一种供电防护装置和服务器的制作方法

1.本发明涉及供电防护技术领域，尤其涉及一种供电防护装置和服务器。


背景技术：

2.服务器的每块板卡皆有使用电源芯片热插拔芯片(hot
‑
swap)或电子式保险丝(e
‑
fuse)来做到过电压和过电流的保护机制，如芯片侦测到异常时会发出故障信号fault的讯号给系统的控制端，再将系统的电源关闭避免温度过高造成系统的烧毁，然而每个电子零件的寿命都不同，通常在产品出货时的供电防护的保护机制都能正常启动，但在设备使用较长时间后就会发生烧板的现象发生。
3.例如图1示出了传统用电器件的供电防护结构示意图，即只采用热插拔芯片或电子式保险丝来对电源和用电器件进行隔离，因使用时间较久通常会有零器件老化的问题，同样热插拔芯片或电子式保险丝亦会有老化问题的发生，当热插拔芯片或电子式保险丝老化或者失效后，位于电源后端的用电器件就无法得到保护，严重时甚至造成用电器件、板卡等烧毁；因此现有的供电防护装置亟需改进。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要针对现有技术供电防护措施过于单一的问题，提供一种供电防护装置和服务器。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种供电防护装置，所述装置包括：
6.防护器件，所述防护器件的输入端与电源连接；
7.电阻分流器，所述电阻分流器的输入端与所述防护器件的输出端连接，所述电阻分流器的输出端与用电器件电连接；
8.电流检测单元，所述电流检测单元构造为检测流经所述电阻分流器的电流；
9.电压检测单元，所述电压检测单元造为检测所述电阻分流器输出端的电压；
10.其中，所述防护器件配置为根据所述电流检测单元和所述电压检测单元确定电源状态信号，并根据所述电源状态信号控制所述防护器件的输出端信号。
11.在一些实施例中，所述电流检测单元包括放大器和第一比较器和第一参考端；
12.所述放大器的正向输入端与所述电阻分流器靠近所述防护器件的第一电压输出端连接，所述放大器的负向输入端与所述电阻分流器靠近所述用电器件的第二电压输出端连接；
13.所述第一比较器的正向输入端与所述放大器的输出端连接，所述第一比较器的负向输入端与所述第一参考端连接。
14.在一些实施例中，所述第一参考端包括第一电阻和第二电阻；
15.所述第一电阻和所述第二电阻串联，所述第一电阻远离所述第二电阻的一端与所述电源连接，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端接地；
16.所述放大器的输出端与所述第一比较器的正向输入端连接，所述第一电阻和所述
第二电阻的公共端与所述第一比较器的负向输入端连接。
17.在一些实施例中，所述电压检测单元包括第二比较器、第三电阻、第四电阻和第二参考端；
18.所述第三电阻和所述第四电阻串联，所述第三电阻远离所述第四电阻的一端与所述电阻分流器的输出端连接，所述第四电阻远离所述第三电阻的一端接地；
19.所述第二参考端与所述第二比较器的正向输入端连接，所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与所述第二比较器的负向输入端连接。
20.在一些实施例中，所述第二参考端包括第五电阻和第六电阻；
21.所述第五电阻和所述第六电阻串联，所述第五电阻远离所述第六电阻的一端与所述电源连接，所述第六电阻远离所述第五电阻的一端接地，所述第五电阻和所述第六电阻的公共端与所述第二比较器的正向输入端连接。
22.在一些实施例中，所述装置还包括或门；
23.所述或门的两个输入端分别与所述第一比较器的输出端、所述第二比较器的输出端连接，所述或门的输出端与所述防护器件的电源状态指示引脚连接。
24.在一些实施例中，所述装置还包括二极管；
25.所述二极管的正极与所述或门的输出端连接，所述二极管的负极与所述防护器件的电源状态指示引脚连接。
26.在一些实施例中，所述防护器件为热插拔芯片或电子式保险丝。
27.在一些实施例中，所述电源状态信号包括电源故障和电源正常，所述防护器件配置为：
28.响应于所述电源状态信号为电源故障，则切断输出端信号；
29.响应于所述电源状态信号为电源正常，则接通输出端信号。
30.根据本发明的第二方面，提供了一种服务器，所述服务器包括供电防护装置，所述供电防护装置包括：
31.防护器件，所述防护器件的输入端与电源连接；
32.电阻分流器，所述电阻分流器的输入端与所述防护器件的输出端连接，所述电阻分流器的输出端与用电器件电连接；
33.电流检测单元，所述电流检测单元构造为检测流经所述电阻分流器的电流；
34.电压检测单元，所述电压检测单元构造为检测所述电阻分流器输出端的电压；
