技术领域
[0001] 本
发明涉及
服务器领域，特别涉及一种电源电路及均流方法。
背景技术
[0002] 随着近年来互联网技术的迅速发展，特别是
大数据和
云平台等关键技术的突破，对存储服务器的需求越来越大，对存储服务器的产品
稳定性和功能的要求也越来越高。为了满足存储服务器实际应用的方便性，存储服务器
热插拔架构得到了广泛的应用。如何提高存储服务器热插拔架构的可靠性，成为存储服务器供电设计的关键部分。同时，也是提高存储服务器产品可靠性和应用性的重要组成部分。
[0003] 目前业界大部分应用的热插拔方案是通过一个EFUSE芯片外挂多个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-
氧化物
半导体场效应晶体管，以下简称MOS)，来实现电路的热插拔功和过流保护功能。MOS的数量根据电源实际应用来决定，当电源负载比较重，
电流比较大的时候，MOS就需要相对多的数量。
[0004] 该方案只能通过MOS的内部阻抗匹配来实现所有MOS的均流，没有进行主动均流。大部分情况下，MOS的内部阻抗相差不大，但只要内部阻抗稍有差距，甚至阻抗差距稍大，外挂的每个MOS都会出现不均流的情况，导致其中某个MOS电流偏大，极有可能超过设计的SPEC范围，从而导致其发热严重，进而引起电源
短路，导致烧板，损坏服务器。
[0005] 为此，需要一种更为安全可靠的电源电路。
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电源电路及均流方法，提高电路的可靠性。其具体方案如下：
[0007] 一种电源电路，包括：电源输入电路、芯片控制电路、均流电路和输出电路；
[0008] 所述电源输入电路的第一输出端、所述均流电路的输入端和所述芯片控制电路的第一输入端相互连接，所述电源输入电路的第二输出端接地，所述均流电路的输出端与所述输出电路的输出端相互连接；
[0009] 所述均流电路包括多个并联的用于均流的全可控
开关器件单元，每个全可控开关器件单元的输入端相互连接作为所述均流电路的输入端，每个全可控开关器件单元的控制端分别与所述芯片控制电路相应的输出端连接，每个全可控开关器件单元的输出端相互连接作为所述均流电路的输出端，每个全可控开关器件单元的输出端分别与所述芯片控制电路相应的电流检测端连接；
[0010] 其中，所述芯片控制电路的每个电流检测端在每个全可控开关器件单元的输出端交汇前分别与相应的每个全可控开关器件单元的输出端连接。
[0011] 可选的，所述全可控开关器件单元包括
电阻和全可控开关器件；
[0012] 所述电阻的第一端作为全可控开关器件单元的输入端，所述电阻的第二端与所述全可控开关器件的输入端连接，所述全可控开关器件的输出端作为全可控开关器件单元的输出端，所述全可控开关器件的控制端作为全可控开关器件单元的控制端。
[0013] 可选的，还包括所述芯片控制电路的第二输入端分别与每个全可控开关器件单元的输入检测端连接；
[0014] 每个全可控开关器件单元的电阻的第二端与全可控开关器件的输入端作为全可控开关器件单元的输入检测端。
[0015] 可选的，所述芯片控制电路，包括控
制芯片电路和与每个全可控开关器件单元对应的
采样电阻；
[0016] 所述控制芯片电路的第一输入端作为所述芯片控制电路的第一输入端，所述控制芯片电路的第二输入端作为所述芯片控制电路的第二输入端，所述控制芯片电路的多个与每个全可控开关器件单元对应的输出端作为芯片控制电路相应的输出端，所述控制芯片电路的多个与每个全可控开关器件单元对应的电流检测端通过相应的采样电阻与每个全可控开关器件单元的输出端连接，采样电阻连接全可控开关器件单元的输出端的一侧作为所述芯片控制电路的电流检测端；
[0017] 其中，每个采样电阻均相同。
[0018] 可选的，所述控制芯片电路包括EFUSE芯片和CPLD芯片；
[0019] 所述EFUSE芯片的第一输入端作为所述控制芯片电路的第一输入端，所述EFUSE芯片的第二输入端作为所述控制芯片电路的第二输入端，所述EFUSE芯片的多个与每个全可控开关器件单元对应的输出端和所述CPLD芯片的多个与每个全可控开关器件单元对应的输出端作为所述控制芯片电路的多个输出端，所述CPLD芯片的多个与每个采样电阻对应的输入端作为所述控制芯片电路的多个电流检测端。
[0020] 可选的，所述控制芯片电路包括EFUSE芯片；
[0021] 所述EFUSE芯片的第一输入端作为所述控制芯片电路的第一输入端，所述EFUSE芯片的第二输入端作为所述控制芯片电路的第二输入端，所述EFUSE芯片的多个与每个全可控开关器件单元对应的输出端作为所述控制芯片电路的多个输出端，所述EFUSE芯片的多个与每个采样电阻对应的第三输入端作为所述控制芯片电路的多个电流检测端。
