一种电位差预警电路以及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电位差预警电路，包括：侦测电阻，侦测电阻一端接信号地；第一MOS管，第一MOS管的漏级与侦测电阻的另一端连接，源级接安全地；运算放大器，运算放大器的正输入端与侦测电阻的一端连接，负输入端与侦测电阻的另一端连接；第二MOS管，第二MOS管的栅极与运算放大器的输出端连接，源级接信号地；控制器，控制器的第一输入端与第二MOS管的漏级连接，输出端与第二MOS管的栅极连接；其中，运算放大器配置为根据信号地和安全地之间的电位差的大小，向第二MOS管发送相应的电平以控制第二MOS管的导通或断开，以使控制器通过第一输入端接收相应的电平，进而使控制器根据接收到的电平控制第一MOS管的导通或断开。本发明专利技术还公开了一种系统。

【技术实现步骤摘要】
一种电位差预警电路以及系统
本专利技术涉及服务器领域，具体涉及一种电位差预警电路以及系统。
技术介绍
接地技术是EMC(electromagneticcompatibility，电磁兼容)技术中的一项重要考量因素，无论是电子、电气设备还是系统正常工作时，必须采取的重要技术。该技术不仅是保护设施和人身安全的必要手段，也是抑制EMI，保障设备或系统的EMC,提高设备或系统可靠性的重要技术措施。恰当的接地可以为干扰信号提供低阻抗通路，是最有效的抑制骚扰源的方法。可解决约一半的EMC问题。电路、系统中的各部分电流都必须与地线或地平面构成电流回路。服务器设备上的GND划分为多种不同的GND属性。大体主要分为两类：PCBGND和安全GND(即与大地连接的部分)。PCBGND即为信号地，信号地是指电路及电子设备的信号参考地，信号以其构成回路，是信号电流流回信号源的低阻抗路径。安全GND的目的是用来引导故障电流，当设备发生漏电现象，必须通过安全GND将漏电流泄放到大地，以此来保证人的安全。但是，GND处理不当，会在两个接地点之间的公共阻抗上形成电位差，从而产生接地干扰。同时，由于不同GND属性之间的电压存在，一但短路，会形成短路电流，由于电阻比较小，从而导致电流值非常大。很容易造成着火事件。引起安全事故，不满足安规设计的要求。如图1所示，现有技术中，将独立的两个GND进行隔离，而同时为保证EMC的高频杂讯的回流路径，将两个不同GND之间通过电阻和电容进行连接。服务器机柜由于需要组装多个计算节点，所有的计算节点都需要供电单元集中供电。供电单元就是服务器机柜当中的Powershelf。Powershelf的机箱尺寸大小与计算节点相同，但是所提供的电流值会很大。因此，Powershelf设备中的PCBGND的电位与安全地的电位不一定相同。在实际测试及产线组装中，时常会发生PCB板上的接口连接器(金属连接器与PCBGND电位相同)偶然碰到机箱(与安全地相连)而发生打火的现象。若这种现象发生在数据中心或是机房，那么很可能造成火灾事故。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本专利技术实施例提出一种电位差预警电路，包括以下步骤：侦测电阻，所述侦测电阻一端接信号地；第一MOS管，所述第一MOS管的漏级与所述侦测电阻的另一端连接，源级接安全地；运算放大器，所述运算放大器的正输入端与所述侦测电阻的一端连接，负输入端与所述侦测电阻的另一端连接；第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述运算放大器的输出端连接，源级接所述信号地；控制器，所述控制器的第一输入端与所述第二MOS管的漏级连接，输出端与所述第二MOS管的栅极连接；其中，所述运算放大器配置为根据所述信号地和所述安全地之间的电位差的大小，向所述第二MOS管发送相应的电平以控制所述第二MOS管的导通或断开，以使所述控制器通过所述第一输入端接收相应的电平，进而使所述控制器根据接收到的电平控制所述第一MOS管的导通或断开。在一些实施例中，所述运算放大器还配置为响应于所述信号地和所述安全地之间的电位差达到阈值，向所述第二MOS管发送高电平以控制所述第二MOS管的导通，使所述控制器的第一输入端接信号地，以使所述控制器接收到低电平并通过所述控制器的输出端输出低电平，进而使所述第一MOS管断开。在一些实施例中，还包括：第一电源，所述第一电源与所述运算放大器的电源端连接；第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端与所述第一电源连接，另一端与所述控制器的第一输入端连接。在一些实施例中，所述运算放大器还配置为响应于所述信号地和所述安全地之间的电位差没有达到阈值，向所述第二MOS管发送低电平以控制所述第二MOS管的断开，使所述控制器的第一输入端接收到高电平并通过所述控制器的输出端输出高电平，进而使所述第一MOS管导通。在一些实施例中，还包括：三极管，所述三极管的基级接所述信号地，集电极与所述控制器的第二输入端连接，发射级与所述安全地连接；其中所述三极管配置为根据所述信号地和所述安全地之间是否存在电位差导通或断开，以使所述控制器的第二输入端接收到相应的电平。在一些实施例中，所述三极管还配置为在所述信号地和所述安全地之间存在电位差时导通，使所述控制器的第二输入端接信号地，以使所述控制器接收到所述第二输入端输入的低电平后提示当前所述信号地和所述安全地之间存在电位差。在一些实施例中，还包括：第二电源，所述第二电源与所述三极管的集电极连接；上拉电阻，所述上拉电阻的一端与所述第二电源连接，另一端与所述三极管的集电极连接。在一些实施例中，所述三极管还配置为在所述信号地和所述安全地之间的没有电位差时断开，使所述控制器的第二输入端接收到高电平。