35.其中，所述防护器件配置为根据所述电流检测单元和所述电压检测单元确定电源状态信号，并根据所述电源状态信号控制所述防护器件的输出端信号。
36.上述一种供电防护装置，通过在防护器件与器后端的用电器件增设电阻分流器，进而利用电流检测装置对流经电阻分流器的电流进行检测，以及利用设在电阻分流器和用电设备之间的电压检测单元进行电压检测，防护器件配置为根据电流检测单元和电压检测单元确定电源状态信号，并根据电源状态信号控制防护器件的输出端信号，由此实现了在原有的防护器件构成的第一阶防护基础上达到第二阶的保护效果，极大的降低了用电器件烧毁的风险，显著地提升了供电保护的效果。
37.此外，本发明还提供了服务器，同样能实现上述技术效果，这里不再赘述。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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实施例。
39.图1为传统用电器件的供电防护结构示意图；
40.图2为本发明一个实施例提供的一种供电防护装置的结构示意图。
41.10：防护器件；
42.20：电阻分流器；
43.30：电流检测单元；31：放大器；32：第一比较器；33：第一电阻；34：第二电阻；
44.40：电压检测单元；41：第二比较器；42：第三电阻；43：第四电阻；44：第五电阻；45：第六电阻；
45.50：用电器件；
46.60：或门；
47.70：二极管。
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
49.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
50.在一个实施例中，请参照图2所示，本发明提供了供电防护装置，所述装置包括：
51.防护器件10，所述防护器件10的输入端与电源连接；优选地，所述防护器件10为热插拔芯片或电子式保险丝。
52.电阻分流器20，所述电阻分流器20的输入端与所述防护器件10的输出端连接，所述电阻分流器20的输出端与用电器件50电连接；优选地，所述用电器件50包括硬盘、风扇、显卡、芯片中的至少一种。
53.电流检测单元30，所述电流检测单元30构造为检测流经所述电阻分流器20的电流；
54.电压检测单元40，所述电压检测单元40设置在所述电阻分流器20的输出端和所述用电器件50之间，所述电压检测单元40构造为检测所述电阻分流器20输出端的电压；
55.其中，所述防护器件10配置为根据所述电流检测单元30和所述电压检测单元40确定电源状态信号，并根据所述电源状态信号控制所述防护器件10的输出端信号。
56.上述一种供电防护装置，通过在防护器件与器后端的用电器件增设电阻分流器，进而利用电流检测装置对流经电阻分流器的电流进行检测，以及利用设在电阻分流器和用电设备之间的电压检测单元进行电压检测，防护器件配置为根据电流检测单元和电压检测单元确定电源状态信号，并根据电源状态信号控制防护器件的输出端信号，由此实现了在原有的防护器件构成的第一阶防护基础上达到第二阶的保护效果，极大的降低了用电器件
烧毁的风险，显著地提升了供电保护的效果。
57.在一些实施例中，所述电流检测单元30包括放大器31和第一比较器32和第一参考端；
58.所述放大器31的正向输入端与所述电阻分流器20靠近所述防护器件10的第一电压输出端连接，所述放大器31的负向输入端与所述电阻分流器20靠近所述用电器件50的第二电压输出端连接；
59.所述第一比较器32的正向输入端与所述放大器31的输出端连接，所述第一比较器32的负向输入端与所述第一参考端连接。
60.在一些实施例中，所述第一参考端包括第一电阻33和第二电阻34；
61.所述第一电阻33和所述第二电阻34串联，所述第一电阻33远离所述第二电阻34的一端与所述电源连接，所述第二电阻34远离所述第一电阻33的一端接地；
62.所述放大器31的输出端与所述第一比较器32的正向输入端连接，所述第一电阻33和所述第二电阻34的公共端与所述第一比较器32的负向输入端连接。
63.在一些实施例中，所述电压检测单元40包括第二比较器41、第三电阻42、第四电阻43和第二参考端；
64.所述第三电阻42和所述第四电阻43串联，所述第三电阻42远离所述第四电阻43的一端与所述电阻分流器20的输出端连接，所述第四电阻43远离所述第三电阻42的一端接地；
65.所述第二参考端与所述第二比较器41的正向输入端连接，所述第三电阻42和所述第四电阻43的公共端与所述第二比较器41的负向输入端连接。
66.在一些实施例中，所述第二参考端包括第五电阻44和第六电阻45；
