冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法技术

本发明专利技术涉及一种冗余供电电源，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个供电模块的输出端对应于一个开关通道；所述开关通道分别依据其对应的供电模块的供电状态决定该开关通道的导通状态；在全部供电模块的供电状态正常时，全部开关通道断开；在一个供电模块的供电状态异常时，对应的开关通道导通；在一个所述开关通道导通的情况下，保持其他开关通道的断开。本发明专利技术还涉及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法。实施本发明专利技术的冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法，具有以下有益效果：冗余供电模块不易进入保护状态或不易因为过载被损坏。

【技术实现步骤摘要】
冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法
本专利技术涉及电力电子学领域，更具体地说，涉及一种冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法。
技术介绍
通常的冗余供电电源，是指具有多个供电模块和一个或多个冗余供电模块，供电模块分别为不同的负载(通常是一个系统中的不同部分)供电，在所有供电模块正常时，冗余供电模块通常不会连接到负载上，不会影响供电模块的工作。在一个供电模块出现故障时，通常会断开该供电模块和负载的连接，同时将冗余供电模块的输出连接到该负载，使得冗余供电模块能够代替上述供电模块提供电源，尽量保证系统不会因为供电模块的故障出现中断或停止。当该供电模块恢复正常时，会重新连接其负载，同时，冗余供电模块与该负载的连接断开。这样的电源通常被称为N+1电源，其中N是供电模块的数量，1是代表具有一个冗余供电模块。通常，N是正整数，例如，1、2、3等等。这种电源在N为1时，能够较好地工作；但是在N大于1时，可能出现冗余供电模块损坏或系统失效的情况，因为如果多个供电模块同时出现故障的话，冗余供电模块会同时接入这些出现故障的供电模块的负载上，使得该冗余供电模块超载，从而导致冗余供电模块进入保护状态或损坏。这种情况在大功率、大电流的供电模块上表现的特别明显。因此，现有的冗余供电的电源容易出现冗余供电模块不能正常工作的情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述冗余供电模块的工作较易出现进入保护状态或被损坏的缺陷，提供一种冗余供电模块不易进入保护状态或被损坏的冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种冗余供电电源，包括N个供电模块和一个冗余供电模块，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个供电模块的输出端对应于一个开关通道；所述开关通道分别依据其对应的供电模块的供电状态决定该开关通道的导通状态；在全部供电模块的供电状态正常时，全部开关通道断开；在一个供电模块的供电状态异常时，对应的开关通道导通；在一个所述开关通道导通的情况下，保持其他开关通道的断开；其中，N为正整数。更进一步地，所述开关通道包括第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关串接在所述冗余供电模块输出端和供电模块输出端之间；每个所述第一开关和每个所述第二开关分别由不同的控制信号控制；N个所述第一开关由N个独立的第一控制信号控制，N个所述第二开关由N个独立的第二控制信号控制；所述N个供电模块正常工作时，所述N个独立的第一控制信号分别使得其控制的N个第一开关导通，所述N个独立的第二控制信号分别使得其控制的N个第二开关截止。更进一步地，所述第一开关和第二开关均为MOS管，其控制信号均由其栅极输入，该MOS管的源极和漏极分别作为所述第一开关和第二开关的开关端；在一个开关通道中，所述第一开关的MOS管的源极和第二开关的MOS管的源极连接，所述第一开关的MOS管的漏极与所述冗余供电模块输出端连接，所述第二开关的MOS管的漏极连接在该开关通道对应的供电模块的输出端上。更进一步地，所述第二开关包括防止输出倒灌电压的二极管，所述二极管并接在所述第二开关的MOS管的漏极和源极上，所述二极管的阳极和所述所述第二开关的MOS管的源极连接，所述二极管的阴极和所述第二开关的MOS管的漏极连接。更进一步地，还包括用于产生输出所有第一开关和第二开关的控制信号的微控制器，每个第一开关和第二开关的控制信号由所述微控制器的不同输出端输出并连接到相应的开关控制端。更进一步地，通过使用所述微控制器的不同输入端口检测所述各供电模块的故障上报信息，并判断其是否正常工作；在检测到一个供电模块出现故障时，输出控制信号使得其对应的第二开关导通，并关断除该供电模块对应的第一开关外的所有第一开关。更进一步地，所述微控制器在检测到一个供电模块出现故障时，检测是否已经有第二开关导通，如有，则不改变其输出的控制信号。本专利技术还涉及一种在冗余供电电源上述实现冗余供电的方法，所述冗余供电电源包括N个供电模块和一个冗余供电模块，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个所述开关通道包括第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关串接在所述冗余供电模块输出端和供电模块输出端之间；每个所述第一开关和每个所述第二开关分别由不同的控制信号控制；N个所述第一开关由N个独立的第一控制信号控制，N个所述第二开关由N个独立的第二控制信号控制；所述方法包括如下步骤：判断供电模块是否出现故障，如否，维持当前第一控制信号和第二控制信号的输出，并重复本步骤；如是，执行下一步骤；使得冗余供电模块锁定出现故障的供电模块的负载，为所述负载供电并断开所述冗余供电模块和其余负载的连接。更进一步地，所述使得冗余供电模块锁定出现故障的供电模块的负载，为所述负载供电并断开所述冗余供电模块和其余负载的连接包括：确定出现故障的供电模块对应的开关通道，维持该开关通道的第一开关导通，改变该开关通道的第二控制信号使得其第二开关导通，使得所述冗余供电模块为该出现故障的供电模块的负载供电；同时，使得其余开关通道的第一开关截止，断开所述冗余供电模块和其余供电模块的连接。更进一步地，在执行使得冗余供电模块锁定出现故障的供电模块的负载之前还包括如下步骤：判断所述冗余供电模块是否已为一个负载供电，如是，维持维持当前第一控制信号和第二控制信号的输出，并返回判断供电模块是否出现故障步骤；否则，执行使得冗余供电模块锁定出现故障的供电模块的负载步骤；其中，通过判断是否存在使一个第二开关导通的第二控制信号来判断所述冗余供电模块是否已为一个负载供电。实施本专利技术的冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法，具有以下有益效果：由于冗余供电模块的输出端是通过单独的开关通道和供电模块的输出端连接的，而每个开关通道均为单独的控制信号控制，因此，在出现供电模块故障时，可以单独控制每个开关通道的控制信号，使得冗余供电模块工作在其允许的范围内，不会出现过大的负载导致冗余供电模块进入保护状态。因此，其不易进入保护状态或不易因为过载被损坏。附图说明图1是本专利技术冗余供电电源及在冗余供电电源上实现冗余供电的方法实施例中该电源的结构示意图；图2是所述实施例中一种情况下开关通道的电路图；图3是所述实施例中在冗余供电电源上实现冗余供电的方法的具体流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步说明。如图1所示，在本专利技术的冗余供电电源实施例中，构造一种冗余供电电源，包括N个供电模块和一个冗余供电模块，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个供电模块的输出端对应于一个开关通道；其中，N为正整数。也就是说，冗余供电模块虽然只有一个，但是该冗余供电模块的输出端分别连接在不同的开关通道的输入端上，而这些不同的开关通道的输出端分别连接在不同的供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余供电电源，包括N个供电模块和一个冗余供电模块，其特征在于，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个供电模块的输出端对应于一个开关通道；所述开关通道分别依据其对应的供电模块的供电状态决定该开关通道的导通状态；在全部供电模块的供电状态正常时，全部开关通道断开；在一个供电模块的供电状态异常时，对应的开关通道导通；在一个所述开关通道导通的情况下，保持其他开关通道的断开；其中，N为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种冗余供电电源，包括N个供电模块和一个冗余供电模块，其特征在于，所述冗余供电模块的输出端通过N个独立受控的开关通道分别连接在所述N个供电模块的输出端上，一个供电模块的输出端对应于一个开关通道；所述开关通道分别依据其对应的供电模块的供电状态决定该开关通道的导通状态；在全部供电模块的供电状态正常时，全部开关通道断开；在一个供电模块的供电状态异常时，对应的开关通道导通；在一个所述开关通道导通的情况下，保持其他开关通道的断开；其中，N为正整数。


