一种检测装置和电路系统的制作方法

文档序号:15516542发布日期:2018-09-25 18:26阅读:138来源:国知局

本申请涉及双路输入负端合路的单板设计领域,尤其涉及一种检测装置和电路系统。



背景技术:

熔丝检测是单板开发中在可靠性方面非常重要的需求,而输入电压检测指的是双路供电场景一路/两路输入电压检测,是单板开发过程中需要实现的重要功能。目前在双路输入负端合路单板场景下,尤其是对于大功率高密单板,传统解决方案电源占板面积大,成本高,电源竞争力面临很大挑战。

目前在双路输入负端合路单板场景下,熔丝和输入电压检测电路普遍采用芯片配合光耦的检测方案,而且两路分别各采用一套该检测电路,其采用的是隔离检测方式。原理为利用芯片内部滞环比较器,采用电阻分压和电压基准比较,最后光耦副边输出高低电平到逻辑控制芯片,通过高低电平来判断该路熔丝和输入电压状态。现有技术缺点是检测电路总占板面积大,成本高,电源竞争力较差。每套电路占板面积约8个2512封装电阻面积,占板面积较大,总成本包括2512电阻成本,比较器和光耦等成本,其成本较高。

综上,现有的熔丝检测电路存在总占板面积大,成本高的技术问题。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种检测装置和电路系统,用以减小熔丝检测电路的占板面积和低成本。

第一方面,本申请实施例提供一种检测装置,包括:第一熔丝,其一端与第一负压信号输入端连接,另一端与第一纯电阻模块连接;第二熔丝,其一端与第二负压信号输入端连接,另一端与第二纯电阻模块连接;第一纯电阻模块,与所述第一熔丝、正压信号输入端和合路负压信号输入端连接;第二纯电阻模块,与所述第二熔丝、所述正压信号输入端和所述合路负压信号输入端连接;其中,所述第一纯电阻模块包括的n个电阻之间的电性连接关系与所述第二纯电阻模块包括的n个电阻之间的连接关系相同,所述n为大于或等于5的正整数;所述第一纯电阻模块中的第一电压采样点用于提供第一电压采样值,所述第二纯电阻模块中的第二电压采样点用于提供第二电压采样值;将所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限比较,以判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否发生故障,其中,所述第一电压采样值为所述第一电压采样点与所述合路负压信号输入端之间的电压差,所述第二电压采样值为所述第二电压采样点与所述合路负压信号输入端之间的电压差,相对于采用大尺寸的比较器和光耦进行熔丝检测,本申请的两个纯电阻系统的总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

在一种可能的设计中,所述第一电压采样点在所述第一纯电阻模块中的位置与所述第二电压采样点在所述第二纯电阻模块中的位置相同。在第一熔丝与合路负压信号输入端之间选择第一电压采样点的位置,以及在第二熔丝与合路负压信号输入端之间选择第二电压采样点的位置时,如果选择在纯电阻系统中的相同的位置,便于计算第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2,而且基于第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的大小关系,以及比值大小,可以简单的排查出第一供电输入、第二供电输入、第一熔丝和第二熔丝是否发生了故障,以及如果发生故障,大致发生了哪些可能的故障。

作为一种示例,第一电压采样点位于第一纯电阻模块的通路末端,第二电压采样点位于第二纯电阻模块的通路末端。具体来说,所述第一电压采样点既位于所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的通路上,又位于所述第一熔丝和所述合路负压信号输入端之间的通路上;所述第二电压采样点既位于所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的通路上,又位于所述第二熔丝和所述合路负压信号输入端之间的通路上。按照上述方式选择第一电压采样点的位置,既考虑了考虑正压信号输入端的输入电压流经第一电压采样点时的分压情况,又考虑了第一负压信号输入端的输入电压流经第一电压采样点的分压情况,这样第一电压采样值vadin1才能更好的衡量第一熔丝的工作状态。同样的,按照上述方式选择第二电压采样点的位置,既考虑了正压信号输入端的输入电压流经第二电压采样点时的分压情况,又考虑了第二负压信号输入端的输入电压流经第二电压采样点时的分压情况,这样第二电压采样值vadin2可以更好的衡量第二熔丝的工作状态。

在一种可能的设计中,上述两个纯电阻系统可以相互复用,具体来说,所述第一纯电阻模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻;所述第二纯电阻模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻;所述第一电阻的等效阻值等于所述第七电阻的等效阻值,所述第二电阻的等效阻值等于所述第八电阻的等效阻值,所述第三电阻的等效阻值等于所述第九电阻的等效阻值,所述第四电阻的等效阻值等于所述第十电阻的等效阻值,所述第五电阻的等效阻值等于所述第十一电阻的等效阻值。第一纯电阻模块和第二纯电阻模块可以相互复用,同一位置的电阻的阻值相等,有利于选择所述第一电压采样点在所述第一纯电阻模块中的位置与所述第二电压采样点在所述第二纯电阻模块中的位置相同,还有利于简化不同场景下第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值计算。

在一种可能的设计中,所述第一纯电阻模块与所述第一熔丝、正压信号输入端和合路负压信号输入端的连接关系具体为:连接在所述第一熔丝和所述正压信号输入端之间的电阻包括所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻,其中,所述第一电阻和所述第二电阻串联连接之后与所述第三电阻并联连接;连接在所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电阻包括所述第一电阻、所述第四电阻和所述第五电阻,所述第一电阻与所述第四电阻和所述第五电阻串联连接;连接在所述第一熔丝和所述合路负压信号输入端之间的电阻包括所述第二电阻、所述第四电阻和所述第五电阻,所述第二电阻与所述第四电阻和所述第五电阻串联连接。

在一种可能的设计中,所述第二纯电阻模块与所述第二熔丝、所述正压信号输入端和所述合路负压信号输入端之间的连接关系具体为:连接在所述第二熔丝和所述正压信号输入端之间的电阻包括所述第七电阻、所述第八电阻和所述第九电阻,其中,所述第七电阻和所述第八电阻串联连接之后与所述第九电阻并联连接;连接在所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电阻包括所述第七电阻、所述第十电阻和所述第十一电阻,所述第七电阻与所述第十电阻和所述第十一电阻串联连接;连接在所述第二熔丝和所述合路负压信号输入端之间的电阻包括所述第八电阻、所述第十电阻和所述第十一电阻,所述第八电阻与所述第十电阻和所述第十一电阻串联连接。

基于上述第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的具体连接关系,作为一种示例,所述第一电压采样点可以位于所述第四电阻和所述第五电阻之间;所述第二电压采样点可以位于所述第十电阻和所述第十一电阻之间。

在一种可能的设计中,上述任意一种可能的设计中的所述检测装置还包括第一开关和第二开关,第一控制芯片和第二控制芯片;所述第一开关,其控制端与所述第一控制芯片连接,其另外两端连接在所述第一负压信号输入端和所述合路负压信号输入端之间;所述第二开关,其控制端与所述第二控制芯片连接,其另外两端连接在第二负压信号输入端和所述合路负压信号输入端之间;所述第一控制芯片,用于根据流经所述第一开关的另外两端的电位差来控制所述第一开关的开启与关断;所述第二控制芯片,用于根据所述第二开关的另外两端的电位差来控制所述第二开关的开启与关断。

在一种可能的设计中,上述任意一种可能的设计中的检测装置还包括第三控制芯片,第三控制芯片用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系来判断第一熔丝和所述第二熔丝是否故障。具体来说,所述第三控制芯片与所述第一电压采样点和所述第二电压采样点电性连接,用于获取第一电压采样值和第二电压采样值并根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。基于上述检测装置中第一纯电阻模块的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二纯电阻模块的第二电压采样点提供的第二电压采样值,只需要在第三控制芯片中设计相应的算法即可根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,由第三控制芯片基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,进行两路熔丝检测和进行两路供电输入是否有输入电压的检测,相对于现有技术,不仅减小了检测装置的占板面积,而且此检测方法简单且可靠度高。

作为一种示例,所述第三控制芯片根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,具体为:当所述最大比值小于所述比值门限时,所述第三控制芯片确定所述第一熔丝和所述第二熔丝正常工作;当所述最大比值大于所述比值门限时,所述第三控制芯片上报故障警报。

