CN112527591A - 一种提高电路电流侦测精度的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高电路电流侦测精度的方法及***，包括在电路中设定一个指示信号，用于判断输入电压的大小；电源工作产生输入电流，电路将输入电压和指示信号进行对比，并决定电路进入的运行模式；根据电路不同的运行模式，决定电路所打开的电流通路；电路对电流通路中的电流进行侦测，并对侦测的电流进行功耗的计算；将计算出的功耗反馈给电路，并继续对输入电流进行侦测；本发明通过设计两个电流通路，根据指示信号的高低电平，控制电路选择开启大电流通路或小电流通路；解决了服务器等设备在进入休眠等轻载模式时，小电流侦测误差较大的问题，同时保证服务器正常工作时，大电流状态的侦测精度。
Description
技术领域
本发明涉及***设计领域，特别是涉及一种提高电路电流侦测精度的方法及***。
背景技术
伴随着大数据、云计算和AI的兴起，人们对服务器的需求越来越多，服务器的功耗也越来越大；为了应对像双11抢购这种突发的运算、存储量剧增，许多服务器处于待机状态，待机状态的服务器处于轻载工作模式，这个从节能减排的环保方向考虑是很有必要的。
现在服务器监控内部功耗，主要通过功耗监控芯片监控电流和电压，电压的监控比较简单，电压在工作时候的变化一般不大。
电流监控一般通过在路径上串联一个或者多个电阻值很小的精密电阻的方法，侦测通过精密电阻的电压差来获取通过的电流。
现在服务器的性能越来越好，功耗也越来越大，部分服务器在工作的时候，某一路电源的电流可能达到100A以上，这样的大电流，采用多颗精密电阻并联的方式进行侦测，该方式可以很好的侦测大电流的具体数值，但是在服务器进入节能等低功率工作状态时，电流可能下降到10A以下，甚至到1-2A的电流，由于压差很小，侦测芯片的电压侦测精度限制，侦测的电流误差可能比较大。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种提高电路电流侦测精度的方法及***，能够解决在服务器等设备进入休眠等轻载模式时，小电流侦测误差较大的问题，同时保证服务器正常工作时，大电流状态的侦测精度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种提高电路电流侦测精度的方法，包括：
S100，在电路中设定一个指示信号，用于判断输入电压的大小；
S200，电源工作产生输入电压，电路将输入电压和指示信号进行对比，并决定电路进入不同运行模式；
S300，根据电路不同的运行模式，决定电路所打开的电流通路；
S400，电路对电流通路中的电流进行侦测，并对侦测的电流进行功耗的计算；
S500，将计算出的功耗反馈给电路，并继续对输入电流进行侦测。
优选的，所述电路根据指示信号判断输入电压大小时，当输入电压大于指示信号时，对应的电流记作大电流，当输入电压小于指示信号时，对应的电流记作小电流。
优选的，所述步骤S200中，电路的运行模式包括重载模式和轻载模式。
优选的，所述步骤S300中，电流通路包括大电流通路和小电流通路；
当电路的运行模式为重载模式时，电路启动大电流通路，关闭小电流通路；
当电路的运行模式为轻载模式时，电路启动小电流通路，关闭大电流通路。
优选的，所述步骤S400中，电路启动大电流通路时，电路对大电流通路中的电流进行侦测；电路启动小电流通路时，电路对小电流通路中的电流进行侦测。
一种提高电路电流侦测精度的***，包括：输入电源模块、信号判决器、第一控制信号模块、第二控制信号模块、大电流通路模块、小电流通路模块和输出电源模块；
所述输入电源模块与信号判决器串联；所述信号判决器分别与第一控制信号模块和第二控制信号模块串联；所述第一控制信号模块与大电流通路模块串联；所述第二控制信号模块与小电流通路模块串联；所述输出电源模块分别与大电流通路模块和小电流通路模块串联；所述大电流通路模块与小电流通路模块并联。
优选的，所述信号判决器判断输入电源模块的输入电流为大电流状态或小电流状态，信号判决器包含两个电阻和两个MOS管，电路根据输入电流的状态，控制不同的MOS管开关决定电路进入大电流通路模块或小电流通路模块。
优选的，所述第一控制信号模块控制大电流通路模块启动，并控制小电流通路模块关闭；所述第二控制信号模块控制小电流通路模块启动，并控制大电流通路模块关闭。
优选的，所述大电流通路模块包括若干个电阻和若干个MOS管，若干个所述电阻进行并联，若干个所述MOS管进行并联，并联后的电阻与并联后的MOS管进行串联，组成大电流通路模块。
优选的，所述小电流通路模块由一个电阻和一个MOS管串联组成，小电流通路中的电阻选用阻值较大的电阻。
