CN105867574A - 一种过压保护装置及方法、服务器*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过压保护装置及方法、服务器***能够，其中，装置包括：输入接口、电源变换器、至少一个输出接口、至少一个分压电路及控制器，其中，所述电源变换器通过所述输入接口和外部电源模块连接，所述电源变换器连接每一个所述输出接口，每一个所述输出接口分别连接至少一个外部用电装置，所述至少一个分压电路与所述至少一个输出接口一一连接，所述控制器连接每一个所述分压电路及所述输入接口。通过本发明的技术方案，可提高用电装置的安全性。

Description

一种过压保护装置及方法、服务器***

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种过压保护装置及方法、服务器***。

背景技术

在服务器***中，由于服务器***内部的多个用电装置在正常工作时分别对应的工作电压较小，为了防止用电装置因输入电压高于对应的工作电压而发生损毁，通常需要对各用电装置进行过压保护。

目前，针对服务器内部的各用电装置进行过压保护时，通常是针对服务器内部的每一个用电装置分别进行过压保护，通过电源变换器向不同的输出接口提供不同的输出电压，根据具备不同工作电压的用电装置分别从不同输出接口上取电的特点，在每一个用电装置与对应连接的输出接口之间分别设置过压保护电路，每一个过压保护电路在检测到输出接口提供的输出电压高于对应连接的用电装置的工作电压时，则断开输出接口与对应连接的用电装置之间的连接。

可见，上述技术方案中，当任一用电装置发生过压保护时，电源变换器持续向其他用电装置供电，可能导致持续工作的用电装置因工作负载较高而减短使用寿命，甚至发生损毁，安全性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种过压保护装置及方法、服务器***，可提高用电装置的安全性。

第一方面，本发明提供了一种过压保护装置，包括：

输入接口、电源变换器、至少一个输出接口、至少一个分压电路及控制器，其中，所述电源变换器通过所述输入接口和外部电源模块连接，所述电源变换器连接每一个所述输出接口，每一个所述输出接口分别连接至少一个外部用电装置，所述至少一个分压电路与所述至少一个输出接口一一连接，所述控制器连接每一个所述分压电路及所述输入接口；

所述电源变换器，用于通过所述输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个所述输出接口提供对应当前输出接口的输出电压；

每一个所述分压电路，用于将对应连接的输出接口上的输出电压转换为目标输出电压，并输出至所述控制器；

所述控制器，用于预先存储阈值电压；判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述目标输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口断开所述电源变换器与外部电源模块之间的连接。

进一步的，所述分压电路，包括：

相互连接的分压电阻和防回流二极管。

进一步的，还包括：

稳压二极管，其中，

所述控制器和每一个所述分压电路之间通过所述稳压二极管连接。

第二方面，本发明提供了一种服务器***，包括：

如上述第一方面中任一所述的过压保护装置、电源模块和至少一个用电装置，其中，

所述电源模块与每一个所述用电装置之间通过所述过压保护装置连接。

进一步的，还包括：

放电电路，其中，所述放电电路分别连接所述过压保护装置和每一个用电装置，用于当所述电源模块与每一个所述用电装置之间的连接状态处于断开时，对每一个所述用电装置分别进行放电处理。

第三方面，本发明提供了一种基于如上述第一方面中任一所述过压保护装置的过压保护方法，包括：

S0：利用控制器预先存储阈值电压；

S1：利用电源变换器通过输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个输出接口提供对应当前输出接口的输出电压；

S2：利用每一个输出接口将当前输出接口接收到的输出电压提供给对应连接的外部用电装置及分压电路；

S3：利用每一个分压电路分别将接收到的输出电压转换为目标输出电压，并输出至控制器；

S4：利用控制器判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口断开所述电源变换器与外部电源模块之间的连接。

进一步的，所述利用控制器预先存储阈值电压，进一步包括：

根据控制器确定每一个输出接口分别对应连接的分压电路。

进一步的，所述根据控制器确定每一个输出接口分别对应连接的分压电路，包括：

获取控制器在接收到与所述阈值电压大小相同的输入电压时对应的工作电流；

根据所述工作电流、所述阈值电压以及与每一个输出接口对应连接的至少一个用电装置的工作电压，计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值；