作为一种示例,所述第三控制芯片上报故障警报,包括:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,所述第三控制芯片上报所述第一熔丝熔断或者第一供电输入无输入电压的故障警报,所述第一供电输入为所述正压信号输入端与所述第一负压信号输入端之间的电压差;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,所述第三控制芯片上报所述第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报,所述第二供电输入为所述正压信号输入端与所述第二负压信号输入端之间的电压差。第三控制芯片基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,在检测出有故障存在时,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入,相对于现有技术,此判断过程是基于理论分析得到的,具有简单可靠的特点。

在一种可能的设计中,所述比值门限k介于第一比值k1和第二比值k2之间;其中,k1是所述第一供电输入和所述第二供电输入同时有输入电压,并且所述第一熔丝和所述第二熔丝都没有熔断时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值;k2是第一供电输入和第二供电输入都有电压输入且所述第一熔丝和所述第二熔丝中有一个熔断,或者所述第一供电输入和所述第二供电输入中有一个无输入电压时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值。当比值门限介于第一比值k1和第二比值k2之间时,由于k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,所以在进行实际的熔丝检测时,直接将实际检测出的所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与该比值门限比较,就可以判断出第一熔丝和第二熔丝是否存在故障,以及如果存在故障,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入。

在一种可能的设计中,本申请实施例提供了k1和k2的计算方法,具体而言,若v1为所述第一供电输入提供的电压,v2为所述第二供电输入提供的电压,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值;ra为所述第四电阻与第五电阻串联连接之后与所述第二电阻并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻与所述第五电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻与所述第三电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,则

所述k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra;

所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)。

根据上述计算公式,k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,因此,将比值门限设置在k1和k2之间时,再按照实际测量中第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系进行熔丝检测,可以真实可靠的反应出与哪一种场景最匹配,提升检测的可信度。

在一种可能的设计中,所述第三控制芯片还可以用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压vin,所述vin为所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电压差。具体而言,若vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值,则所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5。

本申请实施例提供的检测装置,除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,还具有额外的功能,即根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。通过上述公式,可以仅仅根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,以及第一电压采样值或第二电压采样值的计算公式,就能反推出所述检测装置提供的合路后供电电压。

第二方面,本申请实施例提供一种电路系统,包括正压信号源、第一负压信号源和第二负压信号源和蓄电装置,还包括上述任意一种可能的设计中的检测装置;其中,所述正压信号源,与所述检测装置的正压信号输入端电性连接,用于为所述正压信号输入端提供正压信号;所述第一负压信号源,与所述检测装置的第一负压信号输入端电性连接,用于为所述第一负压信号输入端提供第一负压信号;所述第二负压信号源,与所述检测装置的第二负压信号输入端电性连接,用于为所述第二负压信号输入端提供第二负压信号;所述蓄电装置,与所述检测装置的合路负压信号输入端和所述正压信号输入端电性连接,用于存储所述检测装置为所述蓄电装置提供的供电电压。

在双路输入负向合路的供电场景中,上述带有检测装置的电路系统,可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,检测装置中的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块可以作为熔丝和熔丝电压的检测电路,其在双路输入负端合路场景下,既可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断的检测功能,又可以实现第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的检测功能,每路熔丝分别采用一套纯电阻系统的电路,但两套电路总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。上述电路系统的蓄电装置可以安全可靠的为受电设备提供供电电压。

第三方面,本申请实施例提供一种控制方法,用于根据上述检测装置的第一电压采样值和所述第二电压采样值判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。该方法包括:接收检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。

基于第一纯电阻模块的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二纯电阻模块的第二电压采样点提供的第二电压采样值,可通过软件实现所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障的检测,即可根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,进行两路熔丝检测和进行两路供电输入是否有输入电压的检测,相对于现有技术,不仅减小了检测装置的占板面积,而且此检测方法简单且可靠度高。

在一种可能的设计中,根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,具体为:当所述最大比值小于所述比值门限时,确定所述第一熔丝和所述第二熔丝正常工作;当所述最大比值大于所述比值门限时,上报故障警报。

在一种可能的设计中,上报故障警报,包括:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,上报所述第一熔丝熔断或者第一供电输入无电压的故障警报;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,上报所述第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报。基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,在检测出有故障存在时,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入,相对于现有技术,此判断过程是基于理论分析得到的,具有简单可靠的特点。

在一种可能的设计中,所述比值门限k介于第一比值k1和第二比值k2之间;其中,k1是第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,并且所述第一熔丝和所述第二熔丝都没有熔断时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值;k2是所述第一熔丝和所述第二熔丝中有一路熔断,或者所第一供电输入和第二供电输入中有一个无输入电压时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值。当比值门限介于第一比值k1和第二比值k2之间时,由于k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,所以在进行实际的熔丝检测时,直接将实际检测出的所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与该比值门限比较,就可以判断出第一熔丝和第二熔丝是否存在故障,以及如果存在故障,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入。

在一种可能的设计中,所述k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra;所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5);其中,v1为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第一负压信号输入端提供的电压信号的电压差,v2为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第二负压信号输入端提供的电压信号的电压差,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值;ra为所述第四电阻与第五电阻串联连接之后与所述第二电阻并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻与所述第五电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻与所述第三电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值。根据上述计算公式,k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,因此,将比值门限设置在k1和k2之间时,再按照实际测量中第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系进行熔丝检测,可以真实可靠的反应出与哪一种场景最匹配,提升检测的可信度。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压vin;所述vin为所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电压差;

所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5;

其中,vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值。本申请实施例提供的检测装置,除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,还具有额外的功能,即根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。通过上述公式,可以仅仅根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,以及第一电压采样值或第二电压采样值的计算公式,就能反推出所述检测装置提供的合路后供电电压。

第四方面,本申请实施例提供的一种装置,包括至少一个处理器,通信总线,存储器以及至少一个通信接口。该装置可以位于检测装置的外部,并通过通信接口与检测装置的第一电压检测点和第二电压检测点电连接。该装置可以执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的第三控制芯片执行的动作。其中,通信接口,用于接收检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;处理器,用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。上述装置可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,检测装置中的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块可以作为熔丝和熔丝电压的检测电路,其在双路输入负端合路场景下,既可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断的检测功能,又可以实现第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的检测功能,每路熔丝分别采用一套纯电阻系统的电路,但两套电路总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。上述电路系统的蓄电装置可以安全可靠的为受电设备提供供电电压。

附图说明

图1为双路输入负向合路场景中,采用芯片配合光耦进行熔丝检测的电路系统的结构示意图;

图2为一种用于熔丝检测的芯片的内部结构示意图;

图3为一种带有熔丝检测功能的电路系统的布局示意图;

图4a为本申请实施例提供的一种检测装置的电路结构示意图;

图4b为本申请实施例提供的一种检测装置中的两个纯电阻系统的总占板面积示意图;

图5为本申请实施例提供的一种带有检测装置的电路系统的电路结构示意图;

图6为本申请实施例提供的一种检测装置的简化电路结构示意图;

图7为本申请实施例提供的一种检测装置在场景一中的等效电路结构示意图;

图8为本申请实施例提供的一种检测装置在场景二中的等效电路结构示意图;

图9为本申请实施例提供的一种检测装置在场景三中的等效电路结构示意图;

图10为本申请实施例提供的一种检测装置在场景四中的等效电路结构示意图;

图11为本申请实施例提供的一种检测方法的方法流程示意图;

图12为本申请实施例提供的一种装置结构示意图;

图13为本申请实施例提供的另一种装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。

需要说明的是,本发明实施例中的“多个”是指两个或两个以上,鉴于此,本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1所示的电路系统包括两套熔丝检测电路(黑框标识的部分),每一套熔丝检测电路的熔丝检测采用mc33161芯片配合光耦的检测方案,其检测原理具体为:当该路熔丝正常或该路有正常供电时,电阻分压vin脚大于1.27v基准电压,使得out输出低电平来驱动光耦原边发光二极管导通,光耦副边拉低从而上报熔丝状态正常或该路供电正常。当该路熔丝熔断或该路有没有供电时,mc33161芯片不工作,这时光耦不导通,光耦副边拉高从而上报熔丝熔断或该路无供电。其中mc33161芯片内部原理框图如图2所示,包括多个比较器和二极管。其一套熔丝检测电路布局图如图3所示,每套电路占板面积约8个2512封装电阻面积,占板面积较大,总成本包括2512电阻成本,比较器和光耦等成本,其成本较高。

