專利名稱：一種模塊化電源及其狀態(tài)及功率檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)架式通信設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化電源及其狀態(tài)及功率檢測裝置和方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)架式通信設(shè)備上，一般需要2個以上的電源模塊為系統(tǒng)供電，如供電備份方案通常有1+1、2+1或N+1等幾種形式。隨著技術(shù)的進(jìn)步，電源的功率不斷提高，原來N+1的電源方案可能變?yōu)?+1甚至1+1的方式，從而減小系統(tǒng)電源上的成本。在實際應(yīng)用中，每個電源模塊的功率幾百瓦甚至上千瓦不等，多種多樣。一種電源可能用于不同的機(jī)架式的設(shè)備上，同樣一個機(jī)架式的設(shè)備上也可以使用不同型號的電源。 因此，主控設(shè)備有必要知道電源的功率標(biāo)識以及電源的狀態(tài)。目前，通信用模塊化電源有單獨(dú)的狀態(tài)信號，狀態(tài)信號利用高電平或低電平表示電源當(dāng)前狀態(tài)，如狀態(tài)信號低電平表示電源當(dāng)前狀態(tài)正常，高電平表示狀態(tài)異?！，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電源狀態(tài)及功率檢查裝置包括模塊化電源和檢測模塊；模塊化電源具有輸出狀態(tài)信號的輸出端，模塊化電源狀態(tài)信號輸出端通過信號線與檢測模塊；檢測模塊識別狀態(tài)信號的高低電平，判斷電源是否正常。目前，有的電源提供I2C接口和地址配置管腳，用于讀取存儲在電源上E2PROM里的信息。這種方式的容量大，可以讀取的信息多。但對設(shè)備來說，最關(guān)心的還是電源狀態(tài)是否正常，電源功率是多少，能否滿足系統(tǒng)的供電需求。對于模塊化電源的電源功率信息有的模塊化電源不提供，有的則通過將功率參數(shù)燒寫到E2PROM中，檢測模塊通過I2C等串行總線讀取，還必須在模塊電源的連接器接插件上提供地址編碼信息，以滿足I2C訪問的要求。采用E2PROM的缺點(diǎn)也是很明顯的，由于這種方法增加了燒寫E2PROM的工序、占用接插件信號針等問題。另外，E2PROM 一般支持3. 3V 以下電壓，電源模塊上還必須提供E2PROM的電源供電電路，增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種模塊化電源及其狀態(tài)及功率檢測裝置和方法，在節(jié)約成本的前提下，完成模塊化電源的狀態(tài)檢測及電源功率識別。本發(fā)明采取的技術(shù)手段如下一種模塊化電源，包括電源以及用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊，以及用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊。進(jìn)一步，模塊化電源還包括有信號轉(zhuǎn)化模塊，所述信號轉(zhuǎn)化模塊用于將所述狀態(tài)信號與功率信號轉(zhuǎn)化為表示電源狀態(tài)及功率的復(fù)合信號。進(jìn)一步，所述電源功率標(biāo)識模塊為振蕩電路，所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源。進(jìn)一步，所述信號轉(zhuǎn)化模塊包括柵極與電源狀態(tài)信號輸出端連接、源極處于低電位、漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為信號轉(zhuǎn)化模塊復(fù)合信號輸出端的NMOS晶體管 Q2。本發(fā)明還提供了一種模塊化電源狀態(tài)及功率檢測裝置，包括模塊化電源和檢測模塊，所述模塊化電源包括電源、用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊以及用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊；所述檢測模塊包括用于對所述模塊化電源輸出信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測的電源狀態(tài)檢測單元及進(jìn)行功率識別的電源功率識別單元。進(jìn)一步，所述模塊化電源還包括有信號轉(zhuǎn)化模塊，所述信號轉(zhuǎn)化模塊用于將所述狀態(tài)信號與功率信號轉(zhuǎn)化輸出為表示電源狀態(tài)及功率的復(fù)合信號；所述檢測模塊包括用于接收復(fù)合信號并將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的信號分解單元，所述信號分解單元分別與所述電源狀態(tài)檢測單元及電源功率識別單元連接。