根据每一个输出接口分别连接的分压电路的电阻值，在每一个输出接口与控制器之间封装对应的分压电路。

进一步的，所述计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值，包括：

通过如下公式计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值：

R＝(V_o-V_i)/I；

其中，R表征与当前输出接口相连的分压电路的电阻值，V_o表征连接在当前输出接口上的至少一个用电装置的工作电压，V_i表征所述控制器中存储的阈值电压，I表征所述控制器在接收到与所述阈值电压大小相同的输入电压时对应的工作电流。

进一步的，还包括：

获取控制器的最大负载电压；

所述利用控制器预先存储阈值电压，包括：

根据所述控制器的最大负载电压在所述控制器中存储阈值电压，其中，所述阈值电压小于或等于所述最大负载电压。

本发明实施例提供了一种过压保护装置及方法、服务器***，通过设置相应的分压电路和控制器、以及在控制器中存储阈值电压，以通过不同的分压电路连通控制器和每一个输出接口，在控制器检测到接收的目标输出电压大于预先存储的阈值电压时，则标明存在至少一个用电装置出现过压现象，控制器即可控制输入接口断开电源变换器和电源模块之间的连接，以使得通过相应的输出接口从电源变换器取电的每一个用电装置均发生掉电，提高用电装置的安全性。

附图说明

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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附图。

图1是本发明一实施例提供的一种过压保护装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的另一种过压保护装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的又一种过压保护装置的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的再一种过压保护装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种服务器***的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的另一种服务器***的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种过压保护方法的流程图；

图8是本发明一实施例提供的另一种过压保护方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种过压保护装置10，包括：

输入接口101、电源变换器102、至少一个输出接口103、至少一个分压电路104及控制器105，其中，所述电源变换器102通过所述输入接口101和外部电源模块连接，所述电源变换器102连接每一个所述输出接口103，每一个所述输出接口103分别连接至少一个外部用电装置，所述至少一个分压电路104与所述至少一个输出接口103一一连接，所述控制器105连接每一个所述分压电路104及所述输入接口101；

所述电源变换器102，用于通过所述输入接口101从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个所述输出接口103提供对应当前输出接口103的输出电压；

每一个所述分压电路104，用于将对应连接的输出接口103上的输出电压转换为目标输出电压，并输出至所述控制器105；

所述控制器105，用于预先存储阈值电压；判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述目标输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口101断开所述电源变换器102与外部电源模块之间的连接。

本发明一实施例中，通过设置相应的分压电路和控制器、以及在控制器中存储阈值电压，以通过不同的分压电路连通控制器和每一个输出接口，在控制器检测到接收的目标输出电压大于预先存储的阈值电压时，则标明存在至少一个用电装置出现过压现象，控制器即可控制输入接口断开电源变换器和电源模块之间的连接，以使得通过相应的输出接口从电源变换器取电的每一个用电装置均发生掉电，提高用电装置的安全性。

进一步的，为了防止不同的输出接口通过不同的分压电路连接到控制器时，任一分压电路向控制器输出的目标输出电压高于其他分压电路向控制器提供的目标输出电压，导致对应目标输出电压较低的一个分压电路上发生回流现象，损毁电源变换器或相应的用电装置；如图2所示，本发明一个优选实施例中，所述分压电路104，包括：

相互连接的分压电阻1041和防回流二极管1042。

本发明一实施例中，对应连接当前分压电路的输出接口上的输出电压，在经过分压电阻和二极管后可产生一个压降，以向控制器输出一个电压值较低的目标输出电压；同时，利用防回流二极管单向导通的特性，可防止当前分压电路上发生回流现象。

进一步的，不同的输出接口通过不同的分压电路连接到控制器，在任一分压电路向控制器输出的目标输出电压高于其他分压电路向控制器提供的目标输出电压，且每一个分压电路分别向控制器提供的目标输出电压均小于控制器中存储的阈值电压时，可能引起控制器实际接收到的目标输出电压发生电压突变，导致控制器发生出现误判而直接控制输入接口断开电源变换器与外部电源模块之间的连接；因此，如图3所示，本发明一个优选实施例中，还包括：

