WO2025201264A1 - 一种电源短路检测电路和检测方法 - Google Patents

一种电源短路检测电路和检测方法

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WO2025201264A1
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power
processing chip
power supply
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张松涛
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Suzhou Metabrain Intelligent Technology Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies
    • GPHYSICS
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the present application relates to the technical field of electronic circuits, and in particular to a power supply short circuit detection circuit and detection method.
  • another detection method is to remotely power on the server, which may cause burning in the short-circuit area, exacerbating the short circuit and causing damage to the internal circuit of the server.
  • the present application provides a power short circuit detection circuit and detection method for remotely detecting whether a short circuit occurs in the power circuit inside the server, thereby avoiding the need for maintenance engineers to arrive at the site to disassemble the server for inspection.
  • the present application provides a power short circuit detection circuit, the circuit comprising: a processing chip, a charging circuit module, an output loop module and a comparison circuit;
  • the output circuit module is connected between the charging circuit module and the comparison circuit, and the output circuit module is also connected to at least one signal output terminal of the processing chip;
  • the output circuit module includes N control circuits, each of which includes a signal input terminal, a switch tube, and a connection terminal. Each signal input terminal is connected to a signal output terminal of the processing chip to receive a control signal output from the processing chip. Each connection terminal is used to connect to a power circuit inside the server.
  • the switch tube is arranged between the signal input terminal and the connection terminal to control whether the control circuit in which it is located is turned on or off. N ⁇ 1 and is a positive integer.
  • a processing chip is used to start any one of the N control loops as a target control loop for power short circuit detection, and to control other control loops except the target control loop to be in a closed state. After the target control loop is started, power is supplied through the charging circuit module;
  • a comparison circuit is used to receive the output voltage of the target control loop, compare it with the reference voltage, and output a high or low level comparison result to the processing chip;
  • the processing chip is used to receive the comparison result output from the comparison circuit and determine whether a power short circuit fault occurs in the target control loop according to the comparison result.
  • the power short-circuit detection circuit provided in this aspect includes an output circuit module, which includes N control circuits and can be used to connect multiple power circuits inside a server.
  • an output circuit module which includes N control circuits and can be used to connect multiple power circuits inside a server.
  • N control circuits By processing the detection enable signal of the chip and the control signal input to any one of the N control circuits, one of the N control circuits is turned on, and short-circuit detection of the power circuit of the server connected to the control circuit is started.
  • the output voltage collected by the comparison circuit is compared with the reference voltage to obtain a comparison result of a high-level or low-level signal, thereby realizing remote short-circuit detection of the power circuit, improving detection efficiency, and saving labor costs.
  • this detection circuit is used to remotely control the output circuit module to start short-circuit detection inside the server before the server is powered on or when the server cannot be powered on, so as to promptly detect whether a short circuit has occurred in the power circuit, avoiding the maintenance engineer from disassembling the server on site to detect whether a fault has occurred, and also avoiding damage to the server caused by restarting the server again after a short circuit.
  • the comparison circuit is specifically used to: output a high-level signal to the processing chip when the comparison output voltage is greater than or equal to the reference voltage; and output a low-level signal to the processing chip when the comparison output voltage is less than the reference voltage.
  • the g-pole of the MOS transistor Q100 is connected to the detection enable signal, the d-pole of the MOS transistor Q100 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier U1, and the s-pole of the MOS transistor Q100 is grounded.
  • the non-inverting input of the operational amplifier U1 is also connected to the first resistor R1 and the second resistor R2.
  • the inverting input of the operational amplifier U1 is grounded via the third resistor R3.
  • the output of the operational amplifier U1 is connected to the g-pole of the MOS transistor Q101.
  • the d-pole of the MOS transistor Q101 outputs current to the output circuit via a mirror current source.
  • the node voltage V102 (i.e., the first voltage V1) can be calculated by the relationship (1).
  • the first relationship is:
  • the charging circuit module further includes a fourth resistor R4 and a fifth resistor R5, wherein the fourth resistor R4 is connected between the DC power supply and the transistor Q102, and the fifth resistor R5 is connected between the DC power supply and the transistor Q103.
  • the DC power supply outputs a third current I3 through the fourth resistor R4, and the DC power supply outputs a fourth current I4 through the fifth resistor R5.
  • node 104 i.e., the output terminal of operational amplifier U1
  • MOS transistor Q101 operates in the variable resistance range, and Q102 and Q103 are turned on.
  • Q102 and Q103 form a mirrored current source.
  • a constant current output charging circuit module which can control the switch through a signal, and uses key components such as an operational amplifier U1, a MOS tube and two transistors to achieve constant current output.
  • the output current size can be set as needed.
  • the comparison circuit includes an operational amplifier U2, a sixth resistor R6, and a seventh resistor R7, wherein the sixth resistor R6 and the seventh resistor R7 are voltage divider resistors.
  • Relationship (3) is:
  • the comparison circuit is further configured to collect the output voltage corresponding to the xth power circuit after a delay of T2 when the charging circuit module is started to supply power to the xth power circuit, where T2>2 ⁇ T1, and T1 is the charging time for the capacitor CL of the xth power circuit.
  • N MOS tubes are connected in series with N control loops.
  • Each control loop contains a MOS tube, which is used to control any specified loop to access the short-circuit detection circuit and perform short-circuit detection in sequence, so as to traverse and detect all power circuits on the server and conduct a comprehensive detection to see if a short-circuit fault occurs inside the server.
  • FIG6 is a flow chart of a power short circuit detection method according to an embodiment of the present application. As shown in FIG6 , the method includes:
  • Step S101 When the output circuit module in the power short circuit detection circuit is connected to N power circuits inside the server, the processing chip controls the input high-level signals to the 1st to Nth power circuits one by one, and controls the detection enable signal in the charging circuit module to take effect, and starts the charging circuit module to supply power to the xth power circuit, 1 ⁇ x ⁇ N, where N is a positive integer.