本申请中的熔丝检测是指检测保险丝(也称熔丝)是否熔断。输入电压检测,指的是双路输入负端合路场景中,检测第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压,所述第一供电输入提供的电压为正压信号输入端与第一负压信号输入端之间的电压差,第二供电输入提供的电压为正压信号输入端与第二负压信号输入端之间的电压差。本申请中的第一路熔丝定义为第一熔丝,第二路熔丝定义为第二熔丝。第一熔丝的输入端定义为第一负压信号输入端,第二熔丝的输入端定义为第二负压信号输入端。双路输入负端合路的输入端定义为合路负压信号输入端。

需要说明的是,本申请实施例中的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块中,单个电阻的阻抗可以等效为一电阻网络的等效阻抗,本申请实施例的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的n个电阻,以及n个电阻之间的连接关系仅为示例,其中任意一个电阻可以是单个电阻,也可以是两个或两个以上的电阻的等效电阻,诸如此类的扩展和变形都在本申请的保护范围之内。

需要说明的是,本申请上述实施例可用于双路输入负向合路场景,只要涉及到该场景的任何领域基于本专利所做的适当变形均属于本专利保护范围。

本申请的发明构思如下:在双路输入负端合路的电源系统中,为了减小熔丝检测电路的总占板面积,本申请提供一种检测装置,其包括两个纯电阻系统,两个纯电阻系统可用于检测两路熔丝是否故障,相比采用比较器和光耦进行熔丝检测,本申请的纯电阻系统占板面积小,成本低。此外,这两个纯电阻系统还可用于检测两路熔丝的输入端有无电压,以及还可用于计算两路熔丝的负端合路后的电压值。

本申请进行熔丝检测的原理为:第一路熔丝的熔丝检测电路为第一纯电阻模块,第二熔丝的熔丝检测电路为第二纯电阻模块,第二电阻系统可以通过复用第一电阻系统得到,因此,第一纯电阻模块的各电阻之间的电性连接关系与第二纯电阻模块的各电阻之间的电性连接关系相同,第一纯电阻模块与第二纯电阻模块相同位置的电阻的等效阻值相同。第一纯电阻模块提供第一电压采样点,第二纯电阻模块提供第二电压采样点,第一电压采样点在第一纯电阻模块中的位置与第二电压采样点在第二纯电阻模块中的位置相同。在进行熔丝检测时,可以根据第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与一个设定的比值门限比较来检测第一熔丝和第二熔丝是否故障,其中,第一电压采样值为第一电压采样点与合路负压信号输入端之间的电压差,第二电压采样值为第二电压采样点与合路负压信号输入端之间的电压差。同时,还可以根据第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与一个设定的比值门限比较来检测第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入。

本申请中,根据第一电压采样值和第二电压采样值的比值来判断第一熔丝和第二熔丝是否故障以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入,可以由软件实现(此时检测装置不包括图4a中的第三控制芯片30),也可以由控制芯片(图4a中的第三控制芯片)实现,其中,第三控制芯片可以是双路输入负端合路的电源系统中的原有控制芯片(原有控制芯片增加了新的功能),也可以是新增加的控制芯片。

如图4a所示,本申请提供的一种检测装置包括:第一熔丝10和第二熔丝20,第一纯电阻模块100和第二纯电阻模块200,还包括正压信号输入端s1、第一负压信号输入端s2、第二负压信号输入端s3和合路负压信号输入端s4,其电性连接关系如下:

第一熔丝10,一端与第一负压信号输入端s2连接,另一端与第一纯电阻模块100连接。

第二熔丝20,一端与第二负压信号输入端s3连接,另一端与第二纯电阻模块200连接。

第一纯电阻模块100,与所述第一熔丝10、正压信号输入端s1和合路负压信号输入端s4连接。

第二纯电阻模块200,与所述第二熔丝20、所述正压信号输入端s1和所述合路负压信号输入端s4连接。

其中,所述第一纯电阻模块100包括的n个电阻之间的电性连接关系与所述第二纯电阻模块200包括的n个电阻之间的连接关系相同,所述n为大于或等于5的正整数;所述第一纯电阻模块100中的第一电压采样点adin1用于提供第一电压采样值vadin1,所述第二纯电阻模块200中的第二电压采样点adin2用于提供第二电压采样值vadin2;将第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值与比值门限比较,以判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否发生故障,具体来说是将该最大比值与一个设定的比值门限比较来检测第一熔丝10或第二熔丝20是否故障,以及大致是哪一种故障。其中,第一电压采样值vadin1为所述第一电压采样点adin1与所述合路负压信号输入端之间的电压差,所述第二电压采样值vadin2为所述第二电压采样点adin2与所述合路负压信号输入端之间的电压差。其中,第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值是指将第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2中的较大值除以较小值。其中,可通过软件(此时检测装置不包括图4a中虚线标识的第三控制芯片30)或者控制芯片(比如图4a中的第三控制芯片30)将第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值与比值门限比较,以判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否发生故障。

本申请实施例提供的上述检测装置,第一纯电阻模块100提供第一电压采样点adin1,第二纯电阻模块200提供第二电压采样点adin2,通过第一电压采样点adin1和第二电压采样点adin2得到第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2,可根据第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值与比值门限的大小关系,来检测第一熔丝10或第二熔丝20是否故障,如果故障可以大致定位是哪些可能的故障,这样只需查看验证,即可确定出具体是哪一种故障,相对于采用大尺寸的比较器和光耦进行熔丝检测,本申请的两个纯电阻系统占板面积小,如图4b所示这两个纯电阻系统的总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

在一种可能的设计中,所述第一电压采样点adin1在所述第一纯电阻模块100中的位置与所述第二电压采样点adin2在所述第二纯电阻模块200中的位置相同。其作用是,在第一熔丝10与合路负压信号输入端s4之间选择第一电压采样点adin1的位置,以及在第二熔丝20与合路负压信号输入端s4之间选择第二电压采样点adin2的位置时,如果选择在纯电阻系统中的相同的位置,便于计算第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2,而且基于第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的大小关系,以及比值大小,可以简单的排查出第一供电输入、第二供电输入、第一熔丝和第二熔丝中的某一个是否发生了故障,以及如果发生故障,大致发生了哪些可能的故障。

可选的,第一电压采样点adin1既位于所述正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的通路上,又位于所述第一熔丝10和所述合路负压信号输入端s4之间的通路上。第二电压采样点adin2既位于所述正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的通路上,又位于所述第二熔丝20和所述合路负压信号输入端s4之间的通路上。

按照上述方式选择第一电压采样点的位置,既考虑了考虑正压信号输入端的输入电压流经第一电压采样点时的分压情况,又考虑了第一负压信号输入端的输入电压流经第一电压采样点的分压情况,这样第一电压采样值vadin1才能更好的衡量第一熔丝的工作状态。同样的,按照上述方式选择第二电压采样点的位置,既考虑了正压信号输入端的输入电压流经第二电压采样点时的分压情况,又考虑了第二负压信号输入端的输入电压流经第二电压采样点时的分压情况,这样第二电压采样值vadin2可以更好的衡量第二熔丝的工作状态。

在一种可能的设计中,n为5。第一纯电阻模块100与第二纯电阻模块200互为复用关系,为了便于区分,第一纯电阻模块100包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5。所述第二纯电阻模块200包括第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第十一电阻r11;并且所述第一电阻r1的等效阻值等于所述第七电阻r7的等效阻值,所述第二电阻r2的等效阻值等于所述第八电阻r8的等效阻值,所述第三电阻r3的等效阻值等于所述第九电阻r9的等效阻值,所述第四电阻r4的等效阻值等于所述第十电阻r10的等效阻值,所述第五电阻r5的等效阻值等于所述第十一电阻r11的等效阻值。第一纯电阻模块和第二纯电阻模块可以相互复用,同一位置的电阻的阻值相等,有利于选择所述第一电压采样点在所述第一纯电阻模块中的位置与所述第二电压采样点在所述第二纯电阻模块中的位置相同,还有利于简化不同场景下第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值计算。

其中,第一纯电阻模块100的5个电阻之间的连接关系与第二纯电阻模块200的5个电阻之间的连接关系相同。

如图4a所示,第一纯电阻模块100与所述第一熔丝10、正压信号输入端s1和合路负压信号输入端s4的连接关系具体为:

