专利名称：整流器识别方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及整流器识别方法及装置。
背景技术：
随着通信电源技术的发展，越来越多的厂家和用户都希望通信电源的监控和整流 器智能化，以微处理器、DSP (Digital Signal Processor,数字信号处理器)为核心的嵌入 式系统得到日益广泛的应用。通信电源中，无论是多机架大系统电源、单机架基站电源、嵌 入式电源还是壁挂式电源，电源的基本组成架构都是一样的市电或油机接入到交流配电 单元，经过分配后输送给各并联的整流器，转换成48V直流电，输出到直流配电，所有负载 和电池都接在直流配电上。考虑到应用范围和经济性，单个整流器输出容量一般都比较小， 如20A、30A、50A等规格，通过多个并联，提供从20A到800A甚至5000A以上的供电能力。
各整流器除了正负排并联外，通常还以CAN(Controller Area Network,控制器局 域网络)或者RS485等现场总线互连，实现相互间的数据交互和均流；也通过该总线，和电 源监控单元(CSU)通讯，实现各个整流器的数据采集，输出电压、电流的调节、开关机控制 等。这样，构建了一个现场设备级的局域网通讯，并且通常也是主从式管理方式，即监控单 元(称为主机)可监控其他整流器(称为从机)。
通过主从式现场总线组成通信电源现场局域网时，需要设备标识来区分各个整流 器或从机，常用的办法是用地址作为标识。每个整流器都有独一无二的地址，这样才能正常 通讯、不会出现总线冲突。但如果某些整流器故障，丢失了配置地址时应如何处理，或者某 个整流器返修或更换，造成地址冲突应如何处理，或者某些整流器并非连续进行配置，中间 有些空的槽位，这样地址如何处理或配置，都需要进行规定。此时必须通过重新设置唯一地 址，保证正常的通讯。如果整流器有拨码开关或者其他人机交互设备，如键盘、显示屏等，可 以人工设置地址。但很多情况下，出于成本和空间的考虑，整流器并没有这些交互设备。这 就带来了一个很实际的难题在实际处理中应如何方便设置整流器地址，以及应如何快速 定位整流器位置。
要想快速定位整流器位置，最简单的方法就是按现场总线的连接顺序或者按照这 些整流器处于的槽位顺序，依次设置整流器地址。但是，如果是中间某些整流器设备被拔 出，出现空的槽位，在后续处理中应如何保证整流器地址按现场总线的连接顺序或者整流 器处于的槽位顺进行设置仍然是个难题。
目前采用的一个可能的方法是每个整流器另外增加一个输入信号线片选信号 线，通过监控对每个整流器设置地址。比如监控首先使能第一个整流器的片选，设置该整流 器地址为I (其他整流器因片选信号无效，不予响应设置命令)；依次类推设置其他整流器 的地址。方法比较简单，但是要增加多个信号线；尤其当整流器的数量很多时，需要增加的 信号线会很多，浪费大量资源，且占用大量的空间，不再适用。
针对相关技术中增加片选信号线浪费大量资源，且占用大量的空间的问题，目前 尚未提出有效的解决方案。发明内容
本发明的主要目的在于提供整流器识别方法及装置，以至少解决上述浪费大量资源，且占用大量的空间的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种整流器识别方法，包括利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电压总线SVB上的各整流器检测对应的电压值，其中，所述SVB总线上与各整流器对应的位置分别与相同阻值的精密电阻串连，且所述SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排；根据所述各整流器检测的电压值识别所述各整流器的位置。
优选的，所述SVB总线分别定义为公共地线SVB-G和电压信号线SVB-V :在所述 SVB-V各整流器对应的位置上串连所述相同阻值的精密电阻；加载至所述SVB-V上的母排电压通过该串连电阻阵构成回路，产生同等压降。
优选的，所述各整流器检测的电压值按如下公式计算在第N个整流器上检测的电压值为(M-1)^/M ;其中，M为实际串连的电阻值，V0为母排电压。
优选的，所述方法还包括利用所述通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，所述SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电 阻串连，当所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路；根据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
优选的，所述SRB总线分别定义为A线SRB-A和B线SRB-B :在所述SRB-A各整流器对应的位置上串连所述不同阻值的精密电阻；距离监控器所在一端最远的整流器在所述 SRB-A上串连电阻后，引出的端子线即为所述SRB-B。
优选的，根据所述SRB总线的总电阻识别所述各整流器是否在位，包括根据所述 SRB总线上的实际阻抗按顺序逐个比较所述SRB总线上的单个电阻，确定存在或有效的电阻，其中，所述电阻的实际阻抗为所述存在或有效的单个电阻的累加和；若单个电阻被确定存在或有效，则确定所述单个电阻对应的整流器不在位。
优选的，每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差的计算公式如下ARt = RtX (I+PE) X (I+Padc)-Rt ;其中，ARt为每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差，Rt 为本电阻网络的最大阻抗，Pk为采用的精密电阻的精度，Padc为采用的精密电阻以及阻值检测电路中ADC的检测精度。