  • Step S102 Calculating the time taken for the voltage of the xth power circuit to rise to a set detection threshold based on the current value output by the charging circuit module and the total capacitance value of the xth power circuit;
  • Step S103 When the time reaches the preset duration, the processing chip determines whether it receives the high level signal output by the comparison circuit.
  • Step S104 If yes, that is, the processing chip receives the high-level signal output by the comparison circuit, it is determined that no power short circuit fault occurs in the xth power supply loop.
  • Step S105 If not, that is, the processing chip receives the low-level signal output by the comparison circuit, it is determined that a short circuit fault occurs in the xth power supply loop.
  • Step 3 CPLD pulls up the control signal x and outputs a high-level signal. At this time, the x power supply circuit is connected to the inspection main circuit.
  • Step 4 The CPLD controls the detection enable signal in the charging circuit module to take effect. At this time, the charging circuit module starts to charge the xth power supply circuit connected to the inspection circuit and outputs the second current I2.
  • Step 5 Based on the current value I2 output by the charging circuit module and the total capacitance value CL of the x-th loop, calculate the time T(x) required for the loop voltage to climb to the set detection threshold Vth. After the timing reaches time T(x), the comparison circuit outputs a high-level or low-level signal.
  • Step 6 The CPLD compares the value of x to see if it is equal to n, where n is the total number of power loops.
  • the method provided by this aspect is that the processing chip controls the conduction of any one of N control loops, starts short-circuit detection of the power circuit of the server connected to the control loop, and compares the output voltage collected by the comparison circuit with the reference voltage to achieve remote short-circuit detection of the power circuit. Therefore, before the server is powered on or when the server cannot be powered on, remote control and detection of whether the power circuit has a short circuit are possible. This avoids the maintenance engineer from disassembling the server on site to detect whether a fault has occurred, and also avoids damage to the server caused by restarting the server again after a short circuit.
  • An embodiment of the present application further provides a computer device having the detection circuit shown in FIG. 1 to FIG. 5 .
  • Figure 8 is a structural diagram of a computer device provided by an optional embodiment of the present application.
  • the computer device includes: one or more processors 10, a memory 20, and interfaces for connecting various components, including high-speed interfaces and low-speed interfaces.
  • the various components are connected to each other using different buses and can be installed on a common motherboard or installed in other ways as needed.
  • the processor can process instructions executed within the computer device, including instructions stored in or on the memory to display graphical information of the GUI on an external input/output device (such as a display device coupled to the interface).
  • an external input/output device such as a display device coupled to the interface.
  • multiple processors and/or multiple buses can be used together with multiple memories and multiple memories.
