一种服务器旁路充电装置的制作方法

本实用新型涉及服务器旁路充电领域，尤其是涉及一种服务器旁路充电装置。

背景技术：

随着科学进步的发展，大数据以及云计算在各大互联网、银行、政务部门应用的范围越来越广泛，对于服务器的性能和要求提出了越来越严苛的要求，服务器在输入电压、电流等性能参数越来越高，以适应不断发展。

如图1所示，现有技术中，由于在服务器54v电源的应用，电路中输入电容的容量也随之提高，服务器54v电源与电感l1一端连接，电感l1另一端一路连接输入电容c43一端，另一路连接输入电容c11一端，所述输入电容c43、输入电容c11的另一端接地，输入电容c43、输入电容c11通过后端电压转换芯片为服务器供电。

但是这种供电方式中，当服务器电源开机，54v的输入电压突然上电，由于输入电容容量较高的缘故，会导致先给输入电容充电，在输入电容上产生很大的瞬态电流，导致瞬态电流超出本身设计spec值，当电流较大时，引起输入电感的失效和后端vr电压转换芯片的毁坏。在严重情况下，会导致服务器宕机重启，对于服务器的整体稳定性造成不利的影响。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种服务器旁路充电装置，防止了服务器电源上电过程中的冲击电流过大导致电压转换芯片的毁坏，避免了服务器的宕机重启，提高了服务器整体稳定性。

本实用新型第一方面提供了一种服务器旁路充电装置，包括：输入电源、辅助回路、主回路、可编程控制器件、第一电压检测电路、第二电压检测电路、输入电容、电源转换芯片，所述输入电源的正极一路与主回路输入端连接，另一路与辅助回路输入端连接，所述主回路输出端、辅助回路输出端均与输入电容的正极连接，所述输入电容负极与输入电源的负极连接，所述输入电容正极与电源转换芯片的电源输入端连接，所述第一电压检测电路用于检测输入电源的电压，所述第二电压检测电路用于检测输入电容的电压，所述第一电压检测电路的输出端、第二电压检测电路输出端均与可编程逻辑器件的输入端连接，所述可编程逻辑器件的第一输出端与主回路的控制端连接，第二输出端与辅助回路的控制端连接。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述辅助回路包括第一开关管以及第一电阻，所述第一开关管一端与输入电源正极连接，另一端与第一电阻一端串联连接，第一电阻另一端与输入电容正极连接。

进一步地，所述主回路包括第二开关管，所述第二开关管一端与输入电源正极连接，另一端与输入电容正极连接。

进一步地，所述第一开关管与第二开关管间隔交替导通。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述第一开关管为mos管q1，所述mos管q1的漏极与输入电源的正极连接，所述mos管q1的栅极与所述可编程逻辑器件的第二输出端连接，所述mos管q1的源极通过第一电阻与输入电容c1正极连接。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第二开关管为mos管q2，所述mos管q2的漏极与输入电源的正极连接，所述mos管q2的栅极与所述可编程逻辑器件的第一输出端连接，所述mos管q2的源极输入电容c1正极连接。

结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述可编程逻辑器件为cpld。

进一步地，所述第一电压检测电路包括第一光耦隔离芯片、第一运算放大器、第二运算放大器，所述第一光耦隔离芯片的输出端与第一运算放大器输入端连接，所述第一运算放大器输出端与第二运算放大器输入端连接，第二运算放大器的输出端与cpld的第一输入端连接。

结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述第二电压检测电路包括第二光耦隔离芯片、第三运算放大器、第四运算放大器，所述第二光耦隔离芯片的输出端与第三运算放大器输入端连接，所述第三运算放大器输出端与第四运算放大器输入端连接，第四运算放大器的输出端与cpld的第二输入端连接。

本实用新型采用的技术方案包括以下技术效果：

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种服务器旁路充电装置，防止了服务器电源上电过程中的冲击电流过大导致电压转换芯片的毁坏，避免了服务器的宕机重启，提高了服务器整体稳定性。

本实用新型技术方案中开关管选用mos管，成本较低，安全可靠，并且mos管导通时，压降小、温度低，电源效率高。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中服务器供电电路的示意图；

图2为本实用新型方案中实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型方案中实施例一中第一电压检测电路中第一光耦隔离芯片电路的示意图；

图4为本实用新型方案中实施例一中第一电压检测电路中第一运算放大器以及第二运算放大器电路的示意图；

图5为本实用新型方案中实施例一中第二电压检测电路中第二光耦隔离芯片电路的示意图；

图6为本实用新型方案中实施例一中第二电压检测电路中第三运算放大器以及第四运算放大器电路的示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

实施例一

如图2-图6所示，本实用新型提供了一种一种服务器旁路充电装置，包括：输入电源1、辅助回路2、主回路3、可编程控制器件4、第一电压检测电路5、第二电压检测电路6、输入电容c1、电源转换芯片7，输入电源1的正极一路与主回路3输入端连接，另一路与辅助回路2输入端连接，主回路3输出端、辅助回路2输出端均与输入电容c1的正极连接，输入电容c1负极与输入电源1的负极连接，输入电容c1正极与电源转换芯片7的电源输入端连接，第一电压检测电路5用于检测输入电源1的电压，第二电压检测电路6用于检测输入电容c1的电压，第一电压检测电路5的输出端、第二电压检测电路6输出端均与可编程逻辑器件4的输入端连接，可编程逻辑器件4的第一输出端与主回路3的控制端连接，第二输出端与辅助回路2的控制端连接。

辅助回路2包括第一开关管21以及第一电阻r1，第一开关管21一端与输入电源1正极连接，另一端与第一电阻r1一端串联连接，第一电阻r1另一端与输入电容c1正极连接。