進(jìn)一步，所述電源功率標(biāo)識模塊為振蕩電路，所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源；所述電源功率識別單元用于根據(jù)不同頻率信號確定電源的功率。進(jìn)一步，所述信號轉(zhuǎn)化模塊包括柵極與電源狀態(tài)信號模塊連接、源極處于低電位、 漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為信號轉(zhuǎn)化模塊輸出端的NMOS晶體管Q2 ；所述信號分解單元為邊沿檢測單元；所述電源功率識別單元包括本地時鐘單元、 計數(shù)單元及功率識別單元；所述電源狀態(tài)檢測單元包括狀態(tài)檢測單元及告警單元；其中，所述本地時鐘單元與計數(shù)單元連接，用于向計數(shù)單元提供時鐘信號；邊沿檢測單元與所述Q2的漏極和計數(shù)單元連接，用于接收由Q2源極輸出的復(fù)合信號并向電源狀態(tài)檢測單元輸出所述復(fù)合信號，且在檢測到上升沿時控制計數(shù)單元啟動，在檢測到下降沿時控制計數(shù)單元停止；所述計數(shù)單元與所述功率識別單元連接，用于向所述功率識別單元提供計數(shù)結(jié)果；所述功率識別單元用于根據(jù)計數(shù)結(jié)果計算振蕩頻率并對應(yīng)得到電源功率；所述電源狀態(tài)檢測單元與所述邊沿檢測單元連接，所述狀態(tài)檢測單元用于判斷復(fù)合信號是否為高電平信號或脈沖信號，并向所述告警單元發(fā)送判斷結(jié)果；所述告警單元用于根據(jù)所述判斷結(jié)果在復(fù)合信號持續(xù)高電平時發(fā)出告警通知信息。本發(fā)明還提供了一種電源狀態(tài)及功率識別方法，包括輸出表示電源狀態(tài)的狀態(tài)信號和表示電源功率的功率信號的信號輸出步驟；對所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟。進(jìn)一步，所述信號輸出步驟還包括將狀態(tài)信號和功率信號轉(zhuǎn)化為表示電源狀態(tài)和電源功率的復(fù)合信號的轉(zhuǎn)化步驟；在所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟之前還包括有將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的步驟。進(jìn)一步，為所述輸出表示電源狀態(tài)的狀態(tài)信號和表示電源功率的功率信號分別設(shè)置了電源狀態(tài)信號模塊和振蕩電路；所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源；所述電源功率根據(jù)不同頻率信號確定電源的功率。進(jìn)一步，為所述信號轉(zhuǎn)化為復(fù)合信號步驟設(shè)置了由柵極與電源狀態(tài)信號模塊連接、源極處于低電位、漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為復(fù)合信號輸出端的NMOS晶體管Q2的電路；為所述將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的步驟設(shè)置了邊沿檢測單元；為對所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟設(shè)置了本地時鐘單元、計數(shù)單元、功率識別單元、狀態(tài)檢測單元及告警單元，本地時鐘單元與計數(shù)單元連接，邊沿檢測單元與所述Q2的漏極和計數(shù)單元連接，所述計數(shù)單元與所述功率識別單元連接狀態(tài)檢測單元與所述邊沿檢測單元連接，所述告警單元與所述狀態(tài)檢測單元連接；所述方法包括輸出電源狀態(tài)信號和表示電源頻率的振蕩信號；將電源狀態(tài)信號和振蕩信號復(fù)合；判斷復(fù)合信號為高電平信號或為脈沖信號，若為高電平信號則判斷電源狀態(tài)異常且進(jìn)行告警通知，若為脈沖信號則根據(jù)振蕩頻率對應(yīng)得到電源功率且判斷電源狀態(tài)正常。根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)手段，在模塊化電源中增加了標(biāo)識電源功率的電源功率標(biāo)識模塊，可與現(xiàn)有的模塊化電源兼容，且簡單易行，不需要復(fù)雜的涉及，在實現(xiàn)電源功率標(biāo)識的同時，大大節(jié)約了成本。