优选的，所述不同的阻值的精密电阻中的最小阻值应满足如下公式RtX (1-Pe) > (Rt-Rl) X (I+PE) +RmaxXPadc ;其中，Rmax为本电阻网络的满量程。
根据本发明的另一个方面，提供了一种整流器识别方法，包括利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，所述 SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路；根据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
根据本发明的一个方面，提供了一种整流器识别装置，包括第一检测模块，用于利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电压总线SVB上的各整流器检测对应的电压值，其中，所述SVB总线上与各整流器对应的位置分别与相同阻值的精密电阻串连，且所述SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排；第一识别模块，用于根据所述各整流器检测的电压值识别所述各整流器的位置。
根据本发明的一个方面，提供了一种整流器识别装置，包括第二检测模块，用于 利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总 电阻值，其中，所述SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当 所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路；第二识别模块，用于根 据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
在本发明实施例中，利用预先增加的SVB总线上的各整流器检测对应的电压值， 并根据电压值识别各整流器的位置，由于不同槽位的压降，整流器能够检测到不同的、独一 无二的电压幅值，进而可以利用其识别各整流器的位置，获取其地址信息。采用本发明实施 例提供的方法不需要对每个整流器都额外增加一个片选信号线，当整流器的数量很多时， 也仅增加了一对SVB总线，不需要占用大量的空间，节省资源。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是根据本发明实施例的第一种整流器识别方法的处理流程图2是根据本发明实施例的增加SRB总线的处理方法的流程图3是根据本发明实施例的整流器在位、地址顺序识别的流程图4是根据本发明实施例的整流器在位识别的流程图5是根据本发明实施例的整流器地址顺序识别的流程图6是根据本发明实施例的整流器在位、地址顺序识别的拓扑结构示意图7是根据本发明实施例的通信电源总线背板连接示意图8是根据本发明实施例的实施例一中整流器在位、地址顺序识别的拓扑结构示 意图9是根据本发明实施例的实施例二中整流器在位识别的拓扑结构示意图10是根据本发明实施例的第二种整流器识别方法的处理流程图11是根据本发明实施例的第一种整流器识别装置的结构示意图12是根据本发明实施例的第二种整流器识别装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
相关技术中提到目前每个整流器另外增加一个输入信号线片选信号线，通过监 控对每个整流器设置地址。比如监控首先使能第一个整流器的片选，设置该整流器地址为 I (其他整流器因片选信号无效，不予响应设置命令)；依次类推设置其他整流器的地址。方 法比较简单，但是要增加多个信号线；尤其当整流器的数量很多时，需要增加的信号线会很 多，浪费大量资源，且占用大量的空间，不再适用。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种整流器识别方法，其处理流程如 图1所示，包括
步骤S102、利用通信直流电源系统中预先增加的一对SVB(Socket Voltage Bus, 槽位电压总线)上的各整流器检测对应的电压值，其中，SVB总线上与各整流器对应的位置 分别与相同阻值的精密电阻串连，且SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排；
步骤S104、根据各整流器检测的电压值识别各整流器的位置。
在本发明实施例中，利用预先增加的SVB总线上的各整流器检测对应的电压值， 并根据电压值识别各整流器的位置，由于不同槽位的压降，整流器能够检测到不同的、独一 无二的电压幅值，进而可以利用其识别各整流器的位置，获取其地址信息。采用本发明实施 例提供的方法不需要对每个整流器都额外增加一个片选信号线，当整流器的数量很多时， 也仅增加了一对SVB总线，不需要占用大量的空间，节省资源。
实施时，SVB总线被分别定义为公共地线SVB-G和电压信号线SVB-V，在SVB-V各 整流器对应的位置上串连相同阻值的精密电阻，加载至SVB-V上的母排电压通过该串连电 阻阵构成回路，产生同等压降。在各回路中，各整流器检测的电压值可以按如下公式进行计 算在第N个整流器上检测的电压值为(M-1)WcZM ;其中，M为实际串连的电阻值，V0为母 排电压。
在本发明实施例中，当出现一些整流器无法和监控单元通讯上，这时，当这些整流 器如果插入或存在于该槽位中，系统可以上报“XX编号的整流器通讯中断”的告警；但是如 果该槽位是空的，该整流器本来就没有，就不应给出这种告警。问题是，系统是如何知悉该 槽位上是否有整流器的，换言之，系统如何获知该整流器的在位信号？