  • multiple computer devices can be connected, and each device provides some necessary operations (for example, as a server array, a group of blade servers, or a multi-processor system).
  • Figure 8 takes a processor 10 as an example.
  • the memory 20 may include a program storage area and a data storage area, wherein the program storage area may store an operating system, an application required for at least one function; the data storage area may store data created based on the use of a computer device for displaying a small program landing page, etc.
  • the memory 20 may include a high-speed random access memory, and may also include a non-transient memory, such as at least one disk storage device, a flash memory device, or other non-transient solid-state storage device.
  • the memory 20 may optionally include a memory remotely located relative to the processor 10, and these remote memories may be connected to the computer device via a network. Examples of the above-mentioned network include, but are not limited to, the Internet, an intranet, a local area network, a mobile communication network, and a combination thereof.
  • the computer device further includes an input device 30 and an output device 40.
  • the processor 10, the memory 20, the input device 30 and the output device 40 may be connected via a bus or other means, and FIG8 takes the bus connection as an example.
  • the embodiment of the present application also provides a non-volatile readable storage medium.
  • the above-mentioned method according to the embodiment of the present application can be implemented in hardware, firmware, or implemented as a computer code that can be recorded in a storage medium, or implemented as a computer code that is originally stored in a remote storage medium or a non-temporary machine-readable storage medium and downloaded through a network and will be stored in a local storage medium, so that the method described herein can be stored in such software processing on a storage medium using a general-purpose computer, a dedicated processor, or programmable or dedicated hardware.

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Abstract

一种电源短路检测电路和检测方法,电路包括处理芯片、充电电路模块、输出回路模块和比较电路,其中输出回路模块连接在充电电路模块和比较电路之间,并且输出回路模块还与处理芯片相连接;输出回路模块包括N个控制回路,每个控制回路包括信号输入端、开关管和连接端,处理芯片用于启动N个控制回路中的任一个作为目标控制回路进行电源短路检测,比较电路用于接收目标控制回路的输出电压,并与基准电压进行比较,输出高电平或低电平的比较结果给处理芯片;处理芯片用于接收来自比较电路输出的比较结果,并根据比较结果确定目标控制回路是否发生电源短路故障,本检测电路实现远程对电源回路的短路检测,提高检测效率,节约人工成本。

Description

一种电源短路检测电路和检测方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2024年3月29日提交中国专利局,申请号为202410374196.4,申请名称为“一种电源短路检测电路和检测方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,尤其是涉及一种电源短路检测电路和检测方法。
背景技术
随着大型数据中心建立的数量增多,数据中心内部包含的服务器数量也越来越多,相应地,服务器发生故障的概率也随之增大,因此对服务器的故障检测和维护成为一项重要工作任务。当一台服务器开机发生异常时,可能是多种原因导致,其中之一可能是服务器内部发生短路问题。一种检测方法是,通过现场拆机的方式来检查服务器内部是否发生短路,但需要工程师抵达现场操作,对于大量数据中心分布位置广泛,且可能发生短路故障的服务器预先未可知的情况下,采用现场拆机服务器内部,检查是否发生短路的方式效率低、成本高。
此外,另一种检测方法是对服务器采用远程上电处理,这可能会导致短路区域发生烧毁现象,反而加剧短路导致服务器内部电路破坏。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种电源短路检测电路和检测方法,用以远程检测服务器内部的电源回路是否发生短路,避免维护工程师抵达现场拆机检查。
第一方面,本申请提供了一种电源短路检测电路,电路包括:处理芯片、充电电路模块、输出回路模块和比较电路;
输出回路模块连接在充电电路模块和比较电路之间,并且输出回路模块还与处理芯片的至少一个信号输出端相连接;
输出回路模块包括N个控制回路,每个控制回路包括一个信号输入端、一个开关管和一个连接端,其中每个信号输入端与处理芯片的一个信号输出端连接,用于接收来自处理芯片输出的一路控制信号,每个连接端用于连接服务器内部的一个电源回路,开关管设置在信号输入端和连接端之间,用于控制其所在的控制回路导通或者断开,N≥1且为正整数;
处理芯片,用于启动N个控制回路中的任一个,作为目标控制回路进行电源短路检测,以及控制除了目标控制回路之外的其他控制回路处于关闭状态,目标控制回路启动后通过充电电路模块供电;
比较电路,用于接收目标控制回路的输出电压,并与基准电压进行比较,输出高电平或低电平的比较结果给处理芯片;
处理芯片,用于接收来自比较电路输出的比较结果,并根据比较结果确定目标控制回路是否发生电源短路故障。