稳压二极管301，其中，

所述控制器105和每一个所述分压电路104之间通过所述稳压二极管301连接。

本发明一实施例中，利用稳压二极管反向导通时具备的稳压作用防止控制器因实际接收到的目标输出电压发生较大突变而出现误判。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图4及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图4所示，本发明实施例提供了一种过压保护装置，包括：输入接口、电源模块、输出接口A和输出接口B、分压电阻R1和分压电阻R2、防回流二极管L1和防回流二极管L2、稳压二极管、控制器，其中，输入接口和输出接口A、输出接口B之间通过电源模块变换器相连，输出接口A通过分压电阻R1和防回流二极管L1连接到稳压二极管，输出接口B通过分压电阻R2和防回流二极管L2连接到稳压二极管，稳压二极管连接控制器，控制器连接输入接口；同时，输入接口可以连接相应的外部电源模块，输出接口A和输出接口B分别连接相应的外部用电装置。

需要说明的是，电源变换器可以分别向输出接口A和输出接口B输出不同大小的输出电压，比如，向输出接口A和输出接口B分别输出6V大小的输出电压和12V大小的输出电压，此时，对应工作电压为6V的用电装置可以连接到输出接口A，对应工作电压为12V的用电装置可以连接到输出接口B。

如图5所示，本发明实施例提供了一种服务器***，包括：

如上述实施例中任一所述的过压保护装置10、电源模块20和至少一个用电装置30，其中，

所述电源模块20与每一个所述用电装置30之间通过所述过压保护装置10连接。

本发明一实施例中，当过压保护装置检测到服务器***中连接在该装置上的任一用电装置发生过压现象时，则断开每一个用电装置与电源模块之间的连接，避免部分用电装置在持续工作的过程中因工作负载较高而减短使用寿命，甚至发生损毁现象。

进一步的，当用电装置中存在输出电容时，因对应连接的输出接口的输出电压过大，电源变换器与外部电源之间断开连接后，输入电容内部依然存储了大量的电荷，再次连通电源模块和电源变换器时，输入电容同时释放存储的电荷，可能对用电装置造成损坏，威胁服务器***的安全，因此，为了提高服务器***的安全性，如图6所示，本发明一个优选实施例中，还包括：

放电电路40，其中，所述放电电路40分别连接所述过压保护装置10和每一个用电装置30，用于当所述电源模块20与每一个所述用电装置30之间的连接状态处于断开时，对每一个所述用电装置30分别进行放电处理。

如图7所示，本发明提供了一种基于如上述实施例中任一所述过压保护装置的过压保护方法，该方法可以包括如下步骤：

S0：利用控制器预先存储阈值电压；

S1：利用电源变换器通过输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个输出接口提供对应当前输出接口的输出电压；

S2：利用每一个输出接口将当前输出接口接收到的输出电压提供给对应连接的外部用电装置及分压电路；

S3：利用每一个分压电路分别将接收到的输出电压转换为目标输出电压，并输出至控制器；

S4：利用控制器判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口断开所述电源变换器与外部电源模块之间的连接。

本发明一实施例中，通过设置相应的分压电路和控制器、以及在控制器中存储阈值电压，以通过不同的分压电路连通控制器和每一个输出接口，在控制器检测到接收的目标输出电压大于预先存储的阈值电压时，则标明存在至少一个用电装置出现过压现象，控制器即可控制输入接口断开电源变换器和电源模块之间的连接，以使得通过相应的输出接口从电源变换器取电的每一个用电装置均发生掉电，提高用电装置的安全性。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

如图8所示，本发明实施例提供了一种过压保护方法，以结合如图4所示的过压保护装置和本发明实施例所述的服务器***为例，可以包括如下步骤：

步骤801，获取控制器的数据资料，以在控制器中存储阈值电压。

本发明一实施例中，控制器可以使用具备相应存储能力和计算能力的控制芯片，控制芯片的数据资料包括其最大负载电压等，需要确保存储在控制器的阈值电压小于或等于控制芯片的最大负载电压，比如，这里可以在最大负载电压为3V的控制芯片中存储2V的阈值电压。