67.所述第五电阻44和所述第六电阻45串联，所述第五电阻44远离所述第六电阻45的一端与所述电源连接，所述第六电阻45远离所述第五电阻44的一端接地，所述第五电阻44和所述第六电阻45的公共端与所述第二比较器41的正向输入端连接。
68.在一些实施例中，所述装置还包括或门60；
69.所述或门60的两个输入端分别与所述第一比较器32的输出端、所述第二比较器41的输出端连接，所述或门60的输出端与所述防护器件10的电源状态指示引脚连接。
70.在一些实施例中，所述装置还包括二极管70；
71.所述二极管70的正极与所述或门60的输出端连接，所述二极管70的负极与所述防护器件10的电源状态指示引脚连接，通过设置二极管可以防止热插拔芯片或电子式保险丝的电源状态指示引脚信号反灌损坏器件。
72.在一些实施例中，所述电源状态信号包括电源故障和电源正常，所述防护器件10配置为：
73.响应于所述电源状态信号为电源故障，则切断输出端信号；
74.响应于所述电源状态信号为电源正常，则接通输出端信号。
75.在又一个实施例中，为了便于理解本发明的技术方案，下面图2示出的结构说明利用电阻分流器20、放大器31、第一比较器32、第二比较器42、或门60来达到第二阶的保护的原理，具体的该装置包括：
76.在热插拔芯片或电子式保险丝的vout端加一个电阻分流器20再接到后端的用电
器件50，电阻分流器20能侦测流过的电流如公式一即可算出流经的电流值，因为电阻分流器两端电压皆很小因此用一个放大器31来将此电压放大，此为业界常用的ic(integrated circuit，集成电路)如ti(texas instruments德州仪器)但不限于此厂商，再接到第一比较器32的“ ”，而第一电阻34和第二电阻34为预计流过的电流值为多少需要进行过电流保护。
77.vr/r＝i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式一；
78.其中，vr为电阻分流器两端的电压差而，r为电阻分流器20内部的阻抗。
79.第一比较器32结果会有两种情形：第一种情形 >
‑
时输出v 的电压；第二种情形： <
‑
其输出为接地0准位；电阻分流器20流经的电流值如公式一，通常输出有元器件短路就会造成大电流，此时第一比较器32的 端就会变大，当 端比
‑
端大时就会有输出，而第二比较器42是用于过压的保护侦测，当后端的电压异常第三电阻42和第四电阻43的分压就会下降，造成比设计第五电阻44和第六电阻45的分压值还低时就会有输出，最后将过电压侦测和过电流的侦测用或门60连接，其反应为只要或门60的两个输入端a或b有输入就会产出y的输出，具体的请参照表1示出的或门真值表，最后或门60的输出再接到原热插拔芯片或电子式保险丝的电源状态指示引脚(fault/power good)就能做到进阶的保护。其中，fault表示为电源故障，power good表示为电源正常简称为pg。
80.表1或门真值表
81.a(输入)b(输入)y(输出)000011101111
82.本发明的装置利用电阻分流器、放大器、第一比较器、第二比较器、或门达到第二阶的保护效果，原设计时的保护芯片反应速度较快能快速进行保护，但如果此芯片老化导致异常则就没有保护作用，此时会造成系统处于在一个风险上，该装置采用外部的电路达到防止烧板的保护作用避免用电器件烧板。
83.在一些实施例中，本发明还提供了一种服务器，所述服务器包括供电防护装置，所述供电防护装置包括：
84.防护器件10，所述防护器件10的输入端与电源连接；
85.电阻分流器20，所述电阻分流器20的输入端与所述防护器件10的输出端连接，所述电阻分流器20的输出端与用电器件50电连接；
86.电流检测单元30，所述电流检测单元30构造为检测流经所述电阻分流器20的电流；
87.电压检测单元40，所述电压检测单元40构造为检测所述电阻分流器20输出端的电压，所述电压检测单元40设置在所述电阻分流器20的输出端和所述用电器件50之间；
88.所述防护器件10配置为根据所述电流检测单元30和所述电压检测单元40确定电源状态信号，并根据所述电源状态信号控制所述防护器件10的输出端信号。
89.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
90.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
91.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。
92.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。