本方面提供的电源短路检测电路,包括输出回路模块,该输出回路模块中包括N个控制回路,可用于连接服务器内部的多个电源回路,并通过处理芯片的检测使能信号和输入至N个控制回路中任一路控制信号,使N个控制回路中的一个导通,启动对该控制回路连接的服务器的电源回路的短路检测,并通过比较电路采集的输出电压与基准电压相比较,得到高电平或低电平信号的比较结果,实现远程对电源回路的短路检测,提高检测效率,节约人工成本。
此外,本检测电路用于在服务器上电前、或者服务器无法开机时,远程控制输出回路模块开启对服务器内部的短路检测,及时发现电源回路是否发生短路,避免维护工程师现场拆机检测是否发生故障,并且还避免了短路后二次开机给服务器内部带来的破坏。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,比较电路具体用于:当比较输出电压大于等于基准电压时,输出高电平信号给处理芯片;当比较输出电压小于基准电压时,输出低电平信号给处理芯片。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,处理芯片具体用于:当接收比较电路输出的高电平信号时,确定目标控制回路未发生电源短路故障;当接收比较电路输出的低电平信号时,确定目标控制回路发生电源短路故障。本实施方式通过比较电路实现对服务器内部某一电源回路的短路检测,避免维护工程师抵达现场拆机检测,本实施方式提高检测效率,节约人工成本。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,每个控制回路的开关管为MOS管,MOS管的g极连接信号输入端,MOS管的d极连接充电电路模块的电源输出端,MOS管的s极连接连接端;
处理芯片在向N个控制回路的N个信号输入端均输入低电平信号时,每个控制回路的MOS管断开,每个控制回路处于关闭状态;
当处理芯片向N个信号输入端中的一个输出高电平信号时,与信号输入端连接的MOS管导通,导通的MOS管所在的控制回路启动,输出回路模块向控制回路供电,比较电路启动采集控制回路的输出电压。
本实施方式中通过在控制回路中设置MOS管,从而实现对N个控制回路中任一回路指定接入控制回路的短路检测,当N个控制回路全部轮询检测后,完成对服务器内部电源回路的检测操作。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,充电电路模块与直流电源相连接;
充电电路模块包括:MOS管Q100、MOS管Q101、三极管Q102、三极管Q103,运算放大器U1和多个电阻,其中,三极管Q102和三极管Q103组成镜像电流源;
MOS管Q100的g极连接检测使能信号,MOS管Q100的d极连接运算放大器U1的同相输入端、MOS管Q100的s极连接接地;
运算放大器U1的同相输入端还与第一电阻R1和第二电阻R2相连接,运算放大器U1的反相输入端通过第三电阻R3接地,运算放大器U1的输出端与MOS管Q101的g极相连接;MOS管Q101的d极通过镜像电流源,输出电流至输出回路。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,检测使能信号由处理芯片控制输出高电平或低电平;充电电路模块具体用于:
当检测使能信号输出高电平时,MOS管Q100闭合,向运算放大器U1的同相输入端输出低电平,充电电路模块停止向输出回路模块供电;
当检测使能信号输出低电平时,MOS管Q100断开,向运算放大器U1的同相输入端输出第一电压V1,运算放大器U1的输出端输出高电平至MOS管Q101,MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,MOS管Q101的d极导通镜像电流源的三极管Q102和三极管Q103,充电电路模块通过镜像电流源向输出回路模块输出第二电流I2。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,第一电压V1通过第一关系式确定,第一关系式为:
其中,V1为第一电压,V电源为直流电源输出电压,R1为第一电阻、R2为第二电阻。
进一步地,第一电流I1通过第二关系式确定,第二关系式为:
其中,I1为第一电流I1,R3为第三电阻。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,充电电路模块还包括:第四电阻R4和第五电阻R5,其中,第四电阻R4连接在直流电源和三极管Q102之间,第五电阻R5连接在直流电源和三极管Q103之间;
直流电源经过第四电阻R4输出第三电流I3,直流电源经过第五电阻R5输出第四电流I4。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,若R4=R5,则I3=I4;当MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,镜像电流源向输出回路模块输出第二电流I2时,I1=I3,I2=I4,I2=I1。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,比较电路包括运算放大器U2,第六电阻R6和第七电阻R7,其中,第六电阻R6和第七电阻R7为分压电阻;
运算放大器U2的同相输入端连接输出回路模块的任一控制回路的电压输出端,用于采集任一控制回路的输出电压;
运算放大器U2的反相输入端通过第七电阻R7接地;
运算放大器U2的输出端连接处理芯片,用于向处理芯片输出比较结果。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,服务器内部包括N个电源回路,每个电源回路等效为由一个总的电容CL和一个负载电阻RL组成的并联电路;
电容CL用于充电储能,负载电阻RL用于分流。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,处理芯片具体用于:
对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制检测使能信号生效,启动充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N;
根据充电电路模块输出的电流值、第x电源回路的总电容值,计算第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所用的时间T(x);
当时间T(x)达到预设时长后,若接收比较电路输出的高电平信号,则确定第x电源回路未发生电源短路故障;若接收低电平信号,则确定第x电源回路发生短路故障。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,比较电路还用于,在启动充电电路模块对第x电源回路进行供电时,延迟时长T2后,采集第x电源回路对应的输出电压,T2>2·T1,T1为对第x电源回路的电容CL充电时间。
结合第一方面,在一些可能的实施方式中,在启动充电电路模块对第x电源回路进行供电时,供电的充电电压大于基准电压。
在本申请的一些实施例中,处理芯片为复杂可编程逻辑芯片CPLD。
第二方面,本申请还提供了一种电源短路检测方法,应用于前述第一方面的电源短路检测电路,方法包括:
当电源短路检测电路中的输出回路模块连接服务器内部的N个电源回路时,处理芯片对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制充电电路模块中的检测使能信号生效,启动充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N;
根据充电电路模块输出的电流值、第x电源回路的总电容值,计算第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所需的时间;
当时间达到预设时长后,若处理芯片接收比较电路输出的高电平信号,则确定第x电源回路未发生电源短路故障。
进一步地,方法还包括:若处理芯片接收比较电路输出的低电平信号,则确定第x电源回路发生短路故障。