相关技术提供了一种可能的方法，即为每个整流器另外增加两个无源的输入线。 通常情况下，这两线是断开的，当整流器插入后，整流器物理上直接短接这两线。这样监控 单元通过检测这两线是否通断就可以判断该槽位是否有整流器。该方法比较简单，但是也 要增加大量信号线。比如，即使共用其中的一根线，对于配置20个整流器的通信电源来说， 就至少需要21根信号线，数量太多，这在大多数场合也不适用。
为解决增加无源的输入线，在整流器数量太多的情况下，输入线数量太多，并不适 用的技术问题，本发明实施例提供了一种解决方法，参见图2
步骤S202、利用通信直流电源系统中预先增加的一对SRB(Socket Resistance Bus，槽位电阻总线)上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，SRB总线上与各整流器对应 的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当整流器插入槽位时，SRB总线上对应位置的精密 电阻短路；
步骤S204、根据SRB总线的总电阻值识别各整流器是否在位。
其中，SRB总线被分别定义为A线SRB-A和B线SRB-B，在SRB-A各整流器对应的 位置上串连不同阻值的精密电阻，距离监控器所在一端最远的整流器在SRB-A上串连电阻 后，引出的端子线即为SRB-B。
采用图2所示的流程，在后续处理过程中能够根据SRB总线上的实际阻抗按顺序 逐个比较SRB总线上的单个电阻，确定存在或有效的电阻，其中，电阻的实际阻抗为存在或 有效的单个电阻的累加和；若单个电阻被确定存在或有效，则确定单个电阻对应的整流器 不在位。
实施时，每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差的计算公式如下ARt = RtX (I+PE) X (I+Padc)-Rt ;其中，ARt为每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差，Rt为本电阻网络的最大阻抗，Pk为采用的精密电阻的精度，Padc为采用的精密电阻以及阻值检 测电路中ADC(Analog-to-Digital Converter,模拟量到数字量的转换器)的检测精度。
另外，在最大检测偏差被确认的前提下，不同的阻值的精密电阻中的最小阻值应 满足如下公式=RtX (1-Pe) > (Rt-Rl) X (I+PE) +RmaxXPadc ;其中，Rmax为本电阻网络的满口里feo
由图1及图2两者结合的技术方案可以获知，本方明实施例的是在通信直流电源 系统的现场总线中，增加两对信号总线。其中一对信号总线用于检测整流器的在位信号，称 为SRB总线；另外一对信号总线用于检测整流器的地址信号，称为SVB总线。在两对总线上 各整流器对应的位置，均以精密电阻串连。其中，SRB总线使用精心选择的不同阻值电阻； 而SVB总线上使用相同阻值的电阻。SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排。整流器 插入槽位后，会使SRB总线上对应位置的精密电阻短路，从而使得监控单元能通过检测SRB 总线的总电阻来识别出哪些整流器在位(插入了槽位)；同时，各个整流器和监控单元各自 检测SVB上的电压值，来判断整流器的地址(所在的槽位)。
本发明实施例提供的整流器识别方法的关键在于首先是新增加这两对信号总 线，在此两对信号总线上串连精密电阻；其次，SVB总线上有直流输出电压，根据不同槽位 上的电阻分压，整流器能检测到不同的、独一无二的电压幅值，这是获悉和设置整流器地址 成功的关键；第三，SRB总线上在不同槽位，精心选择不同的、独一无二的电阻值，这是获悉 整流器在位信号的关键。
本发明实施例的目的是为了解决通信直流电源的现场总线网络中，整流器由于地 址丢失导致总线冲突或者标识错误的难题，以及解决解决整流器在位信号无法识别或者需 要大量配线导致工程无法应用的难题。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一个可靠 的、通用的方案，在只增加很少传输信号线和少量硬件的基础上，通过精密电阻的串行配线 方式，就可以解决上述难题，完成各个整流器在位信号的识别，地址的重新设置和识别，更 能实现地址和设备的槽位完全匹配，保证了现场总线的正常通讯。
相对于相关技术的解决方法，本发明实施例提供的整流器识别方法的优势在于， 只增加很少传输信号线和少量硬件的基础上，通过精密电阻的串行配线方式，就可以解决 上述所有的难题，非常适合工程应用。
以上简要介绍了本发明实施例提供的整流器识别方法的目的、原理以及技术方 案，下面详细说明实现的步骤。
现先对各步骤进行简要的说明，具体流程请参见图3，包括
步骤S302、增加两对线缆，用于SVB、SRB总线；
步骤S304、SVB总线中的SVB-V间串连相同精密电阻Rv ;
步骤S306、SRB总线中的SRB-A间串连不同阻值精密电阻Rm (m从I到N)；
步骤S308、整流器上增加SVB上Rv电压检测电路；
步骤S310、监控单元增加SVB上Rv电压检测电路；
步骤S312、监控单元增加SRB间阻抗检测电路；
步骤S314、启动监控单元和整流器；
步骤S316、监控单元和整流器通过SVB间电压值，识别整流器槽位信号；
步骤S318、监控单元通过SRB间检测阻值识别整流器在位信号；
步骤S320、整流器设置本地址为槽位号。
从图3中可以看出，整流器包括在位识别和地址顺序识别两种识别方式，现分别 对于每种识别方式进行说明，其处理流程分别参见图4及图5。
图4是整流器在位识别的流程图，包括
步骤S402、启动监控单元；
步骤S404、监控单元检测SRB两线间阻抗；
步骤S406、从大到小，依次比较各个电阻，判断总阻抗是由哪些有效的电阻累加而 成；
步骤S408、确定出所有有效的电阻；
步骤S410、所有有效的电阻对应的槽位空，该整流器不存在；
步骤S412、监控单元获悉所有整流器的在位信号。
