程，对操作人员要求较低，电源故障定位速度快，效率较高。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种多电源系统故障诊断装置，所述多电源系统为被供电设备供电，所述多电源系统包括至少两个子电源，所述故障诊断装置包括：

用于连接每个子电源，输入所述子电源状态的子电源状态输入端；

受被供电设备控制的电源使能端；

选择单元，对应每个子电源状态输入端设置有对应的选择单元，所述子电源状态输入端与所述选择单元的一个输入端连接，所述电源使能端连接所述选择单元的控制端，用于在电源使能端为高电平时，选择输出子电源状态输入端输入的信号；

锁存单元，每一个选择单元设置有对应的锁存单元，所述选择单元的输出端连接所述锁存单元的输入端，所述子电源状态输入端通过逻辑单元连接到所述锁存单元的时钟端；

与每个锁存单元的输出端连接的异常状态锁存输出端；

或门，所述各锁存单元的输出端接入所述或门的输入端，所述或门的输出端连接有异常总输出端。

进一步低，所述锁存单元还设置有上电复位端，用于在初始化时对锁存单元进行复位。

本发明的一种实现方式，所述逻辑单元为与门，所述锁存单元为下降沿D触发器。在有子电源故障时，与门为D触发器提供一个下降沿，D触发器锁存各子电源状态。

本发明的另一种实现方式，所述逻辑单元为与非门，所述锁存单元为上升沿D触发器。在有子电源故障时，与非门为D触发器提供一个上升沿，D触发器锁存各子电源状态。

本发明所述异常状态锁存输出端、所述异常总输出端连接有显示单元，用于显示输出的各子电源状态，提供故障报警。

进一步低，所述显示单元为数码管、LED、LCD中的任意一种，或其他能够获取输出信号并显示的设备。

本实用新型提出的多电源系统故障诊断装置，应用于多电源系统，从多电源系统开始工作到结束工作全程监测每个子电源的状态，当任意一个子电源发生故障时，均可在显示单元显示该故障子电源的状态。简化了多电源系统故障检修工作，降低了检修的人力成本，无需专业人士也可以操作，无局限性；电源故障点一目了然，定位效率高。成本较低，可嵌入于硬件电路、单片机或可编程逻辑中。

附图说明

图1为本实用新型多电源系统故障诊断装置的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

本实施例的多电源系统故障诊断装置用于多电源系统的故障诊断，多电源系统为被供电设备供电，多电源系统的每个电源供给器为一个子电源，每一个子电源都具有电源就绪信号(POWERGOOG)输出，或连接一个精度比较器来输出子电源的状态，当一个子电源进入工作状态时，子电源状态输出为高电平。同时被供电设备具有电源使能装置，输出电源使能信号，电源使能信号为高电平时，表示被供电设备要求多电源系统供电，电源使能信号为低电平时，表示被供电设备不再需要多电源系统供电，切断多电源系统的电源输出。

如图1所示，本实施例的多电源系统故障诊断装置包括受被供电设备控制的电源使能端T1、与多电源系统子电源状态输出连接的子电源状态输入端T2，电源使能端T1与子电源状态输入端T2分别连接到选择单元，电源使能端T1连接单元的控制端，子电源状态输入端T2连接到选择单元的一个输入端，选择单元的另一个输入端接低电平信号。本实施例所述选择单元为选择器，例如市场上能够购买到的二选一选择器；该选择单元也可以直接通过开关电路和继电器来实现。

子电源状态输入端T2的数量根据多电源系统的子电源数量来定，需要诊断几个子电源就设置多少个子电源状态输入端T2，每一路子电源状态输入端T2连接一个子电源的状态输出端。在图1中，本实施例列出了8个子电源状态输入端T2，8个子电源状态输入端T2分别连接到8个选择器A0～A7的输入端口“0”，选择器A0～A7的输入端口“1”接低电平。

这样当电源使能端T1为高电平时，即被供电设备要求供电时，选择器A输出端输出输入端口“0”接入的信号，即输出子电源状态输入端T2的信号。当电源使能端T1为低电平时，选择器A输出端输出输入端口“1”接入的信号，即输出逻辑电平为0。

选择器A的输出端连接一个锁存单元，本实施例锁存单元为D触发器，本实施例的D触发器为下降沿触发器，即在时钟端时钟信号由高电平跳变为低电平时，D触发器的输出端锁存输入端输入的信号。图1中8个选择器A0～A7的输出端分别连接到D触发器D0～D7的输入端(D端)，8个子电源状态输入端T2连接到与门G1，与门G1的输出端连接到D触发器的时钟端(CLK端)。

从而在被供电设备要求多电源系统供电时，电源使能端T1被驱动高，子电源按照预先设定的上电顺序为被供电设备上电，子电源状态输入端T2逐个变为高电平，当全部子电源都开启后，与门G1的输出端跳变为高电平，由于D触发器为下降沿触发，这时D触发器的输出端(Q端)输出的信号不发生变化，输出低电平；在子电源状态输入端T2有一路子电源故障变为低电平时，与门G1的输出端为低电平，D触发器的时钟端由高电平跳变为低电平，为D触发器提供一个下降沿，这时D触发器的输出端(Q端)输出的信号发生改变，锁存当前子电源状态，即输出当前子电源状态输入端T2的信号。

