CN214705440U - 磁盘阵列电源智能控制电路及电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁盘阵列电源智能控制电路及电源装置，包括电源连接器、单片机、隔离电源模块和传感器单元，电源连接器上设置有最短的供电检测引脚；电源连接器的供电检测引脚与单片机的第一引脚相连；隔离电源模块的使能端与单片机的输出端相连，隔离电源模块的输入端与电源连接器的供电引脚相连；传感器单元用于反馈磁盘阵列电源的工作状态。能有效检测磁盘阵列电源插合状态，防止因电源连接器接触不良出现电弧，造成设备损坏或引发更严重的安全事故。此外通过传感器单元可以实时监测磁盘阵列电源的工作状态。

Description

磁盘阵列电源智能控制电路及电源装置

技术领域

本实用新型涉及电源装置领域，具体的涉及一种磁盘阵列电源智能控制电路及电源装置。

背景技术

现有的磁盘阵列的电源都是采用如图9所示的电源模块，这种电源模块仅仅采用一个外部机械自锁开关对电源模块的使能通断直接控制，当磁盘阵列电源插入后通过开关SW使电源上电工作，无法有效检测电源插合状态及电源工作状态，如果没有插合到位就启动开关，可能会因为接触不良产生电弧引发安全事故或损坏设备，此外磁盘阵列对于运行稳定性和运行安全都有着很高的要求，现有的磁盘阵列电源不具备对自身工作状态的实时监控功能，无法对工作异常情况进行及时有效的判断和动作。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种磁盘阵列电源智能控制电路及电源装置，能够避免因电源插合不到位而产生的安全隐患，并且可以对自身的工作异常情况进行及时有效的判断和动作。

根据本实用新型第一方面实施例的磁盘阵列电源智能控制电路，包括：用于插入电源接口的电源连接器，所述电源连接器上设置有供电检测引脚，所述供电检测引脚为所述电源连接器与所述磁盘阵列电源相接的最短引脚；隔离电源模块，所述隔离电源模块的输出端用于连接输出主线，所述隔离电源模块的输入端与所述电源连接器的供电引脚相连；传感器单元，所述传感器单元用于检测、反馈磁盘阵列电源的工作状态；单片机，所述单片机分别与所述电源连接器的供电检测引脚、隔离电源模块、所述传感器单元连接，并根据所述供电检测引脚和所述传感器单元反馈的电平信号控制所述隔离电源模块的输出。

根据本实用新型第一方面实施例的磁盘阵列电源智能控制电路，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式中单片机通过给隔离电源模块的使能端发送信号来控制电源的开闭，在电源连接器上设置有最短针脚的供电检测引脚，单片机通过检测供电检测引脚的电平来判断电源连接器是否插接到位，只有最短的供电检测引脚插合到位单片机才判断磁盘阵列电源连接正常，能有效检测磁盘阵列电源插合状态，防止因电源连接器接触不良出现电弧，造成设备损坏或引发更严重的安全事故。此外单片机通过传感器单元可以实时监测磁盘阵列电源的工作状态，当出现异常工作情况时可以及时切断电源避免发生意外事故。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离电源模块包括隔离继电器 U10、隔离电源芯片U11和全波整流桥D3，所述单片机通过开关管连接所述隔离继电器U10以用于控制所述隔离继电器U10的工作，所述隔离继电器U10的一个输出引脚连接所述隔离电源芯片U11的使能引脚，所述隔离电源芯片U11的输出端用于连接输出主线，所述隔离电源芯片U11 的输入端连接所述全波整流桥D3的输出端，所述全波整流桥D3的输入端连接所述电源连接器的交流输出端。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离继电器U10为光耦继电器。

根据本实用新型的一些实施例，所述传感器单元包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述磁盘阵列电源上，所述温度传感器的反馈端与所述单片机相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述传感器单元包括电流传感器，所述电流传感器设置在所述隔离电源模块的输出端以用于采集所述输出主线的电流，所述电流传感器的反馈端与所述单片机相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述传感器单元包括电压传感器，所述电压传感器用于采集所述输出主线的电压，所述电压传感器与所述单片机的反馈端相连。

根据本实用新型的一些实施例，还包括正常状态指示灯LED1和故障状态指示灯LED2，所述正常状态指示灯LED1连接所述单片机的POWER_OK 引脚，所述故障状态指示灯LED2连接所述单片机的WARNING引脚。

根据本实用新型的一些实施例，所述正常状态指示灯LED1为绿光 LED，所述故障状态指示灯LED2为红光LED。

根据本实用新型第二方面实施例的一种电源装置，包括磁盘阵列电源和上述的磁盘阵列电源智能控制电路。

根据本实用新型第二方面实施例的磁盘阵列电源智能控制电路，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式在电源连接器上设置有最短针脚的供电检测引脚，单片机通过检测供电检测引脚的电平来判断电源连接器是否插接到位，能有效检测磁盘阵列电源插合状态，防止因电源连接器接触不良出现电弧，造成设备损坏或引发更严重的安全事故。此外单片机通过传感器单元可以实时监测磁盘阵列电源的工作状态，当出现异常工作情况时可以及时切断电源避免发生意外事故。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中磁盘阵列电源智能控制电路的原理框图；