连接在所述第一熔丝10和所述正压信号输入端s1之间的电阻包括所述第一电阻r1、所述第二电阻r2和所述第三电阻r3,其中,所述第一电阻r1和所述第二电阻r2串联连接之后与所述第三电阻r3并联连接。连接在所述正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的电阻包括所述第一电阻r1、所述第四电阻r4和所述第五电阻r5,所述第一电阻r1与所述第四电阻r4和所述第五电阻r5串联连接。连接在所述第一熔丝10和所述合路负压信号输入端s4之间的电阻包括所述第二电阻r2、所述第四电阻r4和所述第五电阻r5,所述第二电阻r2与所述第四电阻r4和所述第五电阻r5串联连接。

第二纯电阻模块200与所述第二熔丝20、所述正压信号输入端s1和所述合路负压信号输入端s4之间的连接关系具体为:

连接在所述第二熔丝20和所述正压信号输入端s1之间的电阻包括所述第七电阻r7、所述第八电阻r8和所述第九电阻r9,其中,所述第七电阻r7和所述第八电阻r8串联连接之后与所述第九电阻r9并联连接。连接在所述正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的电阻包括所述第七电阻r7、所述第十电阻r10和所述第十一电阻r11,所述第七电阻r7与所述第十电阻r10和所述第十一电阻r11串联连接。连接在所述第二熔丝20和所述合路负压信号输入端s4之间的电阻包括所述第八电阻r8、所述第十电阻r10和所述第十一电阻r11,所述第八电阻r8与所述第十电阻r10和所述第十一电阻r11串联连接。

作为一种示例,所述第一电压采样点adin1位于第一纯电阻模块100的所述第四电阻r4和所述第五电阻r5之间。所述第二电压采样点adin2位于所述第十电阻r10和所述第十一电阻r11之间。

在一种可能的设计中,上述检测装置还包括第一开关11和第二开关12,第一控制芯片13和第二控制芯片23。

所述第一开关11,其控制端与所述第一控制芯片13连接,其另外两端连接在所述第一负压信号输入端s2和所述合路负压信号输入端s4之间。

所述第二开关12,其控制端与所述第二控制芯片23连接,其另外两端连接在第二负压信号输入端s3和所述合路负压信号输入端s4之间。

所述第一控制芯片13,用于根据流经所述第一开关11的另外两端的电位差来控制所述第一开关11的开启与关断。

所述第二控制芯片23,用于根据所述第二开关12的另外两端的电位差来控制所述第二开关12的开启与关断。

本申请上述实施例提供的上述检测装置,其在双路输入负端合路场景下,既可以实现熔丝是否故障的检测又可以实现第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的检测,每路熔丝分别采用一套纯电阻系统,但两套纯电阻系统总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

在第一种实施场景中,本申请通过一个控制芯片来根据第一电压采样点adin1和第二电压采样点adin2提供的电压值来判断第一熔丝10或第二熔丝20是否熔断,以及第一供电输入和所述第二供电输入是否有输入电压的检测。

作为一种可选示例,仍以图4a为例,上述检测装置还包括第三控制芯片30,所述第三控制芯片30与所述第一电压采样点adin1和所述第二电压采样点adin2电性连接。所述第三控制芯片30,用于获取第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2,并根据第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝10或所述第二熔丝20是否故障。

本申请的发明人通过实验数据分析发现,第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值在不同故障场景中有所不同,将第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值作为判断所述第一熔丝10或所述第二熔丝20是否故障的依据是可行的。例如,第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值为比值门限k1时,第一熔丝10和第二熔丝20正常,并且第一供电输入和第二供电输入都有电压输入,当第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值接近比值门限k1时,说明第一熔丝10和第二熔丝20发生故障的概率很小,第一熔丝10和第二熔丝20正常,并且第一供电输入和第二供电输入都有电压输入的概率较大。又例如,第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值为比值门限k2时,第一供电输入和第二供电输入都有电压输入,但第一熔丝10和第二熔丝20中有一个熔断;或者第一供电输入和第二供电输入中其中一个无电压输入。当第一电压采样值vadin1和第二电压采样值vadin2的最大比值接近比值门限k2时,说明第一熔丝10和第二熔丝20中的其中一个发生故障的概率很大,或者第一供电输入和第二供电输入中的一个无电压输入的概率较大。

基于申请人的上述发现,本申请提供了上述根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝10和所述第二熔丝20是否故障的方法。

本申请中,比值门限定义为k,k是预先设定的。基于上述发明构思,一种预先设定k的方式具体为:

首先,确定两个特殊场景下的k1和k2,其中,k1是第一供电输入和第二供电输入都有电压输入,并且第一熔丝10和第二熔丝20都没有熔断时,第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值。k2是第一供电输入和第二供电输入都有电压输入且第一熔丝10和第二熔丝20有一路熔断,或者第一供电输入和第二供电输入都有电压输入中有一个无电压输入时,第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值。

在一种可能的设计中,k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra。

所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)。其中,v1为所述第一供电输入提供的电压,即所述正压信号输入端s1提供的正电压信号与所述第一负压信号输入端s2提供的电压信号的电压差,v2为所述第二供电输入提供的电压,即所述正压信号输入端s1提供的正电压信号与所述第二负压信号输入端s3提供的电压信号的电压差,r1为所述第一电阻r1的等效电阻值,r2为所述第二电阻r2的等效电阻值;r4为所述第四电阻r4的等效电阻值,r5为所述第五电阻r5的等效电阻值;ra为所述第四电阻r4与第五电阻r5串联连接之后与所述第二电阻r2并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻r4与所述第五电阻r5串联连接之后与所述第一电阻r1并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻r2与所述第三电阻r3串联连接之后与所述第一电阻r1并联连接的等效电阻值。

其次,设定k值,使得k值介于k1和k2之间。

进一步的,当k值介于k1和k2之间时,所述第三控制芯片30根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝10或所述第二熔丝20是否故障,具体包括:当所述最大比值小于所述比值门限k时,所述第一熔丝10和所述第二熔丝20正常工作;当所述最大比值大于所述比值门限k时,上报故障警报。

基于本申请的发明人根据实际故障场景下的实验数据分析,得出所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中哪一个比较大,对应的那路熔丝故障的概率最大。

基于发明人的上述发现,当所述最大比值大于所述比值门限时上报故障警报,包括:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,上报所述第一熔丝10熔断或者所述第一供电输入无电压输入的故障警报;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,上报所述第二熔丝20熔断或者所述第二供电输入无电压输入的故障警报。

其中,当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,所述第一熔丝10熔断的故障场景可以是第一供电输入和第二供电输入都有电压输入时,且所述第一熔丝10和所述第二熔丝20中只有第一熔丝10熔断。

其中,当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,所述第一供电输入无电压输入的故障场景可以是第一供电输入和第二供电输入中只有第一供电输入无电压输入,第二供电输入有电压输入,并且第二熔丝20正常。

其中,当所述第一电压采样值小于所述第二电压采样值时,所述第二熔丝20熔断的故障场景可以是第一供电输入和第二供电输入都有电压输入时,且所述第一熔丝10和所述第二熔丝20中只有第二熔丝20熔断。

其中,当所述第一电压采样值小于所述第二电压采样值时,所述第一供电输入无电压输入的故障场景可以是第一供电输入和第二供电输入中只有第二供电输入无电压输入,第一供电输入有电压输入,并且第一熔丝10正常。

在一种可能的设计中,除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,还可以根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。具体的所述第三控制芯片30还用于:

根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压(后面简称合路后电压)vin;所述vin为所述正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的电压差;

所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

其中,vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻r1的等效电阻值,r2为所述第二电阻r2的等效电阻值;r4为所述第四电阻r4的等效电阻值,r5为所述第五电阻r5的等效电阻值。

在第二种实施场景中,本申请通过软件实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断,以及第一熔丝和第二熔丝是否有输入电压的检测。

基于相同的发明构思,本申请实施例还提供一种电路系统,包括正压信号源、第一负压信号源和第二负压信号源和蓄电装置,还包括上述任意一种可能的设计中的检测装置;其中,所述正压信号源,与所述检测装置的正压信号输入端电性连接,用于为所述正压信号输入端提供正压信号;所述第一负压信号源,与所述检测装置的第一负压信号输入端电性连接,用于为所述第一负压信号输入端提供第一负压信号;所述第二负压信号源,与所述检测装置的第二负压信号输入端电性连接,用于为所述第二负压信号输入端提供第二负压信号;所述蓄电装置,与所述检测装置的合路负压信号输入端和所述正压信号输入端电性连接,用于存储所述检测装置为所述蓄电装置提供的供电电压。