图5是整流器地址顺序识别的流程图，包括
步骤S502、监控单元、整流器启动；
步骤S504、监控单元广播通知所有整流器，当前配置的最大容量N ；
步骤S506、监控单元检测母排电压Vo，并广播告知给所有整流器；
步骤S508、所有整流器检测SVB上的电压值；
步骤S510、各整流器判断SVB线上的电压与Vo的比例关系，即可得到该槽位值；
步骤S512、各个整流器设置其他地址为该槽位，并且告知监控单元和其他整流器。
图3及图5介绍了整流器在位、地址顺序识别的流程，现对其具体实施方式
进行说 明。
第一步，构建现场总线网络，包括选用电缆、选用器件、设计电路、工程应用等。
现场总线的通讯线缆常常采用经济的双绞线。本实施例中，需要增加两对线缆用 于传送SRB和SVB信号。这两对线缆无特别要求，可以为普通线缆，当然也可用双绞线。如 现场总线采用RS485总线或CAN总线，物理连接需要I对双绞线，因此需要采用至少6线制 (3对)双绞线缆；当整流器配置的数量不是很多时，推荐使用以太网的5类双绞线缆(8线 制)，通用又经济；
定义系统配置的整流器最大数量(槽位数量)为N。现场总线配线采用串联地址 (槽位)分配方式，监控位于总线的一端，离监控最近的为I号地址的整流器，依次连接，离 监控最远的整流器串联在总线末端，地址最大为N ；
现场通信总线使用方法不作任何改变，用于监控与整流器间正常的通讯，实现系 统的监控；
新增SVB总线，用于串连监控和整流器，这一对SVB总线分别定义为公共地线 SVB-G、电压信号线SVB-V。在SVB-V各个整流器对应的位置，串连同阻值的精密电阻Rv ;力口 载其上的母排电压通过此串连电阻阵后构成回路，产生同等压降；因此，每个槽位上的整流 器，能检测到不同的电压值，通过不同的电压值确定出不同的槽位，这样，可设置和槽位匹 配的设备地址；
新增SRB总线，用于串连监控和整流器，这一对SRB总线定义为A线SRB-A、B线 SRB-B0根据系统配置的整流器最大数量，在SRB-A各个整流器对应的位置，串连精密电阻， 分别为Rl、R2，直到RN ;同时，Rl阻值最小，RN阻值最大(反之，Rl阻值最大，RN阻值最小亦可)。最远处的整流器N在SRB-A上串连电阻后，引出的端子线即为SRB-B线总线以及SRB总线的整流器在位、地址顺序识别的拓扑结构示意图如图6所示。
各整流器增加电压检测电路，以检测本槽位上SVB-V线对应Rv电压值；
监控也增加电压检测电路，以检测检测母排电压、SVB线上对应Rv电压值；
监控还增加电阻阻值检测电路，以检测SRB总线间总阻抗。
第二步，监控和整流器启动后，通过以下步骤，即可使得整流器自动识别和设置地址，并且与槽位对应
监控通过已有的现场通信总线，如CAN、RS485等，发出广播信息，告知所有整流器，本系统配置的整流器最大数量N ；
监控通过新增加的电压检测电路(如原电路有亦可省去)，检测母排电压Vo ;并通过CAN或RS485等通信总线，发出广播信息，告知所有整流器Vo的数值。本步骤非必需，如整流器能检测母排电压Vo，此步骤可略去；
各个整流器通过新增的电压检测电路，检测SVB线对应Rv上电压值；
由于使用的都是同阻值的高精密电阻，各个整流器通过判断SVB线上的电压与No 的数值比例关系，即可得到该槽位。假设总数量为M(由于监控单元也要配置电阻来检测电压，因此实际串连的电阻比N要多，附图1中M = N+2个)，因此，可以得到第一个整流器检测的电压为2*Vo/M ;而监控单元检测的电压为Vo/M ;依此类推，次后一个整流器检测的电压为(M-2) XVo/M;最后一个整流器检测的电压为(M-l)*Vo/M;
各个整流器设置各自的地址为该槽位，并且告知监控和其他整流器；
第三步，监控启动后，通过检测SRB总线上总阻抗，来识别有哪些槽位插入了整流器(插入了整流器，即会将SRB上对应槽位的电阻短路)，从而可以得知所有整流器的在位信号
监控首先根据新增的电阻阻值测量电路的测量范围，在SRB总线上精心选择精密电阻，并进行配置；
监控通过电阻阻值检测电路，检测SRB总线实际阻抗；
根据SRB总线上实际阻抗，从大到小，逐个去比较SRB上的单个电阻序列，即从RN 开始，直到Rl为止，以确定Rl RN间哪些存在或有效；即验证实际阻抗是由Rl RN间中哪些数值的累加和；R1 RN间存在的电阻对应的整流器就没有；监控能判断出来哪些槽位有整流器、哪些槽位没有整流器；这样，就可以识别出所有的在位信号。
上文提到，SRB总线上的精密电阻的每个阻值均不相同，因此，如何选择选择SRB 总线上的精密电阻阻值就是一个重要的问题，在本发明实施例中采用了几种关键算法进行选择，选择SRB总线上的精密电阻阻值，使得当任意一个或多个整流器插入槽位后，监控都能检测到SRB总线上各个不相同的、独一无二的实际阻值。优选的处理方法如下
首先，确定电路中精密电阻和阻值检测电路中ADC的精度、范围。
定义使用的精密电阻(阻值公差小、阻值稳定)的精度为Ρκ。工程上常用的有 O. 1%,0. 05%，更高的有如O. 01%等；
定义检测本精密电阻网络的满量程为Rmax ;ADC检测精度为PAD。，常用的有 1/1024 (10位精度，约O.1 % )，更高的有如1/4096 (12位精度，约O. 025% )等，更高的还有 16、24位精度；
定义本精密电阻网络中，从小到大排列的N个电阻，第I个电阻为R1，第2个电阻为R2，依此类推，第N个电阻为Rn。总阻抗为Rt = R1+R2+. ..+Rn=E Ri0显然，Rt < Rmax0
其次，确定各个电阻间最小差值AR。
为保障各电阻RpR2.....RN_1、RN都能被正确识别出，需要各阻值唯一，假设各个电阻间最小阻值差为AR，则有
R2 > R1+ Δ R
R3 > R2+Λ R
RN > RN-1+AR