图2为本实用新型实施例中电源连接器的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中隔离电源芯片、全波整流桥和电流传感器的电路连接图；

图4为本实用新型实施例中隔离继电器的电路原理图；

图5为本实用新型实施例中单片机的电路原理图；

图6为本实用新型实施例中辅助供电芯片的电路原理图；

图7为本实用新型实施例中正常状态指示灯和故障状态指示灯的电路原理图；

图8为本实用新型实施例中温度传感器的电路原理图；

图9为常规电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型涉及一种磁盘阵列电源智能控制电路，包括：电源连接器JP1、单片机U2、隔离电源模块和传感器单元。参考图2和图5，电源连接器JP1插入磁盘阵列机箱上的电源接口，电源连接器JP1采用长短针设计，电源连接器JP1的引脚30为电源连接器JP1与磁盘阵列电源相接的最短引脚，即供电检测引脚；电源连接器JP1的引脚30与单片机U2 的POWER_DET引脚相连，单片机U2通过检测电源连接器JP1的引脚30 的电平状态来判断电源连接器JP1是否插合到位。隔离电源模块的使能端与单片机的输出端相连，隔离电源模块的输出端用于连接输出主线，隔离电源模块的输入端与电源连接器的供电引脚相连；传感器单元与单片机相连以用于反馈磁盘阵列电源的工作状态。

参考图3和图4，隔离电源模块包括隔离继电器U10、隔离电源芯片 U11和全波整流桥D3，隔离继电器U10和单片机之间设置有开关管使单片机可以控制隔离继电器U10的工作，本实施例中开关管采用MOS管Q1， MOS管Q1的栅极连接单片机的P_Ctrl引脚，MOS管Q1的源极接地，MOS 管Q1的漏极连接隔离继电器U10的引脚2，隔离继电器U10的引脚1通过电阻R61连接工作电源AUX，参考图6，工作电源AUX由辅助供电芯片 U9提供，隔离继电器U10的引脚4连接隔离电源芯片U11的使能引脚EN，隔离电源芯片U11的输出引脚+OUT和-OUT提供低压工作电源VCC，隔离电源芯片U11的+IN引脚连接全波整流桥D3的DCM_IN+引脚，隔离电源芯片U11的-IN引脚连接全波整流桥D3的DCM_IN-引脚，DCM_IN+引脚和 DCM_IN-为全波整流桥D3的输出端，全波整流桥D3的输入引脚AC_L和 AC_N连接电源连接器对应的交流输出引脚。优选的，本实施例中隔离继电器U10为光耦继电器，也可以采用其他的常规隔离器件，采用光耦继电器能有效通过弱电控制强电，保证安全用电。

传感器单元包括温度传感器U3、电流传感器U12和电压传感器，温度传感器U3安装在磁盘阵列电源，其作用是感应磁盘阵列电源工作时的温度，参考图8，温度传感器U3的反馈引脚SDA和SDL分别与单片机的 MCU_SDA3和MCU_SDL3引脚相连。参考图3和图5，电流传感器U12的输入引脚1、2皆连接隔离电源芯片U11的输出引脚+OUT，电流传感器U12 的输出引脚连接VCC供电端子，电流传感器U12的引脚7作为反馈端子连接单片机U2的ADC0引脚，电流传感器U12的引脚7将测量电流转换为电压形式输出到单片机U2的ADC0引脚，单片机U2通过计算得到实际测量的输出电流。电压传感器由分压电阻R35和R37组成，电阻R35的一端连接VCC供电端子，电阻R35的另一端连接电阻R37的一端，电阻 R37的另一端接地，电阻R35和R37的公共端连接单片机U2的引脚15，通过分压电阻采集输出主线的电压，单片机U2通过引脚15的电压值可以计算出实际测量的输出电压。

参考图7，为了实时显示运行状态，还包括正常状态指示灯LED1和故障状态指示灯LED2，正常状态指示灯LED1连接单片机U2的POWER_OK 引脚，故障状态指示灯LED2连接单片机U2的WARNING引脚。其中，正常状态指示灯LED1为绿光LED，故障状态指示灯LED2为红光LED。

本实用新型的工作原理为：

磁盘阵列电源插入机箱的接口后，辅助电源芯片U9正常工作为整个智能控制电路提供工作电源。单片机U2的P_Ctrl引脚默认输出低电平控制信号，MOS管Q1截止，隔离继电器U10不工作，隔离继电器U10的引脚3和使能引脚EN默认导通，隔离电源芯片U11的使能接地Disable，隔离电源芯片U11不工作。

单片机U2检测电源连接器JP1的引脚30电平状态，当检测到电源连接器JP1的引脚30为高电平时表示磁盘阵列电源未插合到位，单片机 U2的引脚26控制信号保持输出低电平，同时单片机U2的WARNING引脚输出方波信号，控制故障状态指示灯LED2发出红色闪烁，指示磁盘阵列电源插合异常。