在双路输入负向合路的供电场景中,上述带有检测装置的电路系统,可以实现第一熔丝或第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,检测装置中的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块可以作为熔丝和熔丝电压的检测电路,其在双路输入负端合路场景下,既可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断的检测功能,又可以实现第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的检测功能,每路熔丝分别采用一套纯电阻系统的电路,但两套电路总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。上述电路系统的蓄电装置可以安全可靠的为受电设备提供供电电压。

下面结合第一熔丝10和第二熔丝20是否熔断,以及第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种场景,用来具体说明如何计算k1和k2,以及如何计算合路后电压vin。

本实施例中,第一纯电阻模块和第二纯电阻模块即可以用来检测两路熔丝是否故障,又可以用来检测第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压,从熔丝检测角度主要考虑两路熔丝正常工作或其中一路熔丝熔断场景,对于两路供电输入的输入电压有无角度主要考虑第一供电输入和第二供电输入都有输入电压或第一供电输入和第二供电输入中的一个有输入电压的场景。具体来说可分为四种场景,分别为:

场景一,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且两路熔丝都正常,无熔丝熔断。

场景二,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且输入低压一路有熔丝断路。

场景三,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且输入高压一路有熔丝断路。

场景四,第一供电输入和第二供电输入中的一个有输入电压,且无供电输入一路熔丝正常。

图5给出了一种包括本申请实施例提供的带有检测装置的电路系统结构示意图,本申请上述实施例中的正压信号输入端s1为图5中的bgnd。本申请上述实施例中的第一负压信号输入端s2为图5中的-48v1。本申请上述实施例中的第二负压信号输入端s3为图5中的-48v2。本申请上述实施例中的合路负压信号输入端s4为图5中的-48v_vee。本申请上述实施例中的第一电压采样点adin1为图5中的adin1。本申请上述实施例中的第二电压采样点adin2为图5中的adin2。本申请上述实施例中的第一开关11为图5中mos管m1。本申请上述实施例中的第二开关21为图5中mos管m2。本申请上述实施例中的第一控制芯片为图5中合路控制芯片1。本申请上述实施例中的第二控制芯片为图5中的合路控制芯片2。本申请上述实施例中的第三控制芯片为图5中的缓启动控制芯片。其中图5中的emc电路+电源砖可以看作是蓄电装置,蓄电装置与检测装置连接关系,可以看作检测装置为蓄电装置提供的合路后电压可以蓄电装置的电源电压。图5中的r1、r2、r3、r4和r5构成的纯电阻系统为第一纯电阻模块,图5中的r7、r8、r9、r10和r11构成的纯电阻系统为第二纯电阻模块。

其中,第一纯电阻模块和第二纯电阻模块为对称的两套电阻电路,第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的总占板面积只有两个2512电阻封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

上述电路系统的简化电路可以参加图6,如图6所示,简化后缓启动控制芯片、合路控制芯片1和合路控制芯片2在图6中隐藏,蓄电模块用一个电容表示。

设定图6中第一纯电阻模块和第二纯电阻模块中的电阻之间的关系为:

(1)r1=r7(2)r2=r8(3)r3=r9(4)r4=r10(5)r5=r11

根据第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的对称性,可作如下设定:

(6)设定(r4+r5)//r2=(r10+r11)//r8=ra。

其含义为:所述第四电阻r4与第五电阻r5串联连接之后与所述第二电阻r2并联连接的等效电阻,与所述第十电阻r10与第十一电阻r11串联连接之后与所述第八电阻r8并联连接的等效电阻值相等,记为ra。

(7)设定(r4+r5)//r1=(r10+r11)//r7=rb。

其含义为:所述第四电阻r4与所述第五电阻r5串联连接之后与所述第一电阻r1并联连接的等效电阻值,与所述第十电阻r10与第十一电阻r11串联连接之后与所述第七电阻r7并联连接的等效电阻值相等,记为rb。

(8)设定(r8+r9)//r7=(r2+r3)//r1=rc。

其含义为:所述第二电阻r2与所述第三电阻r3串联连接之后与所述第一电阻r1并联连接的等效电阻值,与所述第八电阻r8与所述第九电阻r9串联连接之后与所述第七电阻r7并联连接的等效电阻值相等,记为rc。

设定bgnd与-48v1之间的电压差为v1,即第一供电输入提供的输入电压为v1,,bgnd与-48v2之间的电压差为v2,即第而供电输入提供的输入电压为v2,v1和v2可以是相同电压,也可以是不同电压,以v1>v2为例,针对上述四种场景,可对应得出第一电压采样点adin1的电压值和第二电压采样点adin2的电压值的最大比值。

对于场景一,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且两路熔丝都正常,无熔丝熔断,图6的电路系统的等效电路如图7所示,第一纯电阻模块的等效电源为v1,第二纯电阻模块的等效电源有2个,一个为v1,一个为v1-v2。

具体来说,当v1和v2两个电压不同时,电压低的那路,其合路mos管存在反压,不导通。例如,bgnd的电平为72v,-48v1的入口电平为0v,-48v2的入口电平为20v,则v1=72v,v2=72v-20v=52v,则图5中-48v1这路的mos1是导通的,所以第一纯电阻模块的等效电源为v1。-48v1这路的mos1导通时,-48v_vee点为0电平,而-48v2一路的入口电平为20v,所以-48v2一路的mos2处存在反压不导通,对于-48v2这一路,等效电路供电源有2个,一个为72v,一个为20v(即v1-v2),其中,第七电阻r7、第十电阻r10和第十一电阻r11构成的闭合回路的等效电源为72v,即v1;第八电阻r8、第十电阻r10和第十一电阻r11构成的闭合回路的等效电源为20v,即v1-v2。

基于图7所示的等效电路,第一电压采样点adin1adin1的电压为第五电阻r5两端的电压,第二电压采样点adin2的电压为第十一电阻r11两端的电压,其中,可以分别设第一电压采样点adin1的电压为vadin1,第二电压采样点adin2的电压为vadin2。

理想情况下,vadin1的计算公式推导如下:vadin1=(v1*ra*r5)/(r1+ra)/(r4+r5)。

其中,vadin1可以等效为第一纯电阻模块的等效电源为v1时第五电阻r5的分压。根据图7所示的等效电路,先根据ra与r1串联之后与r3并联的关系计算ra的分压,然后根据第四电阻r4与第五电阻r5串联连接之后与所述第二电阻r2并联连接的等效电阻为ra计算第五电阻r5的分压。

理想情况下,vadin2的计算公式推导如下:

vadin2=(v1*ra*r11)/(r7+ra)/(r10+r11)+[(v1-v2)*rb*r11]/(r8+rb)/(r10+r11)

=(v1*ra*r5)/(r1+ra)/(r4+r5)+[(v1-v2)*rb*r5]/(r2+rb)/(r4+r5)

其中,vadin2可以看作是两部分电压之和,一部分是第二纯电阻模块的等效电源只有v1时第十一电阻r11的分压,一部分是第二纯电阻模块的等效电源只有v1-v2时第十一电阻r11的分压。

根据图7所示的等效电路,当第二纯电阻模块的等效电源只有v1时,先根据ra与r7串联之后与r9并联的关系计算ra的分压,然后根据第十电阻r10与第十一电阻r11串联连接之后与所述第八电阻r8并联连接的等效电阻为ra计算第十一电阻r11的分压。即第二纯电阻模块的等效电源只有v1时,第十一电阻r11的分压具体为(v1*ra*r11)/(r7+ra)/(r10+r11)。

当第二纯电阻模块的等效电源只有v1-v2时,先根据rb与r8串联的关系计算rb的分压,然后根据第十电阻r10与第十一电阻r11串联连接之后与所述第七电阻r7并联连接的等效电阻为rb计算第十一电阻r11的分压。即第二纯电阻模块的等效电源只有v1-v2时第十一电阻r11的分压为[(v1-v2)*rb*r11]/(r8+rb)/(r10+r11)。

然后根据r1=r7,r2=r8,r4=r10,r5=r11,进行等效替换,可以得到vadin2的计算公式为:

vadin2=(v1*ra*r5)/(r1+ra)/(r4+r5)+[(v1-v2)*rb*r5]/(r2+rb)/(r4+r5)。

由上可知,vadin1<vadin2,设定vadin1和vadin2的最大比值为k1,则可以得到:

k1=vadin2/vadin1。

根据vadin1和vadin2的计算公式,进一步可得出第一电压采样点adin1的电压值和第二电压采样点adin2的电压值的最大比值k1,即

k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra

设定检测装置提供的合路后电压vin为正压信号输入端s1与所述合路负压信号输入端s4之间的电压差,根据图7所示的等效电路,在场景一中,合路后电压vin应该为v1。

在实际应用中,在采集到vadin2和vadin1的实际值时,可以根据vadin2和vadin1中的最小值vadin1的实际值,以及vadin1的计算公式,可以推导出出v1的实际值。即

vin=v1=vadin1*(r1+ra)*(r4+r5)/(r5*ra)