本方面提供的方法,处理芯片控制N个控制回路中的任一个导通,启动对该控制回路连接的服务器的电源回路的短路检测,并通过比较电路采集的输出电压与基准电压相比较,实现远程对电源回路的短路检测,从而在服务器上电前、或者服务器无法开机时,远程控制和发现电源回路是否发生短路,避免维护工程师现场拆机检测是否发生故障,并且还避免了短路后二次开机给服务器内部带来的破坏。
第三方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的电源短路检测方法。
此外,本申请提供了一种非易失性可读存储介质,该非易失性可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的电源短路检测方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施方式,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是本申请实施例提供的一种电源短路检测电路的电路图;
图2是本申请实施例提供的一种电源短路检测电路的示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种电源短路检测电路的电路图;
图4是本申请实施例提供的一种输出回路的局部电路图;
图5是本申请实施例提供的一种电源回路的等效电路图;
图6是本申请实施例提供的一种电源短路检测方法的流程图;
图7是本申请实施例提供的一种短路检测的流程图;
图8是本申请实施例提供的一种计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
本申请技术方案可应用于电子电路技术领域,主要涉及对服务器等网络设备内部电源回路是否发生短路进行检测。
具体地,在服务器启动异常的情况下,有一定概率是服务内部发生了短路问题,比如某些部件失效、元件失效、线缆脱落或者机构件脱落、PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)内部老化等情况都可能引发短路现象。当各种短路发生时,服务器可能无法得到相关报错的日志,进而维护工程师就无法远程获取到服务器的这些异常信息。
当服务器第一次上电失败时,维护工程师会首先检查服务器日志是否有相关报错信息,如果有相关报错信息,则会根据报错信息提示进行修复处理。
如果无相关报错信息发生,一般维护工程师会尝试对服务器重新上电一次,若服务器二次依然无法正常上电,则维护工程师会现场检查服务器是否发生异常。检查顺序一般是,先检查服务器外观有无异常,然后再打开机箱检查服务器内部是否有线缆脱落、明显元件或部件损坏等异常现象。
在远程检测对服务器二次上电过程中,可能会导致短路区域发生烧毁现象,加剧短路问题导致的破坏。如果维护工程师抵达现场进行故障检查,则需要对服务器开箱检查,才能看到服务器内部,并且需要逐个检查各处电源回路是否有短路情况发生,一方面对维护工程师的经验水平要求较高,另一方面需要维护工程师对各个电路逐一排查分析,检测效率低、成本高。
基于上述分析,本申请实施例提供一种电源短路检测电路,用于远程检测服务器内部是否发生短路,以及还能具体判断出是哪一个电源回路发生短路,从而提高检测效率,降低人工成本。
下面对本实施例提供的电源短路检测电路进行详细说明。
参见图1,为本申请实施例提供的一种电源短路检测电路,该电路包括:处理芯片、充电电路模块、输出回路模块和比较电路。
其中,输出回路模块连接在充电电路模块和比较电路之间,并且输出回路模块还与处理芯片的至少一个信号输出端相连接。每个信号输出端与输出回路模块中的一个信号输入端相连接。
输出回路模块包括N个控制回路,每个控制回路包括一个信号输入端、一个开关管和一个连接端,其中每个信号输入端与处理芯片的一个信号输出端连接,用于接收来自处理芯片输出的一路控制信号,每个连接端用于连接服务器内部的一个电源回路,开关管设置在信号输入端和连接端之间,用于控制其所在的控制回路导通或者断开,N≥1且为正整数。
处理芯片,用于启动N个控制回路中的任一个,作为目标控制回路进行电源短路检测,以及控制除了目标控制回路之外的其他控制回路处于关闭状态,目标控制回路启动后通过充电电路模块供电。
比较电路,用于接收目标控制回路的输出电压,并与基准电压进行比较,输出高电平或低电平的比较结果给处理芯片。
具体地,比较电路具体用于当比较输出电压大于等于基准电压时,输出高电平信号给处理芯片;当比较输出电压小于基准电压时,输出低电平信号给处理芯片。
处理芯片,用于接收来自比较电路输出的比较结果,并根据比较结果确定目标控制回路是否发生电源短路故障。
进一步地,处理芯片具体用于当接收比较电路输出的高电平信号时,确定目标控制回路未发生电源短路故障;当接收比较电路输出的低电平信号时,确定目标控制回路发生电源短路故障。
在本申请的一些实施例中,处理芯片为复杂可编程逻辑芯片(Complex Programmable Logic Device,CPLD)。
本实施例中采用CPLD控制,设计充电电路模块、输出回路模块和比较电路,通过CPLD控制输出回路模块选择任一输出回路,以及控制充电电路模块给选择的输出回路进行充电,检测相关电压通过比较模块比较结果,比如输出高电平或低电平信号给CPLD,最后,CPLD根据该比较结果判断是否发生短路故障,以及CPLD记录异常日志并上报系统。
进一步地,如图2所示,各模块的功能和作用如下:
处理芯片,比如CPLD:用于负责控制充电电路模块工作,以及控制输出回路模块选择指定回路,其他未被选择的回路保持关闭状态,同时记录比较电路的比较结果,通过该比较结果判断当前指定回路所在的电源回路是否发生短路故障。
充电电路模块:用于设计成可以控制的电流源,与处理芯片连接,当处理芯片控制使能信号有效后,充电电路模块开始工作给输出回路模块进行小电流充电,此时该充电电路模块相当于一个恒流源。
输出回路模块:通过输出回路1~n连接服务器内部或者板卡上需要检测的所有电源回路,每一个回路可通过MOS开关(一种电子开关)控制,CPLD可以控制在同一时间内只有一个输出电源回路接到检测电路的主要回路中,其他输出电源回路则处于关闭状态。
比较电路,又称短路比较电路:用于采集输出回路的输出电压,并比较该输出电压与基准电压之间大小,当检测输出电压高于基准电压时,输出高电平信号给CPLD,高电平信号用于表示该回路正常,没有发生短路。输出低电平信号发CPLD时,表示回路有短路发生,检测电压会保持低电压/低电平,无法爬升到高于基准电压,输出的短路检测结果始终保持低电平,表示当前电源回路有短路情况发生,并反馈给CPLD进行记录。
此外,处理芯片还用于记录信息,当通过比较电路输出的高电平或低电平信号确定某一输出回路连接的电源电路发生短路时,处理芯片会记录当前检测回路的x值,并生成短路日志,将该短路日志上报到系统,以方便维护工程师查看。当服务器无法开机时,维护工程师可以远程控制处理芯片,发送指令执行相关的短路检查流程,实现对服务器内部所有电源回路的故障检测。
在一种可能的实施方式中,如图3和图4所示,上述检测电路中,输出回路模块包括1~N个控制回路,对应1~n个电源回路。具体地,每个控制回路中的开关管为MOS管(MOSFET,Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物-半导体场效应晶体管),比如N个控制回路,包括N个MOS管,分别是Q1、Q2、......、Qn。且这些MOS管都是N沟道MOS管。
进一步地,每个MOS管的g极(栅极)连接信号输入端,用于接收来自处理芯片输出的控制信号,每个MOS管的d极(漏极)连接充电电路模块的电源输出端,每个MOS管的s极(源极)连接连接端。
如图4所示,MOS管Q1的g极连接控制信号1,d极连接电源输出端对应的节点106,s极连接回路1,回路1的引脚为第一控制回路的连接端,用于连接服务器内部的电源回路1。且由“控制信号输入端1-MOS管Q1-连接端(回路1)”组成第一控制回路。同理地,“控制信号输入端2-MOS管Q2-连接端(回路2)”组成第二控制回路,......、“控制信号输入端n-MOS管Qn-连接端(回路n)”组成第N控制回路。
处理芯片在向N个控制回路的N个信号输入端均输入低电平信号时,每个控制回路的MOS管断开,每个控制回路处于关闭状态;
当处理芯片向N个信号输入端中的一个输出高电平信号时,与信号输入端连接的MOS管导通,导通的MOS管所在的控制回路启动,输出回路模块向控制回路供电,比较电路启动采集控制回路的输出电压。