步骤802，获取控制器在接收到2V大小的输入电压时对应的工作电流以及每一个输出接口对应连接的至少一个用电装置的工作电压。

这里，以控制芯片在接收到2V大小的输入电压时对应的工作电流为1A为例，连接在输出接口A和输出接口B上的用电装置C和用电装置D分别对应的工作电压是6V和12V为例。

步骤803，根据工作电流、阈值电压以及与输出接口A和输出接口B分别对应连接的用电装置C和用电装置D的工作电压，计算与输出接口A和输出接口B分别对应连接的分压电路的电阻值。

本发明一实施例中，可以通过如下公式(1)与当前输出接口相连的分压电路的电阻值：

R＝(V_o-V_i)/I； (1)

其中，R与当前输出接口相连的分压电路的电阻值，Vo表征连接在当前输出接口上的至少一个用电装置的工作电压，Vi表征所述控制器中存储的阈值电压，I表征所述控制器在接收到与所述阈值电压大小相同的输入电压时对应的工作电流。

比如，这里可计算出输出接口A对应的分压电路的电阻值为4欧姆，接口B对应的分压电路的电阻值为10欧姆。

步骤804，根据每一个输出接口分别连接的分压电路的电阻值，分别在输出接口A和输出接口B与控制器之间封装对应的分压电路。

这里，以每一个分压电路包括相互连接的分压电路和防回流二极管为例，即分压电阻R1和防回流二极管L1的总电阻值为4欧姆，分压电阻R2和方回流二极管L2的总电阻值为10欧姆。

需要说明的是，在封装分压电路时，可以将分压电路的电压输出端连接到一个稳压二极管，这里，稳压二极管应采用反向连接，且该稳压二极管的反向导通电压可以包括2V。

步骤805，利用电源变换器通过输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向输出接口A和输出接口B提供6V和12V的输出电压。

步骤806，利用输出接口A和输出接口B向对应连接的用电装置及对应连接的分压电路提供6V和12V的输出电压。

步骤807，利用每一个分压电路将接收到的输出电压转换为目标输出电压，并输出至控制器。

这里，输出接口A提供的6V的输出电压，在经过总电阻值为4欧姆的分压电阻R1和防回流二极管L1后，产生一个压降，防回流二极管L1的输出端向稳压二极管提供一个2V的目标输出电压，输出接口B提供的12V的输出电压，在经过总电阻值为10欧姆的分压电阻R2和防回流二极管L2后，产生一个压降，防回流二极管L2的输出端向稳压二极管提供一个2V的目标输出电压，目标输出电压经过稳压二极管后输出至控制器。

需要说明的是，这里可以利用稳压二极管反向导通时具备的稳压功能，选择反向导通电压为2V的稳压二极管，以反向连接在防回流二极管L1、防回流二极管L2与控制器之间。

步骤808，利用控制器判断接收到的目标输出电压与阈值电压之间的关系，当输出电压大于2V时，控制输入接口断开电源变换器与电源模块之间的连接。

举例来说，当输出接口A实际输出的电压为12V时，连接在输出接口A的用电装置C会产生过压现象，分压电阻L1和防回流二极管L1产生一个压降后，向稳压二极管提供的目标输出电压为4V，即控制芯片接收到的目标输出电压为4V，大于存储的阈值电压2V，控制芯片即可控制输入接口断开电源变换器与电源模块之间的连接。

步骤809，当电源变换器与电源模块之间处于断开状态时，利用控制器向放电电路发送触发信号。

步骤810，利用放电电路在接收到控制器发送的触发信号后，对每一个用电装置进行放电处理。

具体地，这里可以通过放电电路在接收到触发信号后，对每一个用电装置进行接地处理，以释放用电装置中的输入电容上存储的电荷。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、通过设置相应的分压电路和控制器、以及在控制器中存储阈值电压，以通过不同的分压电路连通控制器和每一个输出接口，在控制器检测到接收的目标输出电压大于预先存储的阈值电压时，则标明存在至少一个用电装置出现过压现象，控制器即可控制输入接口断开电源变换器和电源模块之间的连接，以使得通过相应的输出接口从电源变换器取电的每一个用电装置均发生掉电，提高用电装置的安全性。