每一个D触发器的输出端连接到异常状态锁存输出端T4，异常状态锁存输出端T4连接显示单元，通过显示单元进行显示。显示单元为数码管、LED或LCD中的任意一种，或者是其他用来获取该诊断信息的设备。如果采用的是LED，则在无异常时，D触发器的输出端都是低电平，所有的LED灯都处于熄灭状态；而当有故障时，对应故障子电源的LED是熄灭的，其他正常的子电源对应的LED亮灯，能够发现哪一路子电源故障。

同时，各D触发器的输出端还连接一个或门G2，在全部正常时，G2的输入全部为低电平，所以输出为低电平；而在有子电源故障时，G2的输入中正常的子电源对应的为高电平，故障子电源对应的为低电平，该或门G2输出为高电平，异常总输出端T5连接到或门G2的输出，异常总输出端T5连接有显示单元。例如采用红色LED，进行报警显示。即异常状态锁存输出端T4用于输出锁存在D触发器D中的工作异常子电源的状态，其端口数与子电源的数量相对应，每个端口输出对应的子电源的状态；异常总输出端T5可进行报警，或直接通知被供电设备电源故障下电。

本实施例的D触发器还设置有上电复位端T3。在初始化时，保持上电复位端T3处于低电平一端时间，将所有D触发器复位，D触发器输出为低电平，所有的异常状态锁存输出端T4输出为低电平。

本实用新型的多电源系统故障诊断装置实际的正常工作流程如下：

1、外部电源为多电源系统供电，上电复位端T3被拉低一段时间(低电平)，初始化多电源系统及D触发器；

2、被供电设备要求多电源系统供电，电源使能端T1被驱动高，选择器A输出为子电源状态输入端T2的信号；

3、子电源按照预先设定的上电顺序为被供电设备上电，子电源状态输入端T2由子电源的电源就绪信号或精度比较器驱动，当一个子电源就绪时，对应的子电源状态输入端T2的端口被驱动高；

4、多电源系统中所有子电源上电完成，与所有子电源状态输入端T2连接的与门G1的输出被驱动高，即D触发器的时钟信号CLK被驱动高，设备正常工作；

5、被供电设备要求多电源系统下电，电源使能端T1被驱动低，D触发器的输入端被切换到“1”端，即输入低电平，D触发器的输入无效；

6、子电源按预先设定逐个下电，所有子电源下电完毕后完成操作。

当多电源系统中的某个子电源在上述正常工作流程4中出现异常时，流程如下：

4.1、故障子电源对应的子电源状态输入端T2的端口被子电源的电源就绪信号或精度比较器驱动低，与门G1的输出被驱动低，D触发器的时钟信号CLK由“1”跳变为“0”，为D触发器提供一个下降沿；

4.2、D触发器锁存当前各子电源状态，由异常状态锁存输出端T4输出供外部显示单元使用；

4.3、各D触发器输出经过或门G2，异常总输出端T5输出高，通知被供电设备，有电源故障需下电。

需要说明的是，本实施例D触发器采用了下降沿D触发器，而如果采用上升沿触发器也是可行。

例如：D触发器采用上升沿D触发器，G1采用与非门。

则在全部子电源都开启后，G1的输出端跳变为低电平，由于D触发器为上升沿触发，这时D触发器的输出端(Q端)输出的信号不发生变化，输出低电平；在子电源状态输入端T2有一路子电源故障变为低电平时，G1的输出端为高电平，D触发器的时钟端由低电平跳变为高电平，为D触发器提供一个上升沿，这时D触发器的输出端(Q端)输出的信号发生改变，锁存当前子电源状态，即输出当前子电源状态输入端T2的信号。

即可以将与门G1改变为与非门，即可达到同样的技术效果。

本实施例中对于各个器件在高电平和低电平时的动作情况说明只是一种具体的实施例。根据具体的设置还可有不同的实现方式，例如电源使能端T1采用低电平来触发选择器工作，这里不再赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种多电源系统故障诊断装置，所述多电源系统为被供电设备供电，所述多电源系统包括至少两个子电源，其特征在于，所述故障诊断装置包括：

用于连接每个子电源，输入所述子电源状态的子电源状态输入端(T2)；

受被供电设备控制的电源使能端(T1)；

选择单元，对应每个子电源状态输入端(T2)设置有对应的选择单元，所述子电源状态输入端(T2)与所述选择单元的一个输入端连接，所述电源使能端(T1)连接所述选择单元的控制端；

锁存单元，每一个选择单元设置有对应的锁存单元，所述选择单元的输出端连接所述锁存单元的输入端，所述子电源状态输入端(T2)通过逻辑单元(G1)连接到所述锁存单元的时钟端；

与每个锁存单元的输出端连接的异常状态锁存输出端(T4)；

或门(G2)，所述各锁存单元的输出端接入所述或门(G2)的输入端，所述或门(G2)的输出端连接有异常总输出端(T5)。

2.根据权利要求1所述的多电源系统故障诊断装置，其特征在于，所述锁存单元还设置有上电复位端(T3)。

3.根据权利要求1所述的多电源系统故障诊断装置，其特征在于，所述逻辑单元(G1)为与门，所述锁存单元为下降沿D触发器。

4.根据权利要求1所述的多电源系统故障诊断装置，其特征在于，所述逻辑单元(G1)为与非门，所述锁存单元为上升沿D触发器。

5.根据权利要求1所述的多电源系统故障诊断装置，其特征在于，所述异常状态锁存输出端(T4)、所述异常总输出端(T5)连接有显示单元。

6.根据权利要求5所述的多电源系统故障诊断装置，其特征在于，所述显示单元为数码管、LED、LCD中的任意一种，或其他能够获取输出信号并显示的设备。