具体地,本实施例提供的检测电路,在设计时,选取主板上需要检测的N个电源回路,每个电源回路通过串联一颗MOS管接入到检测回路上,比如电源回路1上串联一颗MOS管Q1接入到节点106上,MOS管的g极是由CPLD输出的“控制信号1”所控制,当CPLD向控制信号1输出高电平时,MOS管Q1开启,回路1连接至接入节点106,MOS管Q1起到开关的作用。第2、3……n回路按照同样的方法接入检查回路节点106上,CPLD根据设定顺序每次只输出一个高电平信号给控制信号1~n中的一个,其他控制信号保持做拉低处理以保证输出低电平,进而实现对MOS管Q1、Q2……Qn中每次只有一个是开启状态,其他的MOS管都是关闭状态。
在开启状态下,该MOS管导通,MOS管所在的控制回路接入到检测回路上,比较电路对该控制回路上的输出电压进行采集和比较。
本实施方式中,提供一种输出回路模块,包括N个控制回路,通过CPLD对每一路的控制信号,选择对服务器内部某一个电源回路进行短路检测,由串联的MOS管接入主要回路,使得CPLD根据规则将某一个回路接入检测主回路的功能,从而实现对服务器内部电源回路的远程检测。
在一些实施例中,上述充电电路模块还与直流电源相连接。
如图3所示,充电电路模块包括:MOS管Q100、MOS管Q101、三极管Q102、三极管Q103,运算放大器U1和多个电阻,其中,三极管Q102和三极管Q103组成镜像电流源。
其中,MOS管Q100的g极连接检测使能信号,MOS管Q100的d极连接运算放大器U1的同相输入端、MOS管Q100的s极连接接地。运算放大器U1的同相输入端还与第一电阻R1和第二电阻R2相连接,运算放大器U1的反相输入端通过第三电阻R3接地,运算放大器U1的输出端与MOS管Q101的g极相连接;MOS管Q101的d极通过镜像电流源,输出电流至输出回路。
进一步地,检测使能信号由处理芯片控制输出高电平或低电平;充电电路模块具体用于当检测使能信号输出高电平时,MOS管Q100闭合,向运算放大器U1的同相输入端输出低电平,充电电路模块停止向输出回路模块供电。
当检测使能信号输出低电平时,MOS管Q100断开,向运算放大器U1的同相输入端输出第一电压V1,运算放大器U1的输出端输出高电平至MOS管Q101,MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,MOS管Q101的d极导通镜像电流源的三极管Q102和三极管Q103,充电电路模块通过镜像电流源向输出回路模块输出第二电流I2。
具体地,如图3所示,节点200是主板的输入电源,一般是12V直流电源。节点101是该模块化部分的输入控制端,当检测使能_N为低电平时该模块启动。检测使能输出高/低电平由CPLD控制。当节点101是高电平时,Q100开启,节点102被拉到低电平,此时充电电路模块不供电。
当检测使能_N为低电平时,即节点101为低电平,Q100关闭,此时节点102的电压由R1、R2分压得到,节点电压V102(即第一电压V1)可通过关系式(1)计算得到。第一关系式为:
其中,V1为第一电压,V电源为直流电源输出电压,R1为第一电阻、R2为第二电阻。
此时,节点103对地电阻为R3,充电电路模块的恒流输出第一电流I1,该第一电流I1由节点102的电压和R3的阻值共同决定,进一步地,第一电流I1通过第二关系式确定,第二关系式为:
其中,I1为第一电流I1,R3为第三电阻。
本实施例中,可根据负载电阻的需要,调整R1、R3和R3的值来确定第一电流I1的大小,通过设置第一电流I1可影响后面检测电流和检测时间等参数。
进一步地,充电电路模块还包括:第四电阻R4和第五电阻R5,其中第四电阻R4连接在直流电源和三极管Q102之间,第五电阻R5连接在直流电源和三极管Q103之间。直流电源经过第四电阻R4输出第三电流I3,直流电源经过第五电阻R5输出第四电流I4。
若R4=R5,则I3=I4;当MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,镜像电流源向输出回路模块输出第二电流I2时,I1=I3,I2=I4,I2=I1。
具体地,充电电路模块工作时,节点104,即运算放大器U1输出端输出高电平,MOS管Q101工作在可变电阻区,此时Q102和Q103导通。Q102和Q103组成镜像电流源,一般设定R4和R5的电阻值,当R4=R5时,此时I3和I4的电流大小相同,而且I3=I1,又由于节点106的电流I2=I4,所以最后输出到节点106的电流也是I2,此时第二电流I2与第一电流I1相同。
本实施例中,增加恒流输出充电电路模块,可通过信号控制开关,并且使用运算放大器U1、MOS管和两颗三极管等关键元件,实现恒定电流的输出,输出电流大小可以根据需要设定。
在另一些实施例中,比较电路包括运算放大器U2,第六电阻R6和第七电阻R7,其中,第六电阻R6和第七电阻R7为分压电阻。
运算放大器U2的同相输入端连接输出回路模块的任一控制回路的电压输出端,用于采集任一控制回路的输出电压。运算放大器U2的反相输入端通过第七电阻R7接地;U2的输出端连接处理芯片,用于向处理芯片输出比较结果。
具体地,如图3所示,节点107是节点200的电压通过第六电阻R6和第七电阻R7分压后,得到的基准电压Vref,当节点106的电压高于节点107电压时,即控制回路的一个输出电压大于等于基准电压Vref,运算放大器U2输出的节点108是高电平,表明此时接入的回路没有短路现象,节点108由CPLD监控,节点108输出的高电平信号传输给CPLD。
当节点106电压始终低于节点107电压时,即输出电压小于基准电压Vref,表示回路有短路情况发生。
在其中一个控制信号拉高,且节点101输出低电平时,经过延时才能判断节点108的电平是高电平还是低电平,经过延时T需要考虑充电电流I、回路的总输出电容C和节点107设定的基准电压Vref。根据关系式(3),计算的时间T,CPLD的延时时间大于T,再做短路检测。
关系式(3)为:
其等效电路如图5所示,在服务器内部包括N个电源回路,每个电源回路等效为由一个总的电容CL和一个负载电阻RL组成的并联电路;电容CL用于充电储能,负载电阻RL用于分流。
进一步地,回路1的等效负载电容是CL1,那么当回路1接入检测电路的节点106后,充电电路模块输出第二电流I2对电容CL1进行充电,充电时间T1=CL1·V基准/I2,由于电阻RL1会起到分流作用,则延时读取的时间是T1的2倍以上,即保证T>2·T1,而且设定T时,考虑所有回路的情况,即保证T要大于T1、T2……Tn中的最大值的2倍。
另外,设定的基准电压Vref时,需要考虑RL的情况,以图5中的回路1为例,当第二电流I2给回路1进行充分充电后,节点106的电压V的最终充电电压可以通过如下公式计算:V1=I2·RL1。
设定基准电压Vref必须小于V1,即Vref<V1,才能有效完成检测。因此,本实施例设定基准电压Vref时要考虑所有n个电源回路的RL不同导致的不同V1、V2……Vn,Vref要小于所有电压值。
本实施例中,通过设置短路比较电路,通过延时后的回路输出电压与设定基准电压Vref进行比较,实现检测当前接入的回路是否有短路发生。
可选的,在另一些实施例中,处理芯片具体用于对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制检测使能信号生效,启动充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N且N为正整数。
根据充电电路模块输出的电流值、第x电源回路的总电容值,计算第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所用的时间T(x);当时间T(x)达到预设时长后,若接收比较电路输出的高电平信号,则确定第x电源回路未发生电源短路故障;若接收低电平信号,则确定第x电源回路发生短路故障。
进一步地,比较电路还用于,在启动充电电路模块对第x电源回路进行供电时,延迟时长T2后,采集第x电源回路对应的输出电压,T2>2·T1,T1为对第x电源回路的电容CL充电时间。