[0022] 可选的，所述控制芯片电路包括LC滤波电路；所述LC滤波电路包括第一电阻和第一电容；
[0023] 所述第一电阻的第一端作为所述控制芯片电路的第一输入端，所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第一端和所述EFUSE芯片的第一输入端连接，所述第一电容的第二端与所述EFUSE芯片的第二输入端连接，作为所述芯片控制电路的第二输入端。
[0024] 可选的，所述控制芯片电路包括与每个全可控开关器件单元的控制端对应的控制保护电阻；
[0025] 每个控制保护电阻的第一端作为所述控制芯片电路的输出端与相应的全可控开关器件单元的控制端连接，每个控制保护电阻的第二端与所述控制芯片电路相应的输出端连接。
[0026] 本发明还公开了一种电源电路均流方法，应用于如前述的电源电路，包括：
[0027] 接收每个全可控开关器件单元的输出端输出的
电压采样
信号；
[0028] 判断每个全可控开关器件单元输出的电压采样信号与预设的电压值的差值是否超过预设的差值范围；
[0029] 若超过，则输出
控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以控制全可控开关器件单元的导通时间，直至电压采样信号不超过所述差值范围。
[0030] 可选的，所述若超过，则输出控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以控制全可控开关器件单元的导通时间，直至电压采样信号不超过所述差值范围的过程，包括：
[0031] 若超过所述差值范围的上限，则输出所述控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以减少全可控开关器件单元的占空比，减少导通时间，直至电压采样信号不超过所述差值范围；
[0032] 若超过所述差值范围的下限，则输出所述控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以增加全可控开关器件单元的占空比，增加导通时间，直至电压采样信号不超过所述差值范围。
[0033] 本发明中，电源电路，包括：电源输入电路、芯片控制电路、均流电路和输出电路；电源输入电路的第一输出端、均流电路的输入端和芯片控制电路的第一输入端相互连接，电源输入电路的第二输出端接地，均流电路的输出端与输出电路的输出端相互连接；均流电路包括多个并联的用于均流的全可控开关器件单元，每个全可控开关器件单元的输入端相互连接作为均流电路的输入端，每个全可控开关器件单元的控制端分别与芯片控制电路相应的输出端连接，每个全可控开关器件单元的输出端相互连接作为均流电路的输出端，每个全可控开关器件单元的输出端分别与芯片控制电路相应的电流检测端连接；其中，芯片控制电路的每个电流检测端在每个全可控开关器件单元的输出端交汇前分别与相应的每个全可控开关器件单元的输出端连接。
[0034] 本发明芯片控制电路设置电流检测端，获取每个全可控开关器件单元的输出电流值，根据每个全可控开关器件单元的输出电流值判断是否在正常范围内，如果不在，则芯片控制电路生成相应的控制信号，芯片控制电路输出控制信号至越限的全可控开关器件单元的控制端，控制全可控开关器件单元的导通时间，调整全可控开关器件单元输出的电流值，使其恢复正常
水平，实现主动均流提高了电路的可靠性。
附图说明
[0035] 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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0036] 图1为本发明实施例公开的一种电源电路结构示意图；
[0037] 图2为本发明实施例公开的另一种电源电路拓扑示意图；
[0038] 图3为本发明实施例公开的另一种电源电路拓扑示意图；
[0039] 图4为本发明实施例公开的一种电源电路均流方法流程示意图。
具体实施方式
[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041] 本发明实施例公开了一种电源电路，参见图1所示，该电路包括电源输入电路11、芯片控制电路12、均流电路13和输出电路14；
[0042] 电源输入电路11的第一输出端、均流电路13的输入端和芯片控制电路12的第一输入端相互连接，电源输入电路11的第二输出端接地，均流电路13的输出端与输出电路14的输出端相互连接；