本发明的有益效果是：本发明通过设计两个电流通路，根据最大工作电流设计一个大电流通路，根据轻载模式下的电流，设计一个小电流通路，并通过选定的指示信号，根据指示信号的高低电平，控制电路选择开启大电流通路或小电流通路；解决了服务器等设备在进入休眠等轻载模式时，小电流侦测误差较大的问题，同时保证服务器正常工作时，大电流状态的侦测精度。
附图说明
图1是本发明的一种提高电路电流侦测精度的方法流程图；
图2是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***框架图；
图3是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***的控制信号线路图；
图4是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***的结构示意图；
其中：1、VCC电源；2、第一控制信号模块；3、第二控制信号模块；4、R6电阻；5、Q6MOS管；6、R7电阻；7、Q7 MOS管；8、指示信号；9、R1电阻；10、R2电阻；11、R3电阻；12、Q1 MOS管；13、Q2 MOS管；14、Q3 MOS管；15、Q4 MOS管；16、R4电阻；17、Q5 MOS管；18、输入电源模块；19、输出电源模块；20、信号判决器；21、大电流通路模块；22、小电流通路模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明的一种提高电路电流侦测精度的方法流程图，一种提高电路电流侦测精度的方法，包括：
第一步，设计控制信号的电路，首先选择一个指示信号来判断输入电压的大小，本次选取12V的电压作为指示信号；
第二步，服务器根据对输入电压和指示信号的对比判断，来决定电路进入的运行模式：
当输入电压高于指示信号的时候，电路进入重载模式；
当输入电压低于指示信号的时候，电路进入轻载模式；
第三步，服务器根据电路不同的运行模式，来决定电路所打开的通路：
当电路进入重载模式时，电路启动大电流通路，关闭小电流通路，电路对大电流通路进行侦测；本实施例中，当12V电压为高时，***进入正常工作状态，主板电源全部正常工作，电流变大，当前许多服务器电流会到达100-200A的电流，部分高配置的服务器工作电流更大；
当电路进入轻载模式时，电路启动小电流通路，关闭大电流通路，电路对小电流通路进行侦测；本实施例中，12V电压为低的时候，主板上只剩下Standby的电源，其他主电源全部关闭，***进入休眠的低功耗状态，电流下降到很低，大部分板卡会下降到1-2A的电流；
第四步，电路根据不同的运行模式，对电路的功耗进行计算并上报给服务器。
图2是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***框架图，一种提高电路电流侦测精度的***，包括：输入电源模块18、信号判决器20、第一控制信号模块2、第二控制信号模块3、大电流通路模块21、小电流通路模块22和输出电源模块19；
输入电源模块18与信号判决器20串联；信号判决器20分别与第一控制信号模块2和第二控制信号模块3串联；第一控制信号模块2与大电流通路模块21串联；第二控制信号模块3与小电流通路模块22串联；输出电源模块19分别与大电流通路模块21和小电流通路模块22串联，大电流通路模块21和小电流通路模块22并联。
图3是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***的控制信号线路图，一种提高电路电流侦测精度的***，包括：
VCC电源1选取***中的热插拔芯片，并将热插拔芯片升压得到24V的电压，第一控制信号模块2和第二控制信号模块3是高电平时可以开启电流通路的MOS管，第一控制信号模块2控制大电流通路，第二控制信号模块3控制小电流通路；
图3用于判断电路的输入电压是否高于设定值，根据得到的结论选择电路运行的模式。
图4是本发明的一种提高电路电流侦测精度的***的结构示意图，一种提高电路电流侦测精度的***，包括：
R1电阻9、R2电阻10和R3电阻11均为0.5毫欧的精密电阻，电路中将这三颗电阻进行并联，Q1 MOS管12、Q2 MOS管13、Q3 MOS管14和Q4 MOS管15并联，并联后的电阻与并联后的MOS管串联组成大电流通路，两端连接输入电源模块18和输出电源模块19；
R4电阻16和Q5 MOS管17进行串联，组成小电流通路；R4电阻16的组织一般比较大，线路中选用10毫欧，设计需求电路能支持2A的电流即可；
设计电路的时候，可以根据实际电流的大小，增加和减少电阻的阻值和MOS管的数量；