圖1為本發(fā)明一種模塊化電源狀態(tài)及功率檢測裝置的一種實施例；圖2為本發(fā)明一種模塊化電源狀態(tài)及功率檢測裝置的另一種實施例；圖3為本發(fā)明信號轉(zhuǎn)化模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明檢測模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明一種電源狀態(tài)及功率識別方法流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明是基于以下構(gòu)思實現(xiàn)的，即在現(xiàn)有模塊化電源中增加一個具有定性特征的電源功率標(biāo)識模塊，預(yù)先明確設(shè)定該電源功率標(biāo)識模塊的特征與電源功率的一一對應(yīng)關(guān)系，因此，可利用該特征標(biāo)識電源功率。實施例1，如圖1所示，模塊化電源包括電源、用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊以及用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊。電源功率標(biāo)識模塊優(yōu)選為振蕩電路，由于振蕩電路可以輸出振蕩信號，且其頻率具有穩(wěn)定性， 以振蕩信號的周期性頻率或周期作為特征與電源功率一一對應(yīng)，即某一種頻率或周期對應(yīng)了一種電源的功率值。600W電源用500KHz表示，其周期大約2uS，IOOOff電源用300KHz表示，其周期大約3.33uS等。列表如下
權(quán)利要求
1.一種模塊化電源，包括電源以及用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊，其特征在于，還包括用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電源，其特征在于，還包括有信號轉(zhuǎn)化模塊，所述信號轉(zhuǎn)化模塊用于將所述狀態(tài)信號與功率信號轉(zhuǎn)化為表示電源狀態(tài)及功率的復(fù)合信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化電源，其特征在于，所述電源功率標(biāo)識模塊為振蕩電路，所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化電路，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)化模塊包括柵極與電源狀態(tài)信號輸出端連接、源極處于低電位、漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的 NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為信號轉(zhuǎn)化模塊復(fù)合信號輸出端的NMOS晶體管Q2。
5.一種模塊化電源狀態(tài)及功率檢測裝置，包括模塊化電源和檢測模塊，其特征在于，所述模塊化電源包括電源、用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊以及用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊；所述檢測模塊包括用于對所述模塊化電源輸出信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測的電源狀態(tài)檢測單元及進(jìn)行功率識別的電源功率識別單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源狀態(tài)及功率檢測裝置，其特征在于，所述模塊化電源還包括有信號轉(zhuǎn)化模塊，所述信號轉(zhuǎn)化模塊用于將所述狀態(tài)信號與功率信號轉(zhuǎn)化輸出為表示電源狀態(tài)及功率的復(fù)合信號；所述檢測模塊包括用于接收復(fù)合信號并將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的信號分解單元，所述信號分解單元分別與所述電源狀態(tài)檢測單元及電源功率識別單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源狀態(tài)及功率檢測裝置，其特征在于，所述電源功率標(biāo)識模塊為振蕩電路，所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源；所述電源功率識別單元用于根據(jù)不同頻率信號確定電源的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源狀態(tài)及功率檢測裝置，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)化模塊包括柵極與電源狀態(tài)信號模塊連接、源極處于低電位、漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為信號轉(zhuǎn)化模塊輸出端的NMOS晶體管Q2 ；所述信號分解單元為邊沿檢測單元；所述電源功率識別單元包括本地時鐘單元、計數(shù)單元及功率識別單元；所述電源狀態(tài)檢測單元包括狀態(tài)檢測單元及告警單元；其中，所述本地時鐘單元與計數(shù)單元連接，用于向計數(shù)單元提供時鐘信號；邊沿檢測單元與所述Q2的漏極和計數(shù)單元連接，用于接收由Q2源極輸出的復(fù)合信號并向電源狀態(tài)檢測單元輸出所述復(fù)合信號，且在檢測到上升沿時控制計數(shù)單元啟動，在檢測到下降沿時控制計數(shù)單元停止；所述計數(shù)單元與所述功率識別單元連接，用于向所述功率識別單元提供計數(shù)結(jié)果；所述功率識別單元用于根據(jù)計數(shù)結(jié)果計算振蕩頻率并對應(yīng)得到電源功率；所述電源狀態(tài)檢測單元與所述邊沿檢測單元連接，所述狀態(tài)檢測單元用于判斷復(fù)合信號是否為高電平信號或脈沖信號，并向所述告警單元發(fā)送判斷結(jié)果；所述告警單元用于根據(jù)所述判斷結(jié)果在復(fù)合信號持續(xù)高電平時發(fā)出告警通知信息。
9.一種電源狀態(tài)及功率識別方法，其特征在于，包括輸出表示電源狀態(tài)的狀態(tài)信號和表示電源功率的功率信號的信號輸出步驟；對所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述信號輸出步驟還包括將狀態(tài)信號和功率信號轉(zhuǎn)化為表示電源狀態(tài)和電源功率的復(fù)合信號的轉(zhuǎn)化步驟；在所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟之前還包括有將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，為所述輸出表示電源狀態(tài)的狀態(tài)信號和表示電源功率的功率信號分別設(shè)置了電源狀態(tài)信號模塊和振蕩電路；所述功率信號為振蕩電路輸出的頻率信號，不同頻率的所述振蕩電路的頻率信號標(biāo)識不同功率的電源；所述電源功率根據(jù)不同頻率信號確定電源的功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，為所述信號轉(zhuǎn)化為復(fù)合信號步驟設(shè)置了由柵極與電源狀態(tài)信號模塊連接、源極處于低電位、漏極與所述振蕩電路輸出端連接并接高電位的NMOS晶體管Q1，以及柵極與所述振蕩電路輸出端連接、源極處于低電位、漏極作為復(fù)合信號輸出端的NMOS晶體管Q2的電路；為所述將所述復(fù)合信號分解為電源狀態(tài)信號和功率信號的步驟設(shè)置了邊沿檢測單元；為對所述電源狀態(tài)信號進(jìn)行電源狀態(tài)檢測和對功率信號進(jìn)行功率識別的步驟設(shè)置了本地時鐘單元、計數(shù)單元、功率識別單元、狀態(tài)檢測單元及告警單元，本地時鐘單元與計數(shù)單元連接，邊沿檢測單元與所述Q2的漏極和計數(shù)單元連接，所述計數(shù)單元與所述功率識別單元連接狀態(tài)檢測單元與所述邊沿檢測單元連接，所述告警單元與所述狀態(tài)檢測單元連接；所述方法包括輸出電源狀態(tài)信號和表示電源頻率的振蕩信號；將電源狀態(tài)信號和振蕩信號復(fù)合；判斷復(fù)合信號為高電平信號或為脈沖信號，若為高電平信號則判斷電源狀態(tài)異常且進(jìn)行告警通知，若為脈沖信號則根據(jù)振蕩頻率對應(yīng)得到電源功率且判斷電源狀態(tài)正
全文摘要
本發(fā)明提供了一種模塊化電源及其狀態(tài)及功率檢測裝置和方法，模塊化電源包括電源、用于輸出表示電源是否正常的狀態(tài)信號的電源狀態(tài)信號模塊以及用于輸出表示電源功率的功率信號的電源功率標(biāo)識模塊。由于在模塊化電源中增加了標(biāo)識電源功率的電源功率標(biāo)識模塊，可與現(xiàn)有的模塊化電源兼容，且簡單易行，不需要復(fù)雜的涉及，在實現(xiàn)電源功率標(biāo)識的同時，大大節(jié)約了成本。
文檔編號G06F1/26GK102323852SQ20111024137
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者王茂松 申請人:邁普通信技術(shù)股份有限公司