在一些实施例中，还包括：第二限流电阻，所述第二限流电阻的一端与所述三极管的基级连接，另一端接信号地。基于同一专利技术构思，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术的实施例还提供了一种电位差预警系统，其特征在于，包括如上实施例所述的电位差预警电路。本专利技术具有以下有益技术效果之一：本专利技术提出的方案能够在当电路的不同GND之间存在电位差以后，可以通过服务器第一时间进行自动侦测和发现。如果超过阈值以后进行控制报警，避免重大火灾事故的发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术的实施例提供的现有技术中不同GND之间的连接示意图；图2为本专利技术的实施例提供的电位差预警电路的结构连接示意图；图3为本专利技术的实施例提供的电位差预警方法的流程框图；图4为本专利技术的实施例提供的电位差预警系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、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，对本专利技术实施例进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“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，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。在本专利技术的实施例中，控制器可以是CPLD、FPGA、BMC、CPU或其他类型的控制器。根据本专利技术的一个方面，本专利技术的实施例提出一种电位差预警电路，如图2所示，其可以包括：侦测电阻R2，所述侦测电阻R2一端接信号地PCBGND；第一MOS管M1，所述第一MOS管M1的漏级与所述侦测电阻R2的另一端连接，源级接安全地GND；运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的正输入端3与所述侦测电阻R2的一端连接，负输入端2与所述侦测电阻R2的另一端连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电位差预警电路，其特征在于，包括：/n侦测电阻，所述侦测电阻一端接信号地；/n第一MOS管，所述第一MOS管的漏级与所述侦测电阻的另一端连接，源级接安全地；/n运算放大器，所述运算放大器的正输入端与所述侦测电阻的所述一端连接，负输入端与所述侦测电阻的所述另一端连接；/n第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述运算放大器的输出端连接，源级接所述信号地；/n控制器，所述控制器的第一输入端与所述第二MOS管的漏级连接，输出端与所述第二MOS管的栅极连接；/n其中，所述运算放大器配置为根据所述信号地和所述安全地之间的电位差的大小，向所述第二MOS管发送相应的电平以控制所述第二MOS管的导通或断开，以使所述控制器通过所述第一输入端接收相应的电平，进而使所述控制器根据接收到的电平控制所述第一MOS管的导通或断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种电位差预警电路，其特征在于，包括：
侦测电阻，所述侦测电阻一端接信号地；
第一MOS管，所述第一MOS管的漏级与所述侦测电阻的另一端连接，源级接安全地；
运算放大器，所述运算放大器的正输入端与所述侦测电阻的所述一端连接，负输入端与所述侦测电阻的所述另一端连接；
第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述运算放大器的输出端连接，源级接所述信号地；
控制器，所述控制器的第一输入端与所述第二MOS管的漏级连接，输出端与所述第二MOS管的栅极连接；
其中，所述运算放大器配置为根据所述信号地和所述安全地之间的电位差的大小，向所述第二MOS管发送相应的电平以控制所述第二MOS管的导通或断开，以使所述控制器通过所述第一输入端接收相应的电平，进而使所述控制器根据接收到的电平控制所述第一MOS管的导通或断开。


2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述运算放大器还配置为响应于所述信号地和所述安全地之间的电位差达到阈值，向所述第二MOS管发送高电平以控制所述第二MOS管的导通，使所述控制器的第一输入端接信号地，以使所述控制器接收到低电平并通过所述控制器的输出端输出低电平，进而使所述第一MOS管断开。


3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：
第一电源，所述第一电源与所述运算放大器的电源端连接；
第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端与所述第一电源连接，另一端与所述控制器的第一输入端连接。


4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述运算放大器还配置为响应于所述信号地和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔杰，鲍乐梅，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32