[0043] 均流电路13包括多个并联的用于均流的全可控开关器件单元131，每个全可控开关器件单元131的输入端相互连接作为均流电路13的输入端，每个全可控开关器件单元131的控制端分别与芯片控制电路12相应的输出端连接，每个全可控开关器件单元131的输出端相互连接作为均流电路13的输出端，每个全可控开关器件单元131的输出端分别与芯片控制电路12相应的电流检测端连接。
[0044] 具体的，芯片控制电路12通过输出端输出控制信号例如PWM信号至每个全可控开关器件单元131的控制端，每个全可控开关器件单元131根据芯片控制电路12输出的控制信号关断和导通，从而实现均流。
[0045] 具体的，由于每个全可控开关器件单元131的输出端最终会汇聚于输出电路14，输出供电，所以为了能够检测出每一个全可控开关器件单元131各自输出的电流，需要芯片控制电路12的每个电流检测端在每个全可控开关器件单元131的输出端交汇前分别与相应的每个全可控开关器件单元131的输出端连接，利用电流输送时间差，在电流汇集前采集到每个全可控开关器件单元131的
输出信号，以便判断每个全可控开关器件单元131输出的电流是否一样。
[0046] 具体的，采集到每个全可控开关器件单元131输出的电流信号后，芯片控制电路12中相应的芯片会根据预设的判断条件，判断每个全可控开关器件单元131输出的电流是否在预设的范围内，例如，判断每个全可控开关器件单元131输出的电流采样信号与预设的电流值的差值是否超过预设的差值范围，如果在预设的范围内，例如，正负1A内，则说明全可控开关器件单元131输出的电流误差在允许范围内，处于正常工作状态下，不用调整，如果超过预设的差值范围，则超过差值范围，例如，大于1A，那么该越限的全可控开关器件单元131输出的电流过大，有可能引起烧板，需要降低输出电流，此时，芯片控制电路12会生成相应的控制信号，通过芯片控制电路12与该越限的全可控开关器件单元131对应的输出端发送控制信号至该越限的全可控开关器件单元131的控制端，减少该越限的全可控开关器件单元131的导通时间，从而降低该越限的全可控开关器件单元131的输出电流值，使其恢复正常水平，避免引发故障，同理，当越限的全可控开关器件单元131输出的电流过小，则需要芯片控制电路12输出相应的控制信号，增加越限的全可控开关器件单元131的导通时间，从而升高越限的全可控开关器件单元131输出的电流值，使其恢复正常水平，确保供电稳定。
[0047] 其中，全可控开关器件单元131的数量与电源输出功率有关，当电源输出功率大，负载大的情况下，由于电流较大，为了分流，降低每一路电流的大小，需要更多的全可控开关器件单元131进行均流，全可控开关器件单元131的数量在此不做限定，可以根据实际应用需求进行调整。
[0048] 可见，本发明实施例芯片控制电路12设置电流检测端，获取每个全可控开关器件单元131的输出电流值，根据每个全可控开关器件单元131的输出电流值判断是否在正常范围内，如果不在，则芯片控制电路12生成相应的控制信号，芯片控制电路12输出控制信号至越限的全可控开关器件单元131的控制端，控制全可控开关器件单元131的导通时间，调整全可控开关器件单元131输出的电流值，使其恢复正常水平，实现主动均流提高了电路的可靠性。
[0049] 可以理解的是，本发明实施例的电源电路可以应用于服务器，电源输入电路11和输出电路14输出的电压可以均为12V。
[0050] 本发明实施例公开了一种具体的电源电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：
[0051] 具体的，上述每个全可控开关器件单元131均可以包括电阻(R1、R2、R3)和全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)；
[0052] 电阻(R1、R2、R3)的第一端作为全可控开关器件单元131的输入端，电阻(R1、R2、R3)的第二端与全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)的输入端连接，全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)的输出端作为全可控开关器件单元131的输出端，全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)的控制端作为全可控开关器件单元131的控制端。
[0053] 其中，全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)可以为MOSFET。
[0054] 具体的，由于电源电路需要满足热插拔要求，所以芯片控制电路12还有输入
