CN110581530A - 一种基于智能保险丝的电源总线保护电路 - Google Patents

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何宁
吴福永
曹清
袁博
秦骏
杨培和
孟祥朋
李祥坤
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
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Abstract

一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，包括控制器，电源总线电路，智能保险丝，智能保险丝设置在电源总线电路中；智能保险丝包括内置的电流检测电路、功率开关电路、AD转换电路、电流比较电路、内部寄存器和通讯接口电路；电流检测电路，用于检测实时电流，将电流值转化为相应比例的模拟电压；AD转换电路，根据模拟电压并获得实时电流值；内部寄存器，用于存储限流阀值，且获取并存储实时电流值；控制器通过通讯接口电路和内置寄存器连接，实现获取、更改限流阀值并返回到内置寄存器。本发明，可以实现对电源总线电流的实时监测和限流阈值的在线调节，当后端电源发生短路故障导致总线电流变化幅度超过设定值时，能够实现快速保护。

Description

一种基于智能保险丝的电源总线保护电路
技术领域
本发明涉及电源总线保护电路领域，更具体地说是一种基于智能保险丝的电源总线保护电路。
背景技术
对于大功率电源来说，内部短路将导致电源器件损坏，引发不良后果。因此，需要在大功率电源输入端放置保护电路，以便于在故障发生时及时切断电源总线，避免严重故障。传统的总线保护采用保险丝等被动元件实现，限流阈值离散度大，且随运行时间、工作环境而变化，还难以根据需要进行在线调节（因为对于CPU、GPU、ASIC等现代处理器来说，其工作状态随着运行课题的不同而有较大差异，相应的功耗也会有明显差异。要实现对供电电源的可靠保护，就需要根据处理器芯片的实际工作状态和相应最大功耗，来实时调节电流保护阈值）。
为解决这一问题，提出一种基于智能保险丝的电源总线保护电路。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，该电路可以实现对电源总线电流的实时监测和限流阈值的在线调节，当后端电源发生短路故障导致总线电流变化幅度超过设定值时，能够实现快速保护。
一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，包括控制器，电源总线电路，智能保险丝，所述智能保险丝设置在电源总线电路中；
所述智能保险丝包括内置的电流检测电路、功率开关电路、AD转换电路、电流比较电路、内置寄存器和通讯接口电路；
所述电流检测电路，用于检测实时电流，将电流转化为相应比例的模拟电压；
所述AD转换电路，用于根据模拟电压并获得实时电流值；
所述内置寄存器，其存储有限流阀值，和所述AD转换电路电连接，用于获取并存储AD转换电路转化生成的实时电流值；
所述电流比较电路，用于获取内置寄存器中的实时电流值以及限流阀值，并进行比对，并在实时电流值大于限流阀值时，输出停止信号给功率开关电路；
所述控制器通过通讯接口电路和所述内置寄存器连接，实现获取、更改限流阀值并将更改后的限流阀值返回到内置寄存器。
本申请中的电路，设置电流检测电路，实现对电流的实时监测，在实时电流值大于限流阀值时，功率开关电路断开，有效保证电源总线电路的安全，同时，通讯接口电路和所述控制器连接，便于用户在控制器上进行限流阈值的在线调节。
优选的，所述电流比较电路中设置有电流值获取模块，电流比较模块、停止信号输出模块；
所述电流值获取模块，和所述内置寄存器电连接，用于获取内置寄存器中的限流阀值以及实时电流值；
电流比较模块，和所述电流值获取模块电连接，用于将获取得到的限流阀值以及实时电流值进行比对；
停止信号输出模块，和所述电流比较模块电连接，在实时电流值大于限流阀值时，发出停止信号到功率开关电路。
优选的，所述功率开关电路中设置有开关模块，和所述停止信号输出模块相电连接，用于控制功率开关电路的断开与开启。
优选的，所述控制器通过通讯总线和通讯接口电路连接。
优选的，所述控制器为MCU控制器。
