一种冗余电源的冷备份切换方法、电路及冗余电源技术

本发明专利技术适用于电源领域，提供了一种冗余电源的冷备份切换方法、电路及冗余电源，该方法包括：对输出总电流采样，根据电流采样值确定冗余电源效率；判断冗余电源效率是否低于半载；若是，则输出第一或第二冷备份控制信号；根据第一或第二冷备份控制信号断开第一支路，控制电源通过第二支路输出；若否，则输出第一和第二工作控制信号；根据第一或第二工作控制信号闭合第一支路，控制电源通过第一支路输出；第二支路输出的电压小于第一支路输出的电压。本发明专利技术在电源效率低于半载时，控制一电源进入冷备份状态，以提高电源效率，并在正常供电切换至冷备份供电时，一直保持有电压输出，无需大电容缓冲，可靠性高，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源领域，尤其涉及一种冗余电源的冷备份切换方法、电路及冗余电源。
技术介绍
目前带PMBus功能的冗余电源大批量使用在服务器和通信电源等高可靠性领域，由于这些服务器基本都是24小时工作，但实际上在闲时(如深夜)由于数据处理量锐减，这些服务器的功耗常常工作在半载以下，但半载以下时电源的工作效率通常较低，造成能源浪费。现有技术为了节约能耗通常控制冗余电源其中的一个电源模块进入冷备份状态，使一个电源模块不输出直流电压，但是，正常工作的电源模块掉电切换到冷备份的电源模块工作的一个短暂的时间是没有直流电压输出的，因此必须要在输出端增加一个大电容做输出缓冲，以防止输出电压掉到正常工作电压以下，导致冗余电源成本增加，可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种冗余电源的冷备份切换方法，旨在解决目前冗余电源在工作电源与冷备份电源切换时无电流输出，导致冗余电源可靠性低，成本高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种冗余电源的冷备份切换方法，所述方法包括下述步骤：对输出总电流采样，并根据电流采样值确定冗余电源效率；判断所述冗余电源负载是否低于半载；若是，则输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号；根据第一或第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第一或第二电源通过第二支路输出；若否，则输出第一工作控制信号和第二工作控制信号；根据第一和第二工作控制信号分别闭合两第一支路，控制第一和第二电源分别通过两第一支路输出；判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同；若是，则将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出；若否，则将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出；其中，所述第二支路输出的电压小于所述第一支路输出的电压。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种冗余电源的冷备份切换电路，连接于第一电源、第二电源与负载之间，所述冷备份切换电路包括：电源背板，所述电源背板的输出端与负载连接，用于对输出总电流采样，根据电流采样值确定冗余电源效率，并判断所述冗余电源效率是否低于半载，若是，则输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号，若否，则输出第一工作控制信号和第二工作控制信号；第一电源控制单元，包括第一支路和第二支路，所述第一电源控制单元的控制端与所述电源背板的控制端连接，所述第一电源控制单元的输入端与所述第一电源连接，所述第一电源控制单元的输出端与所述电源背板的第一输入端连接，用于根据所述第一冷备份控制信号断开第一支路，控制第一电源通过第二支路输出，或根据所述第一工作控制信号闭合第一支路，控制第一电源通过第一支路输出；第二电源控制单元，包括第一支路和第二支路，所述第二电源控制单元的控制端与所述电源背板的控制端连接，所述第二电源控制单元的输入端与所述第二电源连接，所述第二电源控制单元的输出端与所述电源背板的第二输入端连接，用于根据所述第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第二电源通过第二支路输出，或根据所述第二工作控制信号闭合第一支路，控制第二电源通过第一支路输出；其中，所述第二支路输出的电压小于所述第一支路输出的电压；并且，所述电源背板判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同，若是，则将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出，若否，则将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种采用上述冷备份切换电路的冗余电源。本专利技术实施例在电源效率低于半载时，控制一电源进入冷备份状态，使冷备份电源输出略低于原电源电压的冷备份电源电压，因此无法输出电流，将总输出电流全部转移到非冷备份电源上，使非冷备份电源由于负载增加，相应提高电源效率，从而提高系统的转换效率。而当非冷备份电源掉电或故障不能正常工作时，其输出电压降低至冷备份电源输出电压以下时，冷备份电源自动切换到输出供电中，从而完成从冷备份状态转入到正常工作状态的切换，实现冗余功能，并且切换期间不会存在掉电的情况，提高了系统可靠性，也不需要增加大电容缓冲，节省了成本，这样就保证了电源系统的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的冗余电源的冷备份切换方法的流程结构图；图2为电源的效率工作曲线图；图3为本专利技术实施例提供的冗余电源的冷备份切换电路的结构图；图4为本专利技术实施例提供的冗余电源的冷备份切换电路的示例结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例在电源效率低于半载时，控制一电源进入冷备份状态，以提高电源效率，并在正常供电切换至冷备份供电时，一直保持有电压输出，无需大电容缓冲，可靠性高，成本低。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细描述：图1示出了本专利技术实施例提供的冗余电源的冷备份切换方法的流程结构，为了便于说明，仅示出了与本专利技术相关的部分。