为保障各电阻Rl、R2.....RN-1、RN任意组合都能被正确识别出，需要各阻值满足以下相关性
R2 > R1+AR
R3 > (R1+R2) + AR
R4 > (R1+R2+R3) + AR
RN >Σ Ri(i 从 I 到 N-1) + AR
由于，阻值检测电路检测到的网络最大阻抗为RtX (1+PE) X (!+Padc);因此，最大检测阻值偏差为 ARt = RtX (I+PE) X (I+Padc)-Rt ；
假设检测电路满量程Rmax = 200K Ω , Rt < 200K Ω，PR 为 O.1 %，Padc 为 1/1024 (约 O.1 % )，则Λ Rt最大约200 Ω，为保障ADC能正确区分出来(至少达到I个量化值)，因此 AR > Λ Rt+Rmax X PADC，因此，计算可以得到 Λ R > 400 Ω。
再次,确定第一个电阻Rl最小值。
显然，阻值检测电路，如果能检测出以下最特殊的情况，必然能检测出其他任意电阻被短路的情况总阻抗Rt全部最大负偏差时，依然能够大于Rl短路后剩余阻值全部最大正偏差，并且至少达到I个量化值。即，
RtX (1-PR) > (Rt-Rl) X (I+PR) +RmaxXPADC
按照前面的假设取值，有Rl > 600Ω。
进一步，确定所有电阻的理论阻值。
为了得到尽可能多的N值(即支持的系统整流器数量尽可能多)，显然，希望AR 越小越好，Rl也是越小越好(虽然影响不是很大)。
在上面的各示例步骤中，是把Rt简单以Rmax相同值来计算的，显然计算得到的 AR和Rl都略偏大，这样取值有更大冗余度，工程应用中也很安全。就以此安全值，Rl = 600 Ω , AR = 400 Ω，来确定所有电阻
Rl = 600Ω ,
R2 = Rl+AR = IK Ω
R3 = (R1+R2) + Δ R = 2Κ Ω
R4 =...... = 4ΚΩ
R5 =...... = 8ΚΩ
R6 =...... = 16Κ Ω
R7 =...... = 32ΚΩ
R8 =...... = 64ΚΩ
R9 =...... = 128ΚΩ
显然，能选择的电阻只能有Rl、R2...，直到R8。
Rt =E Ri (i 从 I 到 8) = 127. 6ΚΩ < 200ΚΩ = Rmax ;而乙 Ri (i 从 I 到 9)大于 Rmax ;不满足条件。
换言之，在此精密电阻和检测精度的条件下，能够支持的整流器数量N = 8 ;
当然，还有其他满足条件的取值。比如取值Rl = 1ΚΩ, AR = 500 Ω，因此有
Rl = 1ΚΩ ,
R2 = Rl+AR =1. 5ΚΩ
R3 = (R1+R2) + Δ R = 3K Ω
R4 =...... = 6ΚΩ
R5 =...... = 12ΚΩ
R6 =...... = 24ΚΩ
R7 =...... = 48ΚΩ
R8 =...... = 96ΚΩ
Σ Ri (i 从 I 到 8) = 191. 5ΚΩ < 200ΚΩ = Rmax0
N取值只能到8也可从理论分析得出。由于采用的是10位ADC和O.1 %的电阻， 理论上最大也只能达到9。考虑到工程应用的可靠性，8即是最大值。
对比两种选择取值，都是可行的。显然第二种取值Rl = 1ΚΩ，AR = 500Ω更好， 对干扰和误差有更好的适用性，更符合工程应用。因此，建议在满足条件的情况下，尽量选择较大的Rl和AR。因此，下一步就是确认工程应用的电阻阻值。
然后，确定所有电阻的工程阻值。
步骤“确定所有电阻的理论阻值”得到的是理论值，为方便工程应用方便，尽量选择常用的标准阻值。确定电阻的工程阻值可以有两种方法一是取值核对法；二是快速折半倒推法。
采用取值核对法时的具体处理方式如下
还是以步骤“确定所有电阻的理论阻值”中示例说明。其中第2选择，Rl = 1ΚΩ， R2 =1. 5K Ω , R3 = 3K Ω , R4 = 6K Ω , R5 = 12K Ω , R6 = 24K Ω , R7 = 48K Ω , R8 = 96K Ω。
选择标准阻值如下
常用电阻有1ΚΩ、1· 5ΚΩ、3ΚΩ、6ΚΩ、12ΚΩ、24ΚΩ 都有，而 48ΚΩ 和 96ΚΩ 没有， 因此，进行微小调节，选择48.1K Ω UOOK Ω两种工程常用阻值。
核对1ΚΩ、1· 5ΚΩ、3ΚΩ、6ΚΩ、12ΚΩ、24ΚΩ、48· IK Ω UOOK Ω 这 8 个阻值是否满足条件(因为进行了微调)。经过核对，满足所有公式，符合工程应用。
如不满足公式，并进一步进行微小调节；
如调节还是不行，更换R1、Λ R取值；
实在无法更换，最终解决措施用多个电阻串连或并联，逼近理论值即可；
采用快速折半倒推法时的具体处理方式如下
从最大的电阻开始，进行折半取值，并且进行工程值的下调整。
依旧以例中说明，由于Rmax = 200ΚΩ，因此，
最大电阻R8取值Rmax的一半100Κ Ω，该阻值为标准阻值，不用调整；
R7，继续取值一半50ΚΩ，为该标准阻值，不用调整；
R6，继续取值一半25ΚΩ，无该标准阻值，调整取值到最小偏差，24. 9Κ
R5，继续取值一半12. 45ΚΩ，无该标准阻值，调整取值到最小偏差，12. 4K
R4，继续取值一半6. 2ΚΩ，无该标准阻值，调整取值到最小偏差，6. 19K
R3，继续取值一半3. 095ΚΩ，无该标准阻值，调整取值到最小偏差，3K
R2，继续取值一半1. 5ΚΩ，为该标准阻值，不用调整；
Rl，继续取值一半0. 75ΚΩ，为该标准阻值，不用调整；
因此有O. 75ΚΩ、1· 5ΚΩ、3ΚΩ、6· 19ΚΩ、12· 4ΚΩ、24· 9Κ Ω、50Κ Ω、100Κ Ω 这 8 个阻值。经过核对，也满足所有公式，符合工程应用。当然，如果把6. 19ΚΩ、12.4ΚΩ、 24. 9ΚΩ调整到6ΚΩ、12ΚΩ、24ΚΩ等更通用的阻值，经过验证，也是符合公式。故最终选择，O. 75ΚΩ、1· 5ΚΩ、3ΚΩ、6ΚΩ、12ΚΩ、24ΚΩ、50ΚΩ、100ΚΩ 这 8 个阻值。经过验证，此 8 个电阻总的阻值为 197. 5ΚΩ，且 197. 5ΚΩ X1. 001X1. 001 = 197. 89ΚΩ，小于 200ΚΩ 满量程。