=vadin1*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

对于场景二,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且输入低压一路有熔丝断路时,图6的电路系统的等效电路如图8所示,仍以bgnd的电平为72v,-48v1的入口电平为0v,-48v2的入口电平为20v为例,此时第二熔丝20一路为输入低压一路,与场景一相同,第一纯电阻模块的等效电源为v1(70v),对于第二纯电阻模块,由于第二熔丝20熔断了,其等效电源只有一个,即v1(70v),其中,第二纯电阻模块中,r10、r11和rc构成一个等效电源为v1的闭合回路,其中,rc的等效阻值是r8与r9串联连接之后与r7并联连接的等效电阻。

基于图8所示的等效电路,vadin1为r5两端的电压,vadin2为r11两端的电压。

vadin1与场景一相同,具体公式推导如下:

vadin1=(v1*ra*r5)/(r1+ra)/(r4+r5)=(v1*r5)/[(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1/r2]

vadin2与场景一不同,具体公式推导如下:vadin2=(v1*r11)/(rc+r10+r11)=(v1*r5)/(rc+r4+r5)=(v1*r5)/[(r2+r3)*r1/(r1+r2+r3)+(r4+r5)]

其中,根据r10、r11和rc构成一个等效电源为v1的闭合回路,在计算r11的分压时,先根据r10、r11和rc的串联关系,得出r11的分压vadin2=(v1*r11)/(rc+r10+r11),再根据(r8+r9)//r7=(r2+r3)//r1=rc,以及r4=r10,r5=r11,可以得出vadin2=(v1*r5)/(rc+r4+r5)=(v1*r5)/[(r2+r3)*r1/(r1+r2+r3)+(r4+r5)]。

由于(r4+r5+r2)/r2>1,(r2+r3)/(r1+r2+r3)<1,所以vadin1<vadin2,设定vadin1和vadin2的最大比值为k2,则可以得到:

k2=vadin2/vadin1

根据vadin1和vadin2的计算公式,进一步可得出

k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)

此外,根据图8所示的等效电路,合路后电压vin在场景二中应该为v1。

在实际应用中,在采集到vadin2和vadin1的实际值时,可以根据vadin2和vadin1中的最小值vadin1的实际值,以及vadin1的计算公式,可以推导出出v1的实际值。即

vin=v1=vadin1*(r1+ra)*(r4+r5)/(r5*ra)

=vadin1*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

对于场景三,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且输入高压一路有熔丝断路时,图6的电路系统的等效电路如图9所示,第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的等效电源都为v2。

仍以bgnd的电平为72v,-48v1的入口电平为0v,-48v2的入口电平为20v为例,v1=72v,v2=72v-20v=52v,此时第一熔丝10一路为输入高压一路,此时由于第一熔丝10熔断,对于第一纯电阻模块,其等效电源与场景一不同,其等效电源为一个且为v2(52v),对于第二纯电阻模块,其等效电源只有一个,即v2(52v),其中,第一纯电阻模块中,r4、r5和rc构成一个等效电源为v2的闭合回路,其中,rc的等效阻值是r2与r3串联连接之后与r1并联连接的等效电阻。

基于图9所示的等效电路,vadin1为r5两端的电压,vadin2为r11两端的电压。

对于vadin1,具体公式推导如下:

vadin1=(v2*r5)/(rc+r4+r5)=(v2*r5)/[(r2+r3)*r1/(r1+r2+r3)+(r4+r5)]

其中,根据r4、r5和rc构成一个等效电源为v2的闭合回路,在计算r5的分压时,先根据r4、r5和rc的串联关系,得出r5的分压vadin1=(v2*r5)/(rc+r4+r5),再根据rc的等效阻值是r2与r3串联连接之后与r1并联连接的等效电阻,即(r2+r3)//r1=rc,可以得出

vadin1=(v2*r5)/(rc+r4+r5)=(v2*r5)/[(r2+r3)*r1/(r1+r2+r3)+(r4+r5)]

对于vadin2,根据图9所示的等效电路,先根据ra与r7串联之后与r9并联的关系计算ra的分压,然后根据r4与r5串联连接之后与r8并联连接的等效电阻为ra计算r5的分压。具体公式推导如下:

vadin2=(v2*ra*r11)/(r7+ra)/(r10+r11)=(v2*r5)/[(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1/r2]

由于(r4+r5+r2)/r2>1,(r2+r3)/(r1+r2+r3)<1,所以vadin2<vadin1;设定vadin1和vadin2的最大比值为k2,则可以得到:

k2=vadin1/vadin2

根据vadin1和vadin2的计算公式,进一步可得出

k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)

此外,根据图9所示的等效电路,合路后电压vin在场景三中应该为v2。

在实际应用中,在采集到vadin2和vadin1的实际值时,可以根据vadin2和vadin1中的最小值,即vadin2的实际值,以及vadin2的计算公式,可以推导出v2的实际值。即vin=v2=vadin2*(r1+ra)*(r4+r5)/(r5*ra)=vadin2*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5。

对于场景四,第一供电输入和第二供电输入中的一个有输入电压,且无供电输入一路熔丝正常,假如只有第一供电输入由输入电压且第一熔丝10正常,其等效电路如图10所示。第一纯电阻模块和第二纯电阻模块的等效电源都为v1。

仍以bgnd的电平为72v,-48v1的入口电平为0v,-48v2的入口电平为20v为例,v1=72v,v2=72v-20v=52v,此时第一熔丝10一路为输入高压一路,第二熔丝20一路为输入低压一路,此时对于第一纯电阻模块,其等效电源与场景一相同为v1(70v),对于第二纯电阻模块,由于第二熔丝20一路没有供电,其等效电源为一个,且为v1(70v),第二纯电阻模块中,与场景二类似,r10、r11和rc构成一个等效电源为v1的闭合回路,其中,rc的等效阻值是r8与r9串联连接之后与r7并联连接的等效电阻。

基于图10所示的等效电路,vadin1为r5两端的电压,vadin2为r11两端的电压。

对于vadin1,与场景一相同,具体公式推导如下:

vadin1=(v1*ra*r5)/(r1+ra)/(r4+r5)=(v1*r5)/[(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1/r2]

对于vadin2,与场景二相同,具体公式推导如下:

vadin2=(v1*r11)/(rc+r10+r11)

=(v1*r5)/(rc+r4+r5)=(v1*r5)/[(r2+r3)*r1/(r1+r2+r3)+(r4+r5)]

同样由于(r4+r5+r2)/r2>1,(r2+r3)/(r1+r2+r3)<1

所以vadin1<vadin2,设定vadin1和vadin2的最大比值为k2,则可以得到:

k2=vadin2/vadin1

根据vadin1和vadin2的计算公式,进一步可得出

k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)

此外,根据图10所示的等效电路,合路后电压vin在场景四中应该为v1。

在实际应用中,在采集到vadin2和vadin1的实际值时,可以根据vadin2和vadin1中的最小值vadin1的实际值,以及vadin1的计算公式,可以推导出v1的实际值。即

vin=v1=vadin1*(r1+ra)*(r4+r5)/(r5*ra)

=vadin1*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

基于上述四种场景对应的具体实时例,可以得出以下结论:

(1)在场景一中,vadin1和vadin2的最大比值为k1,且k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra

(2)在场景二、场景三和场景四中,vadin1和vadin2的最大比值都为k2,且k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5)。

(3)在场景一、场景二、场景三和场景四中,合路后电压vin的计算公式都为满足vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5,其中,在场景一、场景二和场景四中,vadin(min)=v1,在场景三中,vadin(min)=v2。

(4)熔丝熔断一路的采样点的电压采样值电压大于熔丝正常一路的采样点的电压采样值。

具体的,场景二中,第一熔丝10正常,第二熔丝20熔断,第二熔丝20一路为输入低压一路,且vadin1<vadin2。场景三中,第一熔丝10熔断,第二熔丝20正常,第一熔丝10一路为输入高压一路,且vadin2<vadin1,因此,从这两个场景,可以得出熔丝熔断一路的采样点的电压采样值大于熔丝正常一路的采样点的电压采样值。