输出电压隔离、保护及功耗监控功能，其中，为了实现功耗监控功能还包括芯片控制电路12的第二输入端分别与每个全可控开关器件单元131的输入检测端连接；
[0055] 每个全可控开关器件单元131的电阻(R1、R2、R3)的第二端与全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)的输入端作为全可控开关器件单元131的输入检测端。
[0056] 具体的，芯片控制电路12通过输入检测端，能够检测输入至全可控开关器件单元131的电压，进而监控功耗。
[0057] 可以理解的是，芯片控制电路12的第一输入端是供电端，为芯片控制电路12提供电
力。
[0058] 具体的，上述芯片控制电路12，可以包括控制芯片电路121和与每个全可控开关器件单元131对应的采样电阻(R8、R9、R10)；
[0059] 控制芯片电路121的第一输入端作为芯片控制电路12的第一输入端，控制芯片电路121的第二输入端作为芯片控制电路12的第二输入端，控制芯片电路121的多个与每个全可控开关器件单元131对应的输出端作为芯片控制电路12相应的输出端，控制芯片电路121的多个与每个全可控开关器件单元131对应的电流检测端通过相应的采样电阻(R8、R9、R10)与每个全可控开关器件单元131的输出端连接，采样电阻(R8、R9、R10)连接全可控开关器件单元131的输出端的一侧作为芯片控制电路12的电流检测端。
[0060] 具体的，由于无法直接采集到全可控开关器件单元131的电流信号，所以在全可控开关器件单元131的输出端与控制芯片电路121的电流检测端之间增设采样电阻(R8、R9、R10)，利用采样电阻(R8、R9、R10)将电流信号转换为电压信号，以供控制芯片电路121中的芯片进行分析，可以理解的是，在采样电阻(R8、R9、R10)的阻值固定的情况下，电压与电流具备线性关系，可以直接通过电压大小推断电流是否在预设的范围内。
[0061] 其中，每个采样电阻(R8、R9、R10)的阻值、型号和规格均相同，例如，均为0.039Ω/1％/1206型号的精密电阻(R1、R2、R3)。
[0062] 具体的，上述控制芯片电路121可以包括EFUSE芯片U1和CPLD芯片U2(CPLD，Complex Programmable Logic Device，复杂
可编程逻辑器件)；
[0063] EFUSE芯片U1的第一输入端作为控制芯片电路121的第一输入端，EFUSE芯片U1的第二输入端作为控制芯片电路121的第二输入端，EFUSE芯片U1的多个与每个全可控开关器件单元131对应的输出端和CPLD芯片U2的多个与每个全可控开关器件单元131对应的输出端作为控制芯片电路121的多个输出端，CPLD芯片U2的多个与每个采样电阻(R8、R9、R10)对应的输入端作为控制芯片电路121的多个电流检测端。
[0064] 其中，EFUSE芯片U1可以起到输入输出电压隔离、保护及功耗监控功能和控制全可控开关器件单元131正常通断的功能，当电源输入电路11发生短路，EFUSE芯片U1可以检测到电流增大，EFUSE芯片U1此时可以控制每个全可控开关器件单元131中的全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)关断，从而避免输出电路14受到影响，实现隔离保护，而根据每个全可控开关器件单元131的输出的电压信号，判断全可控开关器件单元131输出的电流是否超过差值范围的功能则可以由CPLD芯片U2实现。
[0065] 具体的，CPLD芯片U2在接收到每个电流检测端传入的电压信号后，得到每个全可控开关器件单元131对应的电压信号，分别判断每个全可控开关器件单元131的电流是否超过预设的差值范围，当然因为采集的是电压信号，因此，也可以预设与额定的电流值对应的电压值和相应的差值范围，来直接判断每个全可控开关器件单元131的电压值是否超过预设的差值范围，来判断是否需要输出控制信号，当需要输出控制信号，则CPLD芯片U2利用与全可控开关器件单元131相应的输出端输出控制信号至全可控开关器件单元131中的全可控开关器件(Q1、Q2、Q3)的控制端，例如，MOSFET的控制端，以实现对全可控开关器件单元131输出的电流值进行调控，实现主动均流。
[0066] 具体的，参见图3所示，上述控制芯片电路121可以仅包括EFUSE芯片U1，由EFUSE芯片U1独自完成主动控制；
[0067] EFUSE芯片U1的第一输入端作为控制芯片电路121的第一输入端，EFUSE芯片U1的第二输入端作为控制芯片电路121的第二输入端，EFUSE芯片U1的多个与每个全可控开关器件单元131对应的输出端作为控制芯片电路121的多个输出端，EFUSE芯片U1的多个与每个采样电阻(R8、R9、R10)对应的第三输入端作为控制芯片电路121的多个电流检测端。