上述实施例提供的检测电路,包括一个可以控制的充电电路模块,根据服务器回路电容的总容值,可以输出一个大小可控制的充电电流,为后面输出回路模块中的电源回路供电。
此外,还设置N个MOS管串联N个控制回路,每个控制回路中包含一MOS管,用于控制指定任一个回路接入短路检测电路,并依次顺序进行短路检测,实现遍历检测服务器上所有电源回路,服务器内部是否发生短路故障进行全面检测。
本实施例的检测电路中,利用比较电路,通过延时后的检测回路输出电压与设定基准电压Vref进行比较,检测当前接入的回路是否发生短路。实现远程对电源回路的短路检测,提高检测效率,节约人工成本。
另外,在服务器上电前或者服务器无法开机时,远程发送指令开启内部短路检测,检测可能存在的电源短路问题,避免维护工程师现场操拆机,也避免了再次尝试开机带来的破坏。
需要说明的是,本技术方案还可以在其他需要远程检测短路的系统中使用,或者在各供电系统上电之前对待检测电路进行健康检查。
在本实施例中还提供了一种电源短路检测方法,可用于上述实施例的电源短路检测电路,图6是根据本申请实施例的一种电源短路检测方法的流程图,如图6所示,该方法包括:
步骤S101:当电源短路检测电路中的输出回路模块连接服务器内部的N个电源回路时,处理芯片对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制充电电路模块中的检测使能信号生效,启动充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N,N为正整数。
步骤S102:根据充电电路模块输出的电流值、第x电源回路的总电容值,计算第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所用的时间;
步骤S103:当时间达到预设时长后,处理芯片判断是否接收比较电路输出的高电平信号。
步骤S104:如果是,即处理芯片接收到比较电路输出的高电平信号,则确定第x电源回路未发生电源短路故障。
步骤S105:如果否,即处理芯片接收比较电路输出的低电平信号,则确定第x电源回路发生短路故障。
在一具体实施方式中,如图7所示,上述方法具体包括:
第1步:检测开始后,CPLD将控制信号x设置为0。
第2步:CPLD轮询使能控制信号x=x+1,由此初始状态下x值为1,所以x从1开始,代表从第1个电源回路开始进行检测,对应控制信号1的回路1。
第3步:CPLD将控制信号x拉高,输出高电平信号,此时x电源回路接入检查主回路。
第4步:CPLD控制充电电路模块中的检测使能信号生效,此时充电电路模块启动,给接入检查回路的第x电源回路进行充电,输出第二电流I2。
第5步:根据充电电路模块输出的电流值I2、第x回路的总电容值CL,计算回路电压爬升到设定检测阈值Vth所需要的时间T(x),计时达到时间T(x)后,比较电路输出高电平还是低电平信号。
如果比较电路输出高电平给CPLD,则表示无短路情况发生;如果比较电路输出仍然保持低电平给CPLD,则确定当前x回路有短路故障发生。
第6步:CPLD比较x的值是否等于n,n为电源回路总数。
如果x<n,则说明轮询遍历未走完,此时返回“第2步”,执行x=x+1,进行第2、3……电源回路的短路检测,继续循环以上第3步至第5步的方法流程。
如果x=n,则表示所有的n个回路均已经完成检查。检查测试完毕。统计记录检测结果,生成检测日志并上报,以供维护工程师查看。
本方面提供的方法,处理芯片控制N个控制回路中的任一个导通,启动对该控制回路连接的服务器的电源回路的短路检测,并通过比较电路采集的输出电压与基准电压相比较,实现远程对电源回路的短路检测,从而在服务器上电前、或者服务器无法开机时,远程控制和发现电源回路是否发生短路,避免维护工程师现场拆机检测是否发生故障,并且还避免了短路后二次开机给服务器内部带来的破坏。
上述方法步骤的更进一步的功能描述与上述电路结构的实施例相同,可参见前述图1至图5所示的实施例内容,此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机设备,具有上述图1至图5所示的检测电路。
请参阅图8,是本申请可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图,如图8所示,该计算机设备包括:一个或多个处理器10、存储器20,以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个计算机设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令,以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的电源短路检测方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据一种小程序落地页的展现的计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中,存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括输入装置30和输出装置40。处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40可以通过总线或者其他方式连接,图8中以通过总线连接为例。
输入装置30可接收输入的数字或字符信息,以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置40可以包括显示设备、辅助照明装置(例如,LED)和触觉反馈装置(例如,振动电机)等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器,发光二极管,显示器和等离子体显示器。在一些可选的实施方式中,显示设备可以是触摸屏。
该计算机设备还包括通信接口,用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本申请实施例还提供了一种非易失性可读存储介质,上述根据本申请实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的电源短路检测方法。
虽然结合附图描述了本申请的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (20)

  1. 一种电源短路检测电路,其特征在于,所述电路包括:处理芯片、充电电路模块、输出回路模块和比较电路,其中,
    所述输出回路模块连接在所述充电电路模块和所述比较电路之间,并且所述输出回路模块还与所述处理芯片的至少一个信号输出端相连接;
    所述输出回路模块包括N个控制回路,每个所述控制回路包括一个信号输入端、一个开关管和一个连接端,其中每个所述信号输入端与所述处理芯片的一个信号输出端连接,被配置为接收来自所述处理芯片输出的一路控制信号,每个所述连接端被配置为连接服务器内部的一个电源回路,所述开关管设置在所述信号输入端和所述连接端之间,被配置为控制其所在的控制回路导通或者断开,N≥1且为正整数;
    所述处理芯片,被配置为启动所述N个控制回路中的任一个,作为目标控制回路进行电源短路检测,以及控制除了所述目标控制回路之外的其他控制回路处于关闭状态,所述目标控制回路启动后通过所述充电电路模块供电;
    所述比较电路,被配置为接收所述目标控制回路的输出电压,并与基准电压进行比较,输出高电平或低电平的比较结果给所述处理芯片;
    所述处理芯片,被配置为接收来自所述比较电路输出的比较结果,并根据比较结果确定所述目标控制回路是否发生电源短路故障。
  2. 根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述比较电路具体被配置为:
    当比较所述输出电压大于等于所述基准电压时,输出高电平信号给所述处理芯片;
    当比较所述输出电压小于所述基准电压时,输出低电平信号给所述处理芯片。
  3. 根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述处理芯片具体被配置为:
    当接收所述比较电路输出的高电平信号时,确定所述目标控制回路未发生电源短路故障;