磁盘阵列电源重新拔插到位后，单片机U2检测电源连接器JP1的引脚30为低电平时表示磁盘阵列电源已插合到位，单片机U2的引脚26控制信号输出高电平，MOS管Q1导通，隔离继电器U10工作，隔离继电器 U10的引脚3和使能引脚EN断开，隔离电源芯片U11的使能Enable，隔离电源芯片U11正常工作。

电流传感器U12对输出主线进行电流采集，电流传感器U12的引脚7 将测量电流转换为电压形式输出到单片机U2的ADC0引脚，单片机U2通过计算得到实际测量的输出电流。电阻分压网络R35、R37采集输出主线的电压，输入到单片机U2的引脚15，单片机U2通过计算得到实际测量的输出电压。

单片机U2通过采集的数据进行判断，当磁盘阵列电源的工作温度、电流值、电压值均在预设的工作范围内，单片机U2的引脚28输出低电平信号，控制正常状态指示灯LED1常亮，指示磁盘阵列电源工作正常，同时单片机U2的引脚29输出高电平使故障状态指示灯LED2熄灭。当磁盘阵列电源的工作温度、电流值、电压值其中有一项或多项数据超出预设的工作范围，单片机U2的引脚29输出低电平信号，控制故障状态指示灯LED2常亮，指示灯磁盘阵列电源工作异常，单片机U2的引脚28输出高电平信号，控制正常状态指示灯LED1熄灭，同时单片机U2的引脚 26输出低电平控制信号，控制隔离电源芯片U11停止工作。

其中U10根据隔离电源芯片U11的使能控制方式来选型，如果隔离电源芯片U11为高电平使能有效，隔离继电器U10选择常闭型光耦继电器。如果隔离电源芯片U11为低电平使能有效，则隔离继电器U10选择常开型光耦继电器。如果隔离电源芯片U11为低压非隔离电源模块，则可以不采用隔离继电器U10，直接由MOS管Q1进行控制，上述实施方式都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型还涉及一种电源装置，包括磁盘阵列电源和上述的磁盘阵列电源智能控制电路。

综上所述，本实用新型实施例能有效检测磁盘阵列电源插合状态，防止因连接器接触不良出现电弧，引发安全事故。能有效对磁盘阵列电源工作实时监控，保证磁盘阵列电源工作在正常设定的范围内。智能控制电路设计有温度传感器、电流传感器和电压传感器，能通过对磁盘阵列电源的工作状态实时监测，针对异常情况及时关断磁盘阵列电源，控制其停止工作。能有效通过弱电控制强电，保证安全用电。能有效指示电源的工作状态，方便磁盘阵列电源维护及工作状态查看。通过红色和绿色的指示灯可以清楚的反应电源的实时工作状态。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于，包括：

用于插入电源接口的电源连接器，所述电源连接器上设置有供电检测引脚，所述供电检测引脚为所述电源连接器与所述磁盘阵列电源相接的最短引脚；

隔离电源模块，所述隔离电源模块的输出端用于连接输出主线，所述隔离电源模块的输入端与所述电源连接器的供电引脚相连；

传感器单元，所述传感器单元用于检测、反馈磁盘阵列电源的工作状态；

单片机，所述单片机分别与所述电源连接器的供电检测引脚、所述隔离电源模块、所述传感器单元连接，并根据所述供电检测引脚和所述传感器单元反馈的电平信号控制所述隔离电源模块的输出。

2.根据权利要求1所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述隔离电源模块包括隔离继电器U10、隔离电源芯片U11和全波整流桥D3，所述单片机通过开关管连接所述隔离继电器U10以用于控制所述隔离继电器U10的工作，所述隔离继电器U10的一个输出引脚连接所述隔离电源芯片U11的使能引脚，所述隔离电源芯片U11的输出端用于连接输出主线，所述隔离电源芯片U11的输入端连接所述全波整流桥D3的输出端，所述全波整流桥D3的输入端连接所述电源连接器的交流输出端。

3.根据权利要求2所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述隔离继电器U10为光耦继电器。

4.根据权利要求1所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述传感器单元包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述磁盘阵列电源上，所述温度传感器的反馈端与所述单片机相连。

5.根据权利要求1所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述传感器单元包括电流传感器，所述电流传感器设置在所述隔离电源模块的输出端以用于采集所述输出主线的电流，所述电流传感器的反馈端与所述单片机相连。

6.根据权利要求1所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述传感器单元包括电压传感器，所述电压传感器用于采集所述输出主线的电压，所述电压传感器与所述单片机的反馈端相连。

7.根据权利要求1所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：还包括正常状态指示灯LED1和故障状态指示灯LED2，所述正常状态指示灯LED1连接所述单片机的POWER_OK引脚，所述故障状态指示灯LED2连接所述单片机的WARNING引脚。

8.根据权利要求7所述的磁盘阵列电源智能控制电路，其特征在于：所述正常状态指示灯LED1为绿光LED，所述故障状态指示灯LED2为红光LED。

9.一种电源装置，其特征在于，包括磁盘阵列电源和权利要求1至8任意一项所述的磁盘阵列电源智能控制电路。

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