2、在每一个分压电路中分别接入一个防回流二极管，防止不同的输出接口通过不同的分压电路连接到控制器时，任一分压电路向控制器输出的目标输出电压高于其他分压电路向控制器提供的目标输出电压，导致对应目标输出电压较低的一个分压电路上发生回流现象，损毁电源变换器或相应的用电装置。

3、通过稳压二极管连接控制器和每一个分压电路，利用稳压二极管反向导通时具备的稳压作用，避免在任一分压电路向控制器输出的目标输出电压高于其他分压电路向控制器提供的目标输出电压，且每一个分压电路分别向控制器提供的目标输出电压均小于控制器中存储的阈值电压时，引起控制器实际接收到的目标输出电压发生电压突变，导致控制器发生出现误判而直接控制输入接口断开电源变换器与外部电源模块之间的连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种过压保护装置，其特征在于，包括：

输入接口、电源变换器、至少一个输出接口、至少一个分压电路及控制器，其中，所述电源变换器通过所述输入接口和外部电源模块连接，所述电源变换器连接每一个所述输出接口，每一个所述输出接口分别连接至少一个外部用电装置，所述至少一个分压电路与所述至少一个输出接口一一连接，所述控制器连接每一个所述分压电路及所述输入接口；

所述电源变换器，用于通过所述输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个所述输出接口提供对应当前输出接口的输出电压；

每一个所述分压电路，用于将对应连接的输出接口上的输出电压转换为目标输出电压，并输出至所述控制器；

所述控制器，用于预先存储阈值电压；判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述目标输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口断开所述电源变换器与外部电源模块之间的连接。

2.根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于，所述分压电路，包括：

相互连接的分压电阻和防回流二极管。

3.根据权利要求1至2中任一所述的过压保护装置，其特征在于，还包括：

稳压二极管，其中，

所述控制器和每一个所述分压电路之间通过所述稳压二极管连接。

4.一种服务器***，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至3中任一所述的过压保护装置、电源模块和至少一个用电装置，其中，

所述电源模块与每一个所述用电装置之间通过所述过压保护装置连接。

5.根据权利要求4所述的服务器***，其特征在于，还包括：

放电电路，其中，所述放电电路分别连接所述过压保护装置和每一个用电装置，用于当所述电源模块与每一个所述用电装置之间的连接状态处于断开时，对每一个所述用电装置分别进行放电处理。

6.一种基于如上述权利要求1至3中任一所述过压保护装置的过压保护方法，其特征在于，包括：

利用控制器预先存储阈值电压；

利用电源变换器通过输入接口从外部电源模块获取输入电压，根据所述输入电压分别向每一个输出接口提供对应当前输出接口的输出电压；

利用每一个输出接口将当前输出接口接收到的输出电压提供给对应连接的外部用电装置及分压电路；

利用每一个分压电路分别将接收到的输出电压转换为目标输出电压，并输出至控制器；

利用控制器判断接收到的目标输出电压与所述阈值电压之间的关系，当所述输出电压大于所述阈值电压时，控制所述输入接口断开所述电源变换器与外部电源模块之间的连接。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用控制器预先存储阈值电压，进一步包括：

根据控制器确定每一个输出接口分别对应连接的分压电路。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据控制器确定每一个输出接口分别对应连接的分压电路，包括：

获取控制器在接收到与所述阈值电压大小相同的输入电压时对应的工作电流；

根据所述工作电流、所述阈值电压以及与每一个输出接口对应连接的至少一个用电装置的工作电压，计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值；

根据每一个输出接口分别连接的分压电路的电阻值，在每一个输出接口与控制器之间封装对应的分压电路。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值，包括：

通过如下公式计算与当前输出接口相连的分压电路的电阻值：

R＝(V_o-V_i)/I；

其中，R表征与当前输出接口相连的分压电路的电阻值，V_o表征连接在当前输出接口上的至少一个用电装置的工作电压，V_i表征所述控制器中存储的阈值电压，I表征所述控制器在接收到与所述阈值电压大小相同的输入电压时对应的工作电流。

10.根据权利要求6至9中任一所述的方法，其特征在于，还包括：

获取控制器的最大负载电压；

所述利用控制器预先存储阈值电压，包括：

根据所述控制器的最大负载电压在所述控制器中存储阈值电压，其中，所述阈值电压小于或等于所述最大负载电压。