    当接收所述比较电路输出的低电平信号时,确定所述目标控制回路发生电源短路故障。
  4. 根据权利要求1所述的电路,其特征在于,每个所述控制回路的所述开关管为MOS管,所述MOS管的g极连接所述信号输入端,所述MOS管的d极连接所述充电电路模块的电源输出端,所述MOS管的s极连接所述连接端;
    所述处理芯片在向所述N个控制回路的N个信号输入端均输入低电平信号时,每个所述控制回路的MOS管断开,每个所述控制回路处于关闭状态;
    当所述处理芯片向所述N个信号输入端中的一个输出高电平信号时,与所述信号输入端连接的MOS管导通,所述导通的MOS管所在的控制回路启动,所述输出回路模块向所述控制回路供电,所述比较电路启动采集所述控制回路的输出电压。
  5. 根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述充电电路模块与直流电源相连接;
    所述充电电路模块包括:MOS管Q100、MOS管Q101、三极管Q102、三极管Q103,运算放大器U1和多个电阻,其中,所述三极管Q102和所述三极管Q103组成镜像电流源;
    所述MOS管Q100的g极连接检测使能信号,所述MOS管Q100的d极连接所述运算放大器U1的同相输入端、所述MOS管Q100的s极连接接地;
    所述运算放大器U1的同相输入端还与第一电阻R1和第二电阻R2相连接,所述运算放大器U1的反相输入端通过第三电阻R3接地,所述运算放大器U1的输出端与所述MOS管Q101的g极相连接;所述MOS管Q101的d极通过所述镜像电流源,输出电流至所述输出回路。
  6. 根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述检测使能信号由所述处理芯片控制输出高电平或低电平;所述充电电路模块具体被配置为:
    当所述检测使能信号输出高电平时,所述MOS管Q100闭合,向所述运算放大器U1的同相输入端输出低电平,所述充电电路模块停止向所述输出回路模块供电;
    当所述检测使能信号输出低电平时,所述MOS管Q100断开,向所述运算放大器U1的同相输入端输出第一电压V1,所述运算放大器U1的输出端输出高电平至所述MOS管Q101,所述MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,所述MOS管Q101的d极导通所述镜像电流源的三极管Q102和三极管Q103,所述充电电路模块通过所述镜像电流源向所述输出回路模块输出第二电流I2。
  7. 根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述第一电压V1通过第一关系式确定,所述第一关系式为:
    其中,V1为第一电压,V电源为直流电源输出电压,R1为第一电阻、R2为第二电阻。
  8. 根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述第一电流I1通过第二关系式确定,所述第二关系式为:
    其中,I1为第一电流,R3为第三电阻。
  9. 根据权利要求8所述的电路,其特征在于,所述充电电路模块还包括:第四电阻R4和第五电阻R5,其中,所述第四电阻R4连接在所述直流电源和所述三极管Q102之间,所述第五电阻R5连接在所述直流电源和所述三极管Q103之间;
    所述直流电源经过所述第四电阻R4输出第三电流I3,所述直流电源经过所述第五电阻R5输出第四电流I4。
  10. 根据权利要求9所述的电路,其特征在于,若R4=R5,则I3=I4;
    当所述MOS管Q101的s极在第三电阻R3上输出第一电流I1,所述镜像电流源向所述输出回路模块输出第二电流I2时,所述I1=I3,所述I2=I4,所述I2=I1。
  11. 根据权利要求1-10任一项所述的电路,其特征在于,所述比较电路包括运算放大器U2,第六电阻R6和第七电阻R7,其中,所述第六电阻R6和第七电阻R7为分压电阻,
    所述运算放大器U2的同相输入端连接所述输出回路模块的任一控制回路的电压输出端,被配置为采集任一控制回路的输出电压;
    所述运算放大器U2的反相输入端通过所述第七电阻R7接地;
    所述运算放大器U2的输出端连接所述处理芯片,被配置为向所述处理芯片输出比较结果。
  12. 根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述服务器内部包括N个电源回路,每个所述电源回路等效为由一个总的电容CL和一个负载电阻RL组成的并联电路;
    所述电容CL被配置为充电储能,所述负载电阻RL被配置为分流。
  13. 根据权利要求12所述的电路,其特征在于,所述处理芯片具体被配置为:
    对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制所述检测使能信号生效,启动所述充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N;
    根据所述充电电路模块输出的电流值、所述第x电源回路的总电容值,计算所述第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所用的时间T(x);
    当所述时间T(x)达到预设时长后,若接收所述比较电路输出的高电平信号,则确定所述第x电源回路未发生电源短路故障;若接收低电平信号,则确定所述第x电源回路发生短路故障。
  14. 根据权利要求13所述的电路,其特征在于,所述比较电路还被配置为,在启动所述充电电路模块对第x电源回路进行供电时,延迟时长T2后,采集第x电源回路对应的输出电压,所述T2>2·T1,T1为对所述第x电源回路的电容CL充电时间。
  15. 根据权利要求14所述的电路,其特征在于,在启动所述充电电路模块对第x电源回路进行供电时,供电的充电电压大于所述基准电压。
  16. 根据权利要求1-10任一项所述的电路,其特征在于,所述处理芯片为复杂可编程逻辑芯片CPLD。
  17. 一种电源短路检测方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1至16中任一项所述的电源短路检测电路,所述方法包括:
    当所述电源短路检测电路中的输出回路模块连接服务器内部的N个电源回路时,处理芯片对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,以及控制充电电路模块中的检测使能信号生效,启动所述充电电路模块对第x电源回路进行供电,1≤x≤N,N为正整数;
    根据所述充电电路模块输出的电流值、所述第x电源回路的总电容值,计算所述第x电源回路电压爬升到设定检测阈值所需的时间;
    当所述时间达到预设时长后,若所述处理芯片接收比较电路输出的高电平信号,则确定所述第x电源回路未发生电源短路故障。
  18. 根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    若所述处理芯片接收所述比较电路输出的低电平信号,则确定所述第x电源回路发生短路故障。
  19. 根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述当所述电源短路检测电路中的输出回路模块连接服务器内部的N个电源回路时,处理芯片对第1至第N电源回路逐个进行控制输入高电平信号,包括:
    检测开始后,所述处理芯片将控制信号x设置为0;
    所述处理芯片轮询使能所述控制信号x=x+1,从第1个所述电源回路开始进行检测;
    所述处理芯片将所述控制信号拉高,输出高电平信号;
    所述第x电源回路接入检查主回路。
  20. 根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    所述处理芯片比较x的值是否等于N,N为电源回路总数;
    如果所述x的值等于N,则统计记录电源短路检测结果;
    根据所述电源短路检测结果生成检测日志并上报。
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