(5)第一供电输入和第二供电输入中无电压输入的一路(不供电的一路)的采样点的电压采样值大于有电压输入一路的采样点的电压采样值。

例如,场景四中,第一供电输入有电压输入,第二供电输入无电压输入,即第一熔丝10正常且第一供电输入供电,第二供电输入不供电,且vadin1<vadin2。所以,可以得出第一供电输入和第二供电输入中不供电的一路的采样点的电压采样值大于供电一路的采样点的电压采样值。

上述结论具体可参见表1。

表1

当然上述结论是在检测装置的第一纯电阻模块和第二纯电阻模块互为对称电阻电路,且满足电阻间连接关系相同的基础上得到的。具体来说,图6中第一纯电阻模块和第二纯电阻模块中的电阻之间的关系满足:

(1)r1=r7(2)r2=r8(3)r3=r9(4)r4=r10(5)r5=r11

(6)(r4+r5)//r2=(r10+r11)//r8=ra

(7)设定(r4+r5)//r1=(r10+r11)//r7=rb

(8)设定(r8+r9)//r7=(r2+r3)//r1=rc

基于上述结论,本申请设定vadin1和vadin2的最大比值的比值门限k,令k满足k1<k<k2。在设定k值以后,就可以基于获得的vadin1和vadin2的实际取值得到vadin1和vadin2的最大比值,然后基于vadin1和vadin2的最大比值和比值门限k值,按照图11所示的方法流程来判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压。

当vadin1和vadin2的最大比值小于k值时,第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且两路熔丝都正常的概率最大。当vadin1和vadin2的最大比值大于k值时,场景二、场景三和场景四都有可能出现,具体来说,当vadin1和vadin2的实际取值中较大的一路熔丝熔断(比如场景二或场景三,场景二中,输入低压一路的熔丝熔断,场景三中输入高压一路的熔丝熔断),或者vadin1和vadin2的实际取值中较大的一路供电输入无电压输入(比如场景四)。通过具体巡检进一步判断属于哪种情况。

除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,还可以根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5。

可选的,由第三控制芯片或者由软件执行的检测方法可参见图11,图11所示的方法流程包括:

步骤1:获取第一电压采样点的电压vadin1和第二电压采样点的电压vadin2的大小。

步骤2:根据vadin1和vadin2中的最小值,反推合路后电压vin。

步骤3:计算vadin1和vadin2的最大比值k’。

步骤4:判断k’是否小于比值门限k,若是,则执行步骤5。若否,则执行步骤6。

步骤5:确定第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,且两路熔丝都正常,无熔丝熔断,可选的,可以进行供电正常以及熔丝正常的提示。

步骤6:若vadin1大于vadin2,则上报第一熔丝熔断或者第一供电输入无输入电压的故障警报,若vadin1小于vadin2,则上报第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报。

其中,第一熔丝熔断或者第一供电输入无输入电压的故障具体为:可能存在的第一种故障为第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,但第一熔丝熔断的故障;可能存在的第二种故障为第一供电输入无输入电压(或不供电),此时,接到警报之后,巡检人员只需要现场简单确认是哪一种故障。

其中,第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障具体为:可能存在的第一种故障为:第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,但第二熔丝熔断。可能存在的第二种故障为:第二供电输入无输入电压(或不供电)。此时,接到警报之后,巡检人员只需要现场简单确认是哪一种故障。

本申请上述实施例中,带有检测装置的电路系统中,实现了第一熔丝10和第二熔丝20是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,检测装置中的第一纯电阻模块100和第二纯电阻模块200可以作为熔丝和熔丝电压的检测电路,其在双路输入负端合路场景下,既可以实现第一熔丝10和第二熔丝20是否熔断的检测功能,又可以实现第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的检测功能,每路熔丝分别采用一套纯电阻系统的电路,但两套电路总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

基于相同的发明构思,本申请还提供一种检测方法,可用于执行所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障的检测,具体的,所述方法包括:

步骤1301,接收检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;

步骤1302,根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。

基于上述检测装置中第一纯电阻模块的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二纯电阻模块的第二电压采样点提供的第二电压采样值,可通过软件实现第一熔丝和第二熔丝是否故障的检测,即可根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,进行两路熔丝检测和进行两路供电输入是否有输入电压的检测,相对于现有技术,不仅减小了检测装置的占板面积,而且此检测方法简单且可靠度高。

可选的,步骤1302中,根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,具体为:

当所述最大比值小于所述比值门限时,确定所述第一熔丝和所述第二熔丝正常工作;

当所述最大比值大于所述比值门限时,上报故障警报。

可选的,步骤1302中,上报故障警报,包括:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,上报所述第一熔丝熔断或者第一供电输入无电压的故障警报;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,上报所述第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报。

基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,在检测出有故障存在时,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入,相对于现有技术,此判断过程是基于理论分析得到的,具有简单可靠的特点。

可选的,所述比值门限k介于第一比值k1和第二比值k2之间;其中,k1是第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,并且所述第一熔丝和所述第二熔丝都没有熔断时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值;k2是所述第一熔丝和所述第二熔丝中有一路熔断,或者所第一供电输入和第二供电输入中有一个无输入电压时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值。

当比值门限介于第一比值k1和第二比值k2之间时,由于k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,所以在进行实际的熔丝检测时,直接将实际检测出的所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与该比值门限比较,就可以判断出第一熔丝和第二熔丝是否存在故障,以及如果存在故障,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入。

可选的,所述k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra;所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5);其中,v1为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第一负压信号输入端提供的电压信号的电压差,v2为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第二负压信号输入端提供的电压信号的电压差,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值;ra为所述第四电阻与第五电阻串联连接之后与所述第二电阻并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻与所述第五电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻与所述第三电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值。

根据上述计算公式,k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,因此,将比值门限设置在k1和k2之间时,再按照实际测量中第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系进行熔丝检测,可以真实可靠的反应出与哪一种场景最匹配,提升检测的可信度。

可选的,所述方法还包括:根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压vin;所述vin为所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电压差;

所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

其中,vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值。

本申请实施例提供的检测装置,除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,还具有额外的功能,即根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。通过上述公式,可以仅仅根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,以及第一电压采样值或第二电压采样值的计算公式,就能反推出所述检测装置提供的合路后供电电压。

基于本申请前述实施例图4a至图10所示的检测装置,在进行熔丝检测时,可通过通信接口获得检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。这一检测方法流程中,参见图11,可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,提供第一电压采样点的第一纯电阻模块和提供第二电压采样点的第二纯电阻模块的总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

基于相同的发明构思,如图12所示,为本申请实施例提供的一种装置900,包括至少一个处理器91,通信总线92,存储器93以及至少一个通信接口94。该装置900可以位于检测装置的外部,并通过通信接口94与检测装置的第一电压检测点adin1和第二电压检测点adin2电连接。该装置900可以是上述实施例中的第三控制芯片,也可以是执行程序代码的装置。

通信接口94,用于接收检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;

处理器91,用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。

上述实施例中,通过通信接口94获取第一纯电阻模块的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二纯电阻模块的第二电压采样点提供的第二电压采样值,然后通过处理器91实现所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障的检测,即处理器91可根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,进行两路熔丝检测和进行两路供电输入是否有输入电压的检测,相对于现有技术,不仅减小了检测装置的占板面积,而且此检测方法简单且可靠度高。

可选的,处理器91根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,具体为:

当所述最大比值小于所述比值门限时,确定所述第一熔丝和所述第二熔丝正常工作;

当所述最大比值大于所述比值门限时,上报故障警报。

可选的,处理器91上报故障警报,具体为:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,上报所述第一熔丝熔断或者第一供电输入无输入电压的故障警报;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,上报所述第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报。处理器91基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,在检测出有故障存在时,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入,相对于现有技术,此判断过程是基于理论分析得到的,具有简单可靠的特点。

可选的,所述比值门限k介于第一比值k1和第二比值k2之间;其中,k1是第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,并且所述第一熔丝和所述第二熔丝都没有熔断时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值;k2是所述第一熔丝和所述第二熔丝有一路熔断,或者第一供电输入和第二供电输入中有一个无输入电压时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值。

当比值门限介于第一比值k1和第二比值k2之间时,由于k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,所以处理器91在进行实际的熔丝检测时,直接将实际检测出的所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与该比值门限比较,就可以判断出第一熔丝和第二熔丝是否存在故障,以及如果存在故障,处理器91只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入。

