本申请公开了一种供电设备，供电设备的输入端用于连接直流电源，供电设备输出直流电用于为负载供电；供电设备包括：缓启开关、预充电电路、电感、直流/直流DC/DC电路和控制器；预充电电路包括预充开关；缓启开关的第一端连接供电设备的输入端，缓启开关的第二端通过电感连接DC/DC电路的输入端；预充电电路并联在缓启开关的第一端和第二端；控制器用于控制预充开关闭合及缓启开关断开；控制器还用于当DC/DC电路输入端的电压大于等于第一预设电压阈值，控制缓启开关闭合。在发生短路故障时，控制预充电开关断开，缓启开关继续断开，有效隔离短路故障，避免短路故障拉低母排上的电压，避免对缓启开关造成电流冲击和电压应力。对缓启开关造成电流冲击和电压应力。对缓启开关造成电流冲击和电压应力。
【技术实现步骤摘要】
一种供电设备、供电系统及服务器机柜
[0001]本申请涉及设备供电
，尤其涉及一种供电设备、供电系统及服务器机柜。
技术介绍
[0002]随着各行各业数据量越来越大，数据中心包括的服务器越来越多，即出现了集群服务器。集群服务器一般采用整柜方案，即机柜中的集群服务器采用母线集中供电，机柜中所有服务器均作为一个节点，所有节点挂接在母线上，例如48V母线，在机柜中集中供电的母线又称为母排(BUSBAR)。一般情况下，母排的直流电通过前端的市电或者不间断电源提供。
[0003]由于各个服务器均挂接在母排上，当某一个或几个服务器的供电通路上出现短路故障时，可能会拉低BUSBAR的电压，影响其他服务器的正常供电。
[0004]现有技术中，一般在服务器的供电通路上设置检测电阻，通过采集检测电阻流过的电流来判断是否发生短路，如果发生短路则停止为该供电通路对应的服务器供电，即进行隔离保护，避免拉低BUSBAR的电压。
[0005]但是，以上采取的方案对于供电通路上的半导体开关器件的冲击比较大，尤其是高功率场景，设置的短路电流阈值比较大，关断半导体开关器件时，使半导体开关器件承受较大的电流应力，不利于半导体开关器件的选型。
技术实现思路
[0006]为了解决以上技术问题，本申请提供一种供电设备、供电系统及服务器机柜，能够准确检测供电通路上是否出现短路故障，及时进行故障隔离，并且可以降低半导体开关器件承受的应力，利于选型。
[0007]本申请提供一种供电设备，供电设备的输入端用于连接直流电源，供电设备输出直流电用于为负载供电，例如负载可以为服务器，该供电设备用于为服务器供电；供电设备包括：缓启开关、预充电电路、电感、直流/直流(DC/DC，Direct Current)电路和控制器；预充电电路包括预充开关；缓启开关的第一端连接供电设备的输入端，缓启开关的第二端通过电感连接DC/DC电路的输入端；预充电电路并联在缓启开关的第一端和第二端；在DC/DC电路启动工作前，控制器用于控制预充开关闭合及缓启开关断开，直流电源用于通过预充开关和电感为DC/DC电路输入端的电容进行充电，建立DC/DC电路的输入电压；当DC/DC电路和后级电路没有短路时，即DC/DC电路输入端的电压大于等于第一预设电压阈值时，控制器还用于控制缓启开关闭合，即确认没有短路故障时，才控制缓启开关闭合，直流电源通过缓启开关为DC/DC电路输入端供电，此时DC/DC电路可以正常启动开始工作。
[0008]本申请提供的供电设备，在DC/DC电路或负载发生短路故障时，可以控制预充电开关断开，缓启开关继续保持断开，实现短路故障的有效隔离，避免短路故障影响BUSBAR上的电压。另外，该供电设备并不是通过检测供电通路上的电流来判断是否发生短路故障，而且是正常时才闭合缓启开关，因此，可以避免故障时对缓启开关造成电流冲击，使缓启开关承
受较大的电压应力。因此，该供电设备有利于缓启开关的选型，降低整个设备的成本。例如，缓启开关和预充开关均为金属
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氧化物半导体场效应晶体管(MOS，Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor)，MOS管的类型包括PMOS和NMOS，避免MOS管承受较大的漏源电压应力。
[0009]一种可能的实现方式，控制器还用于当DC/DC电路输入端的电压小于第一预设电压阈值，即出现短路故障，此时需要故障隔离，不能闭合缓启开关，即控制器需要继续控制缓启开关断开，从而实现短路故障隔离，此时预充开关也可以断开。
[0010]一种可能的实现方式，以上介绍的是DC/DC电路在启动工作前的短路故障检测和隔离，下面介绍DC/DC电路工作过程中对于短路故障的检测隔离，即控制器还用于在缓启开关闭合后，当DC/DC电路输入端的电压小于第二预设电压阈值，即表明发生了短路故障，控制器需要控制缓启开关断开，从而实现短路故障的隔离，避免短路故障影响BUSBAR的电压，例如拉低BUSBAR的电压，导致其他服务器不能正常工作。