当电路进行大电流通路模式的时候，对电路的功耗进行计算，获取精确的功耗数据后，将数据反馈给服务器；当电路进行小电流通路模式的时候，对电路的功耗进行计算，获取精确的功耗数据后，将数据反馈给服务器；
这种电路将输入电流进行判断，电流大的时候输入到大电流通路，关闭小电流通路，电流小的时候输入到小电流通路，关闭大电流通路，可以对不同大小的电流进行更加精准的侦测，从而计算并得到更加精准的电路功耗。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种提高电路电流侦测精度的方法，其特征在于，包括：
S100，在电路中设定一个指示信号，用于判断输入电压的大小；
S200，电源工作产生输入电压，电路将输入电压和指示信号进行对比，并决定电路进入不同运行模式；
S300，根据电路不同的运行模式，决定电路所打开的电流通路；
S400，电路对电流通路中的电流进行侦测，并对侦测的电流进行功耗的计算；
S500，将计算出的功耗反馈给电路，并继续对输入电流进行侦测。
2.根据权利要求1所述的一种提高电路电流侦测精度的方法，其特征在于：电路根据指示信号判断输入电压大小时，当输入电压大于指示信号时，对应的电流记作大电流，当输入电压小于指示信号时，对应的电流记作小电流。
3.根据权利要求1所述的一种提高电路电流侦测精度的方法，其特征在于：所述步骤S200中，电路的运行模式包括重载模式和轻载模式。
4.根据权利要求3所述的一种提高电路电流侦测精度的方法，其特征在于：所述步骤S300中，电流通路包括大电流通路和小电流通路；
当电路的运行模式为重载模式时，电路启动大电流通路，关闭小电流通路；
当电路的运行模式为轻载模式时，电路启动小电流通路，关闭大电流通路。
5.根据权利要求4所述的一种提高电路电流侦测精度的方法，其特征在于：所述步骤S400中，电路启动大电流通路时，电路对大电流通路中的电流进行侦测；电路启动小电流通路时，电路对小电流通路中的电流进行侦测。
6.一种提高电路电流侦测精度的***，其特征在于，包括：输入电源模块(18)、信号判决器(20)、第一控制信号模块(2)、第二控制信号模块(3)、大电流通路模块(21)、小电流通路模块(22)和输出电源模块(19)；
所述输入电源模块(18)与信号判决器(20)串联；所述信号判决器(20)分别与第一控制信号模块(2)和第二控制信号模块(3)串联；所述第一控制信号模块(2)与大电流通路模块(21)串联；所述第二控制信号模块(3)与小电流通路模块(22)串联；所述输出电源模块(19)分别与大电流通路模块(21)和小电流通路模块(22)串联；所述大电流通路模块(21)与小电流通路模块(22)并联。
7.根据权利要求6所述的一种提高电路电流侦测精度的***，其特征在于：所述信号判决器(20)判断输入电源模块(18)的输入电流为大电流状态或小电流状态，信号判决器(20)包含两个电阻和两个MOS管，电路根据输入电流的状态，控制不同的MOS管开关决定电路进入大电流通路模块或小电流通路模块。
8.根据权利要求6或7所述的一种提高电路电流侦测精度的***，其特征在于：所述第一控制信号模块(2)控制大电流通路模块(21)启动，并控制小电流通路模块(22)关闭；所述第二控制信号模块(3)控制小电流通路模块(22)启动，并控制大电流通路模块(21)关闭。
9.根据权利要求8所述的一种提高电路电流侦测精度的***，其特征在于：所述大电流通路模块(21)包括若干个电阻和若干个MOS管，若干个所述电阻进行并联，若干个所述MOS管进行并联，并联后的电阻与并联后的MOS管进行串联。
10.根据权利要求8所述的一种提高电路电流侦测精度的***，其特征在于：所述小电流通路模块(22)由一个电阻和一个MOS管串联组成。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114064399A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-18 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器功耗监控装置及其搭建方法 |
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| CN111366777A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-03 | 深圳市亿道数码技术有限公司 | 一种硬件控制的usb设备侦测电路 |
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