可选的,所述k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra;所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5);其中,v1为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第一负压信号输入端提供的电压信号的电压差,v2为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第二负压信号输入端提供的电压信号的电压差,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值;ra为所述第四电阻与第五电阻串联连接之后与所述第二电阻并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻与所述第五电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻与所述第三电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值。

根据上述计算公式,k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,因此,将比值门限设置在k1和k2之间时,处理器91按照实际测量中第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系进行熔丝检测,可以真实可靠的反应出与哪一种场景最匹配,提升检测的可信度。

可选的,处理器91,还用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压vin;所述vin为所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电压差;

所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

其中,vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值。

在上述装置中,基于本申请前述实施例图4a至图10所示的检测装置,在进行熔丝检测时,装置900可通过通信接口94获得检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;装置900的处理器91可以根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,相对于现有技术此检测方法比较简单有效。并且这一检测过程中,参见图11,可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,提供第一电压采样点的第一纯电阻模块和提供第二电压采样点的第二纯电阻模块的总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

处理器91可以是一个通用中央处理器(cpu),微处理器,特定应用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic),或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信总线92可包括一通路,在上述组件之间传送信息。所述通信接口94,可以使用任何收发器一类的装置,用于与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(ran),无线局域网络(wirelesslocalareanetworks,wlan)等。

存储器93可以是只读存储器(read-onlymemory,rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory,cd-rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由该装置存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在,通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

在具体实现中,作为一种实施例,处理器91可以包括一个或多个cpu,例如图9中的cpu0和cpu1。

在具体实现中,作为一种实用程序代码,并由处理器91来控制执行。所述处理器91用于执行所述存储器93中存储的应用程序代码。

该装置900可以包括多个处理器,例如图9中的处理器91和处理器98。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-cpu)处理器,也可以是一个多核(multi-cpu)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

本申请实施例可以根据上述示例对上述装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。

比如,在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,图13示出了上述实施例中所涉及的装置900可能的结构示意图。该装置1000包括处理单元1001和收发单元1002。所述收发单元1002用于所述处理单元1001收发信号。该装置可以是上述实施例中的装置1200。

收发单元1002,用于接收检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;

处理单元1001,用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障。

基于图4a至图10所示的检测装置中第一纯电阻模块的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二纯电阻模块的第二电压采样点提供的第二电压采样值,可通过装置1000实现所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障的检测,即处理单元1001可根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,相对于现有技术,不仅减小了检测装置的占板面积,而且此检测方法简单且可靠度高。

可选的,处理单元1001根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,具体为:

当所述最大比值小于所述比值门限时,确定所述第一熔丝和所述第二熔丝正常工作;

当所述最大比值大于所述比值门限时,上报故障警报。

可选的,处理单元1001上报故障警报,具体为:当所述第一电压采样值大于所述第二电压采样值时,上报所述第一熔丝熔断或者第一供电输入无输入电压的故障警报;当所述第二电压采样值大于所述第一电压采样值时,上报所述第二熔丝熔断或者第二供电输入无输入电压的故障警报。

其中,处理单元1001基于所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,在检测出有故障存在时,只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入,相对于现有技术,此判断过程是基于理论分析得到的,具有简单可靠的特点。

可选的,所述比值门限k介于第一比值k1和第二比值k2之间;其中,k1是第一供电输入和第二供电输入同时有输入电压,并且所述第一熔丝和所述第二熔丝都没有熔断时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值;k2是所述第一熔丝和所述第二熔丝有一路熔断,或者第一供电输入和第二供电输入中有一个无输入电压时,所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值。

当比值门限介于第一比值k1和第二比值k2之间时,由于k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,所以在进行实际的熔丝检测时,处理单元1001直接将实际检测出的所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与该比值门限比较,就可以判断出第一熔丝和第二熔丝是否存在故障,以及如果存在故障,处理单元1001只需根据第一电压采样值和第二电压采样值的大小关系,就能判断出第一熔丝和第二熔丝中是哪一个熔断,或者判断出第一供电输入和第二供电输入中哪一个无电压输入。

可选的,所述k1满足:k1=1+[(v1-v2)*rb*(r1+ra)]/(r2+rb)/v1/ra;所述k2满足:k2=[r2*(r4+r5)+(r4+r5+r2)*r1]/r2/(rc+r4+r5);其中,v1为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第一负压信号输入端提供的电压信号的电压差,v2为所述正压信号输入端提供的正电压信号与所述第二负压信号输入端提供的电压信号的电压差,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值;ra为所述第四电阻与第五电阻串联连接之后与所述第二电阻并联连接的等效电阻值,rb为所述第四电阻与所述第五电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值,rc为所述第二电阻与所述第三电阻串联连接之后与所述第一电阻并联连接的等效电阻值。

根据上述计算公式,k1和k2是基于第一熔丝和第二熔丝是否故障,第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的几种真实场景进行等效电路模拟和计算得到的第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值,因此,将比值门限设置在k1和k2之间时,再按照实际测量中第一电压采样值和第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系进行熔丝检测,可以真实可靠的反应出与哪一种场景最匹配,提升检测的可信度。

可选的,除了可以判断第一熔丝和第二熔丝是否故障,以及第一供电输入和第二供电输入是否有电压输入之外,处理单元1001,还具有额外的功能,即处理单元1001,根据vadin1和vadin2的最小值,来反推合路后电压vin。

通过上述公式,可以仅仅根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,以及第一电压采样值或第二电压采样值的计算公式,就能反推出所述检测装置提供的合路后供电电压。具体的,处理单元1001,还用于根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,确定所述检测装置提供的合路后供电电压vin;所述vin为所述正压信号输入端与所述合路负压信号输入端之间的电压差;

所述vin满足:vin=vadin(min)*[(r4+r5)*r2+(r4+r5+r2)*r1]/r2/r5

其中,vadin(min)为所述第一电压采样值和所述第二电压采样值中的最小值,r1为所述第一电阻的等效电阻值,r2为所述第二电阻的等效电阻值;r4为所述第四电阻的等效电阻值,r5为所述第五电阻的等效电阻值。

在上述装置中,基于本申请前述实施例图4a至图10所示的检测装置,在进行熔丝检测时,装置1000可通过收发单元1002获得检测装置的第一电压采样点提供的第一电压采样值和第二电压采样点提供的第二电压采样值;装置1000的处理单元1001可以根据所述第一电压采样值和所述第二电压采样值的最大比值与比值门限的关系,判断所述第一熔丝或所述第二熔丝是否故障,相对于现有技术此检测方法比较简单有效。并且这一检测过程中,参见图11,可以实现第一熔丝和第二熔丝是否熔断和第一供电输入和第二供电输入是否有输入电压的两种检测功能,并且实现了低占板面积和低成本,大大提高了电源竞争力。具体来说,提供第一电压采样点的第一纯电阻模块和提供第二电压采样点的第二纯电阻模块的总占板面积只有两个2512封装面积大小,占板面积较传统方案减小90%,总成本降低约90%,实现了小占板面积和低成本的目标。

在一个简单的实施例中,本领域的技术人员可以想到装置1000的处理单元1001可以通过处理器实现,收发单元1002可以通过收发器实现,具体地,处理单元1001执行的方法,可以通过由处理器来调用存储器中存储的应用程序代码来执行,本申请实施例对此不作任何限制。

本申请实施例提供还一种通信装置,所述通信装置包括处理器和存储器。所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器读取并执行所述存储器中存储的计算机程序时,使得所述通信装置实现本申请上述实施例中由第三控制芯片所执行的方法。

本申请实施例还提供一种芯片,所述芯片与存储器相连,所述存储器中存储有计算机程序,所述芯片用于读取并执行所述存储器中存储的计算机程序,以实现本申请上述实施例中由第三控制芯片所执行的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质,储存程序代码,存储的程序代码在被处理器执行时用于实现本申请上述实施例中由第三控制芯片所执行的方法。

本申请实施例还提供了计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机软件指令,该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现本申请上述实施例中由第三控制芯片所执行的方法。

本所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明提供的各实施例的描述可以相互参照,为描述的方便和简洁,关于本发明实施例提供的各装置的功能以及执行的步骤可以与参照本发明方法实施例的相关描述相互参照,在此不做赘述。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式,这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中,与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分,也可以采用其他分布形式,如通过internet或其它有线或无线电信系统。

本申请是参照本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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