作为本专利技术一实施例，该冗余电源的冷备份切换方法包括下述步骤：在步骤S101中，对输出总电流采样，并根据电流采样值确定冗余电源效率；在步骤S102中，判断冗余电源负载是否低于半载；若是，则执行步骤S103，输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号；若否，则执行步骤S104，输出第一工作控制信号和第二工作控制信号；在步骤S103之后，执行步骤S105，根据第一或第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第一或第二电源通过第二支路输出；或者，在步骤S104之后执行步骤S106，根据第一和第二工作控制信号分别闭合两第一支路，控制第一和第二电源分别通过两第一支路输出；在步骤S107中，判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同；若是，则执行步骤S108，将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出；若否，则执行步骤S109，将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出；其中，第二支路输出的电压小于第一支路输出的电压。作为本专利技术一优选实施例，该第一、第二冷备份控制信号以及第一、第二工作控制信号可以通过PMBus协议传输。作为本专利技术一优选实施例，可以记录输出的第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号并记录，以便根据记录控制第一、第二冷备份控制信号交替输出。在本专利技术实施例中，通过电源背板采样冗余电源的输出总电流，根据电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冗余电源的冷备份切换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：对输出总电流采样，并根据电流采样值确定冗余电源效率；判断所述冗余电源负载是否低于半载；若是，则输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号；根据第一或第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第一或第二电源通过第二支路输出；若否，则输出第一工作控制信号和第二工作控制信号；根据第一和第二工作控制信号分别闭合两第一支路，控制第一和第二电源分别通过两第一支路输出；判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同；若是，则将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出；若否，则将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出；其中，所述第二支路输出的电压小于所述第一支路输出的电压。

【技术特征摘要】
1.一种冗余电源的冷备份切换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
对输出总电流采样，并根据电流采样值确定冗余电源效率；
判断所述冗余电源负载是否低于半载；
若是，则输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号；
根据第一或第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第一或第二电源
通过第二支路输出；
若否，则输出第一工作控制信号和第二工作控制信号；
根据第一和第二工作控制信号分别闭合两第一支路，控制第一和第二
电源分别通过两第一支路输出；
判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同；
若是，则将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出；
若否，则将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出；
其中，所述第二支路输出的电压小于所述第一支路输出的电压。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出第一冷备份控制信号
或第二冷备份控制信号的步骤具体为：
输出所述第一冷备份控制信号或所述第二冷备份控制信号并记录，根据所
述记录控制所述第一、第二冷备份控制信号交替输出。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一、第二冷备份控制信
号以及所述第一、第二工作控制信号通过PMBus协议传输。
4.一种冗余电源的冷备份切换电路，连接于第一电源、第二电源与负载之
间，其特征在于，所述冷备份切换电路包括：
电源背板，所述电源背板的输出端与负载连接，用于对输出总电流采样，
根据电流采样值确定冗余电源效率，并判断所述冗余电源负载是否低于半载，
若是，则输出第一冷备份控制信号或第二冷备份控制信号，若否，则输出第一
工作控制信号和第二工作控制信号；
第一电源控制单元，包括第一支路和第二支路，所述第一电源控制单元的
控制端与所述电源背板的控制端连接，所述第一电源控制单元的输入端与所述
第一电源连接，所述第一电源控制单元的输出端与所述电源背板的第一输入端
连接，用于根据所述第一冷备份控制信号断开第一支路，控制第一电源通过第
二支路输出，或根据所述第一工作控制信号闭合第一支路，控制第一电源通过
第一支路输出；
第二电源控制单元，包括第一支路和第二支路，所述第二电源控制单元的
控制端与所述电源背板的控制端连接，所述第二电源控制单元的输入端与所述
第二电源连接，所述第二电源控制单元的输出端与所述电源背板的第二输入端
连接，用于根据所述第二冷备份控制信号断开第一支路，控制第二电源通过第
二支路输出，或根据所述第二工作控制信号闭合第一支路，控制第二电源通过
第一支路输出；
其中，所述第二支路输出的电压小于所述第一支路输出的电压；
并且，所述电源背板判断第一、第二电源控制单元输出电压是否相同，若
是，则将第一、第二电源控制单元输出电流之和作为输出总电流输出，若否，
则将高电压对应的电源控制单元的输出电流作为输出总电流输出。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙海，黄昌斌，刘祖贵，孙用刚，
申请(专利权)人：中国长城计算机深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44