[0068] 具体的，上述控制芯片电路121中还可以包括LC滤波电路122；LC滤波电路122包括第一电阻R4和第一电容C5；
[0069] 第一电阻R4的第一端作为控制芯片电路121的第一输入端，第一电阻R4的第二端、第一电容C5的第一端和EFUSE芯片U1的第一输入端连接，第一电容C5的第二端与EFUSE芯片U1的第二输入端连接，作为芯片控制电路12的第二输入端。
[0070] 具体的，LC滤波电路122在控制芯片电路121的第一输入端与电源输入电路11之间和控制芯片电路121的第二输入端与全可控开关器件单元131之间，能够起到滤波和保护控制芯片电路121中EFUSE芯片U1的作用。
[0071] 具体的，为了保护电路上述控制芯片电路121还可以包括与每个全可控开关器件单元131的控制端对应的控制保护电阻(R4、R5、R6)；
[0072] 每个控制保护电阻(R4、R5、R6)的第一端作为控制芯片电路121的输出端与相应的全可控开关器件单元131的控制端连接，每个控制保护电阻(R4、R5、R6)的第二端与控制芯片电路121相应的输出端连接。
[0073] 具体的，上述电源输入电路11可以具体包括并联的第二电容C1和第三电容C2；
[0074] 第二电容C1和第三电容C2的第一公共端与12V电源输入端连接作为电源输入电路11的第一输出端，第二电容C1和第三电容C2的第二公共端接地作为电源输入电路11的第二输出端。
[0075] 具体的，上述输出电路14，可以具体包括并联的第四电容C3和第五电容C5；
[0076] 第四电容C3和第五电容C5的第一公共端与每个全可控开关器件单元131的输出端连接，第四电容C3和第五电容C5的第二公共端接地。
[0077] 需要说明的是，图2和图3所给出的是均流电路13包括3个全可控开关器件单元131的示例，实际应用中全可控开关器件单元131可以根据实际情况变更，在此不做限定。
[0078] 相应的，本发明实施例还公开了一种电源电路均流方法，参见图4所示，应用于如前述的电源电路，该方法包括：
[0079] S11：接收每个全可控开关器件单元的输出端输出的电压采样信号；
[0080] S12：判断每个全可控开关器件单元输出的电压采样信号与预设的电压值的差值是否超过预设的差值范围；
[0081] S13：若超过，则输出控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以控制全可控开关器件单元的导通时间，直至电压采样信号不超过差值范围。
[0082] 具体的，当然若未超过则不动作。
[0083] 可见，本发明实施例获取每个全可控开关器件单元的输出电流值，根据每个全可控开关器件单元的输出电流值判断是否在正常范围内，如果不在，则生成相应的控制信号，输出控制信号至越限的全可控开关器件单元的控制端，控制全可控开关器件单元的导通时间，调整全可控开关器件单元输出的电流值，使其恢复正常水平，实现主动均流提高了电路的可靠性。
[0084] 具体的，上述S13若超过，则输出控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以控制全可控开关器件单元的导通时间，直至电压采样信号不超过差值范围的过程，可以具体包括S131和S132；其中，
[0085] S131：若超过差值范围的上限，则输出控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以减少全可控开关器件单元的占空比，减少导通时间，直至电压采样信号不超过差值范围；
[0086] S132：若超过差值范围的下限，则输出控制信号至超范围的全可控开关器件单元的控制端，以增加全可控开关器件单元的占空比，增加导通时间，直至电压采样信号不超过差值范围。
[0087] 可以理解的是，本发明实施例的电源电路均流方法可以应用在前述电源电路的EFUSE芯片或CPLD芯片中。
[0088] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0089] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及
算法步骤，能够以
电子硬件、计算机
软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0090] 以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本
说明书内容不应理解为对本发明的限制。