本发明的有益效果是：可以实现对电源总线电流的实时监测和限流阈值的在线调节，当后端电源发生短路故障导致总线电流变化幅度超过设定值时，能够实现快速保护。
附图说明
图1为实施例中电源总线保护电路的结构示意简图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细的说明：
实施例：一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，包括控制器，电源总线电路，智能保险丝，所述智能保险丝设置在电源总线电路中；
所述智能保险丝包括内置的电流检测电路、功率开关电路、AD转换电路、电流比较电路、内置寄存器和通讯接口电路；
所述电流检测电路，用于检测实时电流，将电流转化为相应比例的模拟电压；
所述AD转换电路，用于根据模拟电压并获得实时电流值；
所述内置寄存器，其存储有限流阀值，和所述AD转换电路电连接，用于获取并存储AD转换电路转化生成的实时电流值；
所述电流比较电路，用于获取内置寄存器中的实时电流值以及限流阀值，并进行比对，并在实时电流值大于限流阀值时，输出停止信号给功率开关电路；
所述控制器通过通讯接口电路和所述内置寄存器连接，实现获取、更改限流阀值并将更改后的限流阀值返回到内置寄存器，所述控制器通过通讯总线和通讯接口电路连接；较佳地，所述控制器为MCU控制器，利用PMBus命令在线调整或者更改限流阈值。
本申请中的电路，设置电流检测电路，实现对电流的实时监测，在实时电流值大于限流阀值时，功率开关电路断开，有效保证电源总线电路的安全，同时，通讯接口电路和所述控制器连接，便于用户在控制器上进行限流阈值的在线调节。
优选的，所述电流比较电路中设置有电流值获取模块，电流比较模块、停止信号输出模块；所述电流值获取模块，和所述内置寄存器电连接，用于获取内置寄存器中的限流阀值以及实时电流值；电流比较模块，和所述电流值获取模块电连接，用于将获取得到的限流阀值以及实时电流值进行比对；停止信号输出模块，和所述电流比较模块电连接，在实时电流值大于限流阀值时，发出停止信号到功率开关电路。
优选的，所述功率开关电路中设置有开关模块，和所述停止信号输出模块相电连接，用于控制功率开关电路的断开与开启。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，其特征在于，包括控制器，电源总线电路，智能保险丝，所述智能保险丝设置在电源总线电路中；
所述智能保险丝包括内置的电流检测电路、功率开关电路、AD转换电路、电流比较电路、内置寄存器和通讯接口电路；
所述电流检测电路，用于检测实时电流，将电流转化为相应比例的模拟电压；
所述AD转换电路，用于根据模拟电压并获得实时电流值；
所述内置寄存器，其存储有限流阀值，和所述AD转换电路电连接，用于获取并存储AD转换电路转化生成的实时电流值；
所述电流比较电路，用于获取内置寄存器中的实时电流值以及限流阀值，并进行比对，并在实时电流值大于限流阀值时，输出停止信号给功率开关电路；
所述控制器通过通讯接口电路和所述内置寄存器连接，实现获取、更改限流阀值并将更改后的限流阀值返回到内置寄存器。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，其特征在于，所述电流比较电路中设置有电流值获取模块，电流比较模块、停止信号输出模块；
所述电流值获取模块，和所述内置寄存器电连接，用于获取内置寄存器中的限流阀值以及实时电流值；
电流比较模块，和所述电流值获取模块电连接，用于将获取得到的限流阀值以及实时电流值进行比对；
停止信号输出模块，和所述电流比较模块电连接，在实时电流值大于限流阀值时，发出停止信号到功率开关电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，其特征在于，所述功率开关电路中设置有开关模块，和所述停止信号输出模块相电连接，用于控制功率开关电路的断开与开启。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，其特征在于，所述控制器通过通讯总线和通讯接口电路连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能保险丝的电源总线保护电路，其特征在于， 所述控制器为MCU控制器。
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