原则在满足以上所有公式的情况下，选择Rt尽可能大(接近检测电阻满量程 Rmax)，且Rl和Λ R也尽可能大时，能够对干扰和误差有更好的适应性，更符合工程应用，取值就越好。
采用本方明实施例提供的方法，在只增加很少传输信号线和少量硬件的基础上， 通过精密电阻的串行配线方式，就可以解决上述难题，完成各个整流器在位信号的识别，地址的重新设置和识别，更能实现地址和设备的槽位完全匹配，保证了现场总线的正常通讯， 减少了产品维护的工作量。同时也提高了监控对网络的智能化管理。
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述
实施例一
某公司生产了某种型号的通信嵌入式电源系统，广泛应用于全国各个电信设备制造商和运营商。该电源系统由交流配电、直流配电、最多8个整流器和一个监控单元组成。 整流器由于功率密度的要求、成本压力、即插即用的要求，除了告警指示灯和CAN接口外， 没有其他人机交互设备。因此，需要监控单元通过CAN总线和这8个整流器通讯，通过地址来区分和识别各个整流器，以便监控单元轮询获取各个整流器的数据和告警信息，并且控制整流器的运行状态。
原先的实现方案中，各个整流器通过CAN总线来竞争地址，因此，地址从I 8可任意设置，显然，整流器的地址和其所在的槽位几乎没可能完全对应上；这对于现场维护人员来说，非常困惑。但系统配置的整流器发生了数量上的增减、或者整流器重新启动后地址会重新竞争导致地址的变更，也对历史记录(包括历史数据、历史告警)等的查询带来极大的麻烦。同时，由于实际应用中常常出现整流器CAN通讯中断的情况，很难判断出是整流器根本没有配置，还是配置后，由于软件或硬件原因导致的通讯中断。采用通常的在位信号识别方案，对于这8个整流器，至少需要增加8根信号线(还不包括至少I根公用线)，这对于配线和线缆来说，也是非常复杂的。当组成更多的整流器系统时，需要的配线和线缆更多， 基本已经不可行，也是目前国内电源厂家都没能很好解决的技术困境。
采用本发明实施例的整流器识别方法的具体实现步骤如下
一、硬件实现步骤
线缆选择。由于主从数据间采用CAN总线，只需要一对线缆即可；因此，需要增加2 对线缆，作为SVB/SRB总线。本实施例中采用了通用的10/100BASE-T的以太网线缆T568A/ B (该线缆内包含4对色标双绞线)；连接器为配套的RJ45 ；
网络连接。为了连接好监控单元和各个整流器、以及分配各个整流器地址，需要通过网线顺序串连。在配线上，保证监控单元位于一端，其他各个整流器依次串连，最远槽位的整流器位于网线的另外一段(末端)。各个整流器插入的背板的连接示意图请参见图 7，需要有两个RJ45连接器，其中CAN总线的两线(CAN-H、CAN-L)，在背板直接短路；SVB的一线(SVB-G)也直接短路，另外一线(SVB-V)间串连所需要的精密分压电阻，这里选择的精密分压电阻Rv为100ΚΩ，共10个。SRB的一线(SVB-B)也直接短路，另外一线(SRB-A)间串连精心选择的精密电阻序列，如从Rl、R2...，直到R8，这里取值使用工程取值O. 75ΚΩ、1. 5ΚΩ、3ΚΩ、6ΚΩ、12ΚΩ、24ΚΩ、50ΚΩ、100ΚΩ这8个阻值。监控单元背板上也需要类似变更；本实施例中整流器在位、地址顺序识别的拓扑图请参见图8。
整改整流器电路。增加一个电压检测电路，以检测SVB-V线上的电压幅值。该检测电路可以通过运放调理后送到整流器本身自有的A/D检测电路中；
整改监控单元电路。监控单元增加一个电压检测电路，以检测SVB-V线上的电压幅值；该检测电路可以先通过运放调理后送到监控单元本身自有的A/D检测电路中；增加一个电阻测量电路，其测量的满量程为200ΚΩ，以测量SRB两线间的总阻抗。电阻测量的常用电路有很多，如转换测量法(1-V)、电桥法、比例法等，在此不做赘述；
监控单元监控或者整流器识别CAN总线上有整流器地址冲突，或有新整流器投入，或者任意有需要的时刻，都可以启动重新设置整流器地址的流程。具体软件实现步骤如下
监控单元监控通过CAN总线，发出广播命令，告知所有整流器本系统最大配置的整流器数量Ν(即8)、母排当前电 压值Vo (假设为53. 5V)，并且要求所有整流器输出电压维持稳定;
所有整流器通过电压检测电路检测SVB上的对应电阻Rv上电压值Vr ；
监控单元也通过电压检测电路检测SVB上的对应电阻Rv上电压值Vc ；Vc此处的用途仅仅是核对N值的正确性，如附图1中，Vc = Vo/(N+2);显然，检测到的Vc大约应该在 5. 35V才对；
所有整流器通过计算SVB上电压和母排上电压比值，确定槽位号；如附图1中，槽位号=VrX (N+2)/Vo-l ；
所有整流器把检测到的Vr电压值和计算得到的槽位号，告知监控单元；监控单元核对无误后，通知各个整流器设置其地址编号和槽位一致，以实现地址的顺序设置和识别。
监控单元上电后，即可随时识别所有整流器的在位信号，而无论这些整流器是否上电或工作。具体软件实现步骤如下
监控单元通过电阻测量电路检测SRB总线间的总阻抗Rt ；
监控单元根据检测到的总阻抗，从大到小，逐个去比较SRB上的电阻序列，即从R8 开始，直到Rl为止，以确定Rl R8间哪些存在；即验证Rt是由Rl R8间中哪些数值的累加和；
由于测量误差，Rt不可能完全等于Rl R8间的电阻的累加和；因此，在比较中，以最小误差为准；
确定了 Rt是由Rl R8间中哪些数值的累加和；即识别了这些电阻没有被短路； 也即是对应这些槽位的整流器不在位；而其他的整流器都在位。