2.根据权利要求1所述的冗余供电电源，其特征在于，所述开关通道包括第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关串接在所述冗余供电模块输出端和供电模块输出端之间；每个所述第一开关和每个所述第二开关分别由不同的控制信号控制；N个所述第一开关由N个独立的第一控制信号控制，N个所述第二开关由N个独立的第二控制信号控制；所述N个供电模块正常工作时，所述N个独立的第一控制信号分别使得其控制的N个第一开关导通，所述N个独立的第二控制信号分别使得其控制的N个第二开关截止。


3.根据权利要求2所述的冗余供电电源，其特征在于，所述第一开关和第二开关均为MOS管，其控制信号均由其栅极输入，该MOS管的源极和漏极分别作为所述第一开关和第二开关的开关端；在一个开关通道中，所述第一开关的MOS管的源极和第二开关的MOS管的源极连接，所述第一开关的MOS管的漏极与所述冗余供电模块输出端连接，所述第二开关的MOS管的漏极连接在该开关通道对应的供电模块的输出端上。


4.根据权利要求3所述的冗余供电电源，其特征在于，所述第二开关包括防止输出倒灌电压的二极管，所述二极管并接在所述第二开关的MOS管的漏极和源极上，所述二极管的阳极和所述所述第二开关的MOS管的源极连接，所述二极管的阴极和所述第二开关的MOS管的漏极连接。


5.根据权利要求2-4任意一项所述的冗余供电电源，其特征在于，还包括用于产生输出所有第一开关和第二开关的控制信号的微控制器，每个第一开关和第二开关的控制信号由所述微控制器的不同输出端输出并连接到相应的开关控制端。


6.根据权利要求5所述的冗余供电电源，其特征在于，通过使用所述微控制器的不同输入端口检测所述各供电模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，宋栋梁，王跃斌，
申请(专利权)人：深圳市皓文电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44