[0011]一种可能的实现方式，为了降低预充过程中对于预充开关的电流冲击，可以与预充开关串联的限流电阻，该限流电阻的阻值可以取值比较大，从而起到限制电流的作用，例如几千欧姆至十几欧姆均可以，由于限流电阻R3的阻值比较大，因此，预充电流比较小，当预充电阶段，出现短路故障时，直流母线承受的电流冲击很小，近乎为0。
[0012]一种可能的实现方式，控制器具体用于在预充开关闭合第一预设时间段后，判断DC/DC电路输入端的电压大于等于第一预设电压阈值，控制缓启开关闭合。本申请不限定第一预设时间的具体数值，可以根据电容和电感的数值大小，以及控制器可以处理的电压精度来设置。
[0013]一种可能的实现方式，该供电设备还包括：电压检测电路，用于检测DC/DC电路输入端的电压，并将检测的DC/DC电路输入端的电压发送给控制器。电压检测电路可以由分压电路来实现，即包括串联的第一电阻和第二电阻；串联的第一电阻和第二电阻连接在DC/DC电路的输入端。
[0014]一种可能的实现方式，供电设备包括至少两个DC/DC电路，至少两个DC/DC电路的输入端并联在一起，至少两个DC/DC电路的输出端并联在一起。本申请不限定并联的DC/DC电路的数量，例如可以为两个DC/DC电路并联在一起为对应的服务器供电。本申请也不限定DC/DC电路的内部具体结构，例如可以为隔离型的DC/DC电路，也可以为非隔离型的DC/DC电路，例如隔离型DC/DC电路可以采用谐振型的LLC电路。
[0015]一种可能的实现方式，为了降低电能损耗，可以在缓启开关闭合后，控制器，还用于控制预充开关断开。
[0016]基于以上提供的一种供电设备，本申请还提供一种供电系统，包括：整流AC/DC电路、母排和以上介绍的供电设备；AC/DC电路的输入端用于连接交流电源，AC/DC电路的输出端连接母排；供电设备的输入端连接母排。以上供电设备各个方案的优点适用于供电系统，在此不再赘述。
[0017]一种可能的实现方式，该供电系统还包括：备电电池；备电电池连接母排；备电电池，用于在交流电源断电时，用于为母排提供直流电。
[0018]一种可能的实现方式，供电系统包括至少两个AC/DC电路，至少两个AC/DC电路的输入端并联，至少两个AC/DC电路的输出端均连接母排。
[0019]基于以上提供的供电设备及供电系统，本申请实施例还提供一种服务器机柜，包括：集群服务器和供电系统；供电系统用于为集群服务器中的每个服务器供电。以上供电设备的各个方案的优点适用于服务器机柜，在此不再赘述。
[0020]本申请至少具有以下优点：
[0021]本申请提供的供电设备，包括预充电电路，预充电电路与缓启开关并联。在DC/DC电路启动之前，断开缓启开关，闭合预充电电路中的预充开关，即通过预充电电路形成的通路为DC/DC电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种供电设备，其特征在于，所述供电设备的输入端用于连接直流电源，所述供电设备输出直流电用于为负载供电；所述供电设备包括：缓启开关、预充电电路、电感、直流/直流DC/DC电路和控制器；所述预充电电路包括预充开关；所述缓启开关的第一端连接所述供电设备的输入端，所述缓启开关的第二端通过所述电感连接所述DC/DC电路的输入端；所述预充电电路并联在所述缓启开关的第一端和第二端；所述控制器，用于控制所述预充开关闭合及所述缓启开关断开；所述控制器，还用于当所述DC/DC电路输入端的电压大于等于第一预设电压阈值，控制所述缓启开关闭合。2.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述控制器，还用于当所述DC/DC电路输入端的电压小于所述第一预设电压阈值，控制所述缓启开关断开。3.根据权利要求1或2所述的供电设备，其特征在于，所述控制器，还用于在所述缓启开关闭合后，当所述DC/DC电路输入端的电压小于第二预设电压阈值，控制所述缓启开关断开。4.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述预充开关闭合第一预设时间段后，判断所述DC/DC电路输入端的电压大于等于所述第一预设电压阈值，控制所述缓启开关闭合。5.根据权利要求1
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4任一项所述的供电设备，其特征在于，所述预充电电路还包括：与所述预充开关串联的限流电阻。6.根据权利要求1
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5任一项所述的供电设备，其特征在于，还包括：电压检测电路；所述电压检测电路包括串联的第一电阻和第二电阻；所述串联的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，王彦斌，王恒义，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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