举例说明一下假设测量到的总阻抗Rt为142. 5ΚΩ，精度比较值为400 Ω。因此，依次与 Rl R8 从大到小相比较(O. 75ΚΩ、1· 5KΩ、3ΚΩ、6ΚΩ、12KΩ、24ΚΩ、50ΚΩ、 100ΚΩ)，可得，
142. 5ΚΩ > (100Κ Ω -O. 4Κ Ω )，R8 有效；
(142. 5-100)ΚΩ = 42. 5ΚΩ < (50ΚΩ -O. 4ΚΩ )，R7 无效；
42. 5ΚΩ > (24Κ Ω -O. 4Κ Ω ), R6 有效；
(42. 5-24)ΚΩ = 18. 5ΚΩ > (12ΚΩ -O. 4ΚΩ )，R5 有效；
(18. 5-12)ΚΩ = 6. 5ΚΩ > (6ΚΩ -O. 4ΚΩ )，R4 有效；
(6. 5-6)ΚΩ = O. 5ΚΩ < (3ΚΩ -O. 4ΚΩ )，R3 无效；
(6. 5-6)ΚΩ = O. 5ΚΩ < (1. 5ΚΩ-O. 4ΚΩ )，R2 无效；
(6. 5-6)ΚΩ = O. 5ΚΩ > (O. 75ΚΩ -O. 4ΚΩ )，Rl 有效；
因此最终结果是142. 5ΚΩ ^ 100ΚΩ +24ΚΩ +12ΚΩ +6ΚΩ +0. 75ΚΩ ;换言之，R8/ R6/R5/R4/R1有效，即表明了 槽位2、3、7插入了整流器，本系统目前只配置了这3个整流 器。
显然，由于检测电路和精密电阻的误差，导致检测整流器在位信号的数量是受限制的，本实施例中数量为8(相对而言，由于整流器地址信号是通过相同电阻分压得到，能检测的数量超过200个，远超过实际需要，几乎不用考虑)，因此，在超过8个整流器配置的电源系统中，需要考虑如何扩展。最简单的办法，就是多扩展几个SRB总线。下面举例说明。
实施例二
假设此公司生产的某通信基站电源系统，最多能配置30个整流器。显然，由于每对SRB总线只能检测8个整流器，因此，需要配置4对SRB总线，最多达到32个整流器的检测能力。如图6中，由于采用线缆共用，因此，总共只需要5根SRB线即可；加上CAN通讯2 根线，SVB只需要I根线(SVB-G可以借用直流负排)；这样，硬件实现上，总共也只需要8根线，还是可以用10/100BASE-T的以太网线缆Τ568Α/Β(该线缆内包含4对色标双绞线)；连接器为标准RJ45。
在监控单元中，需要增加多个电阻测量电路或者采用多路切换方式。监控软件步骤如下
测量SRB-1、SRB-2间的阻抗，以确定Rl R8间电阻分布情况；
测量SRB-2、SRB-3间的阻抗，以确定R9 R16间电阻分布情况；
测量SRB-3、SRB-4间的阻抗，以确定R17 R24间电阻分布情况；
测量SRB-4、SRB-5间的阻抗，以确定R25 R32间电阻分布情况；
这样，就可以确定I 30号槽位整流器是否配置，也即是识别出了多达30个(最大32个)整流器的在位信号，其整流器在位识别的拓扑图请参见图9。
以上2个案例说明，采用本方法可解决主从式现场总线中整流器地址自动顺序识别的难题，同时提高了监控对网络的智能化管理，由于整流器能够根据地址快速定位，将大大减少产品维护的工作量。在只增加很少传输信号线和少量硬件的基础上，通过精密电阻的串行配线方式，就可以解决上述难题，完成各个整流器在位信号的识别，地址的重新设置 和识别，更能实现地址和设备的槽位完全匹配，保证了现场总线的正常通讯，减少了产品维 护的工作量。同时也提高了监控对网络的智能化管理。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种整流器识别方法，其处理流程如 图10所示,包括
步骤S1002、利用通信直流电源系统中预先增加的一对SRB上的各整流器检测对 应的总电阻值，其中，SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连， 当整流器插入槽位时，SRB总线上对应位置的精密电阻短路；
步骤S1004、根据SRB总线的总电阻值识别各整流器是否在位。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种整流器识别装置，其结构示意图 如图11所示，包括
第一检测模块1102，用于利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电压总线 SVB上的各整流器检测对应的电压值，其中，SVB总线上与各整流器对应的位置分别与相同 阻值的精密电阻串连，且SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排；
第一识别模块1104，与第一检测模块1102相连，用于根据各整流器检测的电压值 识别各整流器的位置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种整流器识别装置，其结构示意图 如图12所示,包括
第二检测模块1202，用于利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线 SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不 同阻值的精密电阻串连，当整流器插入槽位时，SRB总线上对应位置的精密电阻短路；
第二识别模块1204，与第二检测模块1202相连，用于根据SRB总线的总电阻值识 别各整流器是否在位。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果
在本发明实施例中，利用预先增加的SVB总线上的各整流器检测对应的电压值， 并根据电压值识别各整流器的位置，由于不同槽位的压降，整流器能够检测到不同的、独一 无二的电压幅值，进而可以利用其识别各整流器的位置，获取其地址信息。采用本发明实施 例提供的方法不需要对每个整流器都额外增加一个片选信号线，当整流器的数量很多时， 也仅增加了一对SVB总线，不需要占用大量的空间，节省资源。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示 出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种整流器识别方法，其特征在于，包括 利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电压总线SVB上的各整流器检测对应的电压值，其中，所述SVB总线上与各整流器对应的位置分别与相同阻值的精密电阻串连，且所述SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排； 根据所述各整流器检测的电压值识别所述各整流器的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SVB总线分别定义为公共地线SVB-G和电压信号线SVB-V 在所述SVB-V各整流器对应的位置上串连所述相同阻值的精密电阻； 加载至所述SVB-V上的母排电压通过该串连电阻阵构成回路，产生同等压降。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述各整流器检测的电压值按如下公式计算 在第N个整流器上检测的电压值为(M-1) *V0/M ； 其中，M为实际串连的电阻值，V0为母排电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 利用所述通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，所述SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路； 根据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述SRB总线分别定义为A线SRB-A和B线 SRB-B 在所述SRB-A各整流器对应的位置上串连所述不同阻值的精密电阻； 距离监控器所在一端最远的整流器在所述SRB-A上串连电阻后，引出的端子线即为所述 SRB-B。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，根据所述SRB总线的总电阻识别所述各整流器是否在位，包括 根据所述SRB总线上的实际阻抗按顺序逐个比较所述SRB总线上的单个电阻，确定存在或有效的电阻，其中，所述电阻的实际阻抗为所述存在或有效的单个电阻的累加和；若单个电阻被确定存在或有效，则确定所述单个电阻对应的整流器不在位。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差的计算公式如下ARt = RtX (I+PE) X (l+P^j-Rt ； 其中，ARt为每两个不同阻值的精密电阻间的最大检测偏差，Rt为本电阻网络的最大阻抗，Pk为采用的精密电阻的精度，Pad。为采用的精密电阻以及阻值检测电路中模拟量到数字量的转换器ADC的检测精度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述不同的阻值的精密电阻中的最小阻值应满足如下公式Rt X (1-Pe) > (Rt-Rl) X (I+PR)+RmaxXPadc ； 其中，Rmax为本电阻网络的满量程。
9.一种整流器识别方法，其特征在于，包括利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，所述SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路； 根据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
10.一种整流器识别装置，其特征在于，包括 第一检测模块，用于利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电压总线SVB上的各整流器检测对应的电压值，其中，所述SVB总线上与各整流器对应的位置分别与相同阻值的精密电阻串连，且所述SVB总线的两端分别连接直流输出的正负排； 第一识别模块，用于根据所述各整流器检测的电压值识别所述各整流器的位置。
11.一种整流器识别装置，其特征在于，包括 第二检测模块，用于利用通信直流电源系统中预先增加的一对槽位电阻总线SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，其中，所述SRB总线上与各整流器对应的位置分别与不同阻值的精密电阻串连，当所述整流器插入槽位时，所述SRB总线上对应位置的精密电阻短路； 第二识别模块，用于根据所述SRB总线的总电阻值识别所述各整流器是否在位。
全文摘要
本发明公开了整流器识别方法及装置，其中一种整流器识别方法包括利用通信直流电源系统中预先增加的一对SVB上的各整流器检测对应的电压值，SVB总线上与各整流器对应的位置与相同阻值的精密电阻串连，且SVB总线的两端连接直流输出的正负排；根据各整流器检测的电压值识别各整流器的位置。另一种整流器识别方法包括利用通信直流电源系统中预先增加的一对SRB上的各整流器检测对应的总电阻值，SRB总线上与各整流器对应的位置与不同阻值的精密电阻串连，当整流器插入槽位时，SRB总线上对应位置的精密电阻短路；根据SRB总线的总电阻值识别各整流器是否在位。采用本发明能够解决上述浪费大量资源，且占用大量的空间的问题。
文档编号G01R19/00GK103018521SQ20111028367
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者熊勇, 薛冰, 王迪 申请人:中兴通讯股份有限公司