主回路3包括第二开关管31，第二开关管31一端与输入电源1正极连接，另一端与输入电容c1正极连接。

第一开关管21与第二开关管31间隔交替导通。当第一开关管21导通时，第二开关管31关闭，输入电源1通过辅助回路2为输入电容c1充电，当检测到输入电容c1充电完成后(实际应用中也可输入电容c1充电达到95％后，可视为输入电容c1充电完成，即通过第二电压检测电路检测到的电压数值与第一电压检测电路检测到的输入电源的电压数值的比值大于或等于95％)，第一开关管21关闭，第二开关管31导通，输入电源1通过主回路3、输入电容c1(此时起到滤波作用)、电源转换芯片为服务器供电。

第一开关管21为mos管q1，mos管q1的漏极与输入电源1的正极连接，mos管q1的栅极与可编程逻辑器件4的第二输出端连接，mos管q1的源极通过第一电阻r1与输入电容c1正极连接。

第二开关管31为mos管q2，mos管q2的漏极与输入电源1的正极连接，mos管q2的栅极与可编程逻辑器件4的第一输出端连接，mos管q2的源极输入电容c1正极连接。

本实用新型技术方案中第一电阻r1大小可以为10欧姆，也可以根据实际情况调整，输入电容c1大小可以为1uf，也可以根据实际情况进行调整，本实用新型在此不做限制。本实用新型中通过加入第一电阻r1的限流作用，防止第一开关管21在打开瞬间电流冲击过大，进一步提高了服务器整体稳定性。

其中，可编程逻辑器件可以为cpld。cpld通过输出电平的高低来控制第一开关管21的导通关闭以及第二开关管31的导通关闭，具体如下：当cpld第一输出端发送电平为高电平时，第一开关管21导通，对应第二输出端发送低电平，第二开关管31关闭；当cpld第一输出端发送电平为低电平时，第一开关管21关闭，对应第二输出端发送高电平，第二开关管31导通。

第一电压检测电路5包括第一光耦隔离芯片51、第一运算放大器52、第二运算放大器53，第一光耦隔离芯片51的输出端与第一运算放大器52输入端连接，第一运算放大器51输出端与第二运算放大器52输入端连接，第二运算放大器52的输出端与cpld的第一输入端连接。具体连接关系如下：输入电源1通过电阻r77和电阻r79、电容c321并联后接入第一光耦隔离芯片51的2号和3号引脚，作为第一光耦隔离芯片51输入端电压信号，3号引脚和4号引脚短接，第一光耦隔离芯片51的1号引脚接+5vdd电源，并串联一个电容c311接地，第一光耦隔离芯片51的8号引脚接+5v电源，并串联一个电容c351接地，5号引脚接地，6号引脚、7号引脚接入差分放大电路进行处理，其中6号引脚通过电阻r57和电阻r80接第一运算放大器52的2号引脚，电阻r124和电容c62并联后一端连接第一运算放大器52的2号引脚，另一端连接1号引脚，第一光耦隔离芯片51的7号引脚通过电阻r58和电阻r82接第一运算放大器52的3号引脚；第一运算放大器52的3号引脚还通过电阻r58和电阻r82的并联后接地，第一运算放大器52的4号引脚直接接地，8号引脚接+5v电源并通过串联一个电容c331后接地，1号引脚接电阻r125后一路连接第二运算放大器53的5号引脚，另一路通过电容c64接地，第二运算放大器53的6号引脚直接与7号引脚相连，7号引脚一路串联电容c63后接地，另一路通过电阻r81将信号送给cpld的第一输入端进行a/d转换。其中第一电压检测电路通过将输入电源1的正极负极接入电路，通过电阻r77以及电阻r79的分压，经过第一光耦隔离芯片51输出后进行放大，通过第一运算放大器52以及第二运算放大器53将信号进行二级增益，将信号送给cpld进行处理。

第二电压检测电路6包括第二光耦隔离芯片61、第三运算放大器62、第四运算放大器63，第二光耦隔离芯片61的输出端与第三运算放大器62输入端连接，第三运算放大器62输出端与第四运算放大器63输入端连接，第四运算放大器63的输出端与cpld的第二输入端连接。具体连接关系如下：输入电容c1通过电阻r77和电阻r79、电容c321并联后接入第二光耦隔离芯片61的2号和3号引脚，作为第二光耦隔离芯片61输入端电压信号，3号引脚和4号引脚短接，第二光耦隔离芯片61的1号引脚接+5vdd电源，并串联一个电容c311接地，第二光耦隔离芯片61的8号引脚接+5v电源，并串联一个电容c351接地，5号引脚接地，6号引脚、7号引脚接入差分放大电路进行处理，其中6号引脚通过电阻r57和电阻r80接第三运算放大器62的2号引脚，电阻r124和电容c62并联后一端连接第三运算放大器62的2号引脚，另一端连接1号引脚，第二光耦隔离芯片61的7号引脚通过电阻r58和电阻r82接第三运算放大器62的3号引脚；第三运算放大器62的3号引脚还通过电阻r58和电阻r82的并联后接地，第三运算放大器62的4号引脚直接接地，8号引脚接+5v电源并通过串联一个电容c331后接地，1号引脚接电阻r125后一路连接第四运算放大器63的5号引脚，另一路通过电容c64接地，第四运算放大器53的6号引脚直接与7号引脚相连，7号引脚一路串联电容c63后接地，另一路通过电阻r81将信号送给cpld的第二输入端进行a/d转换。其中第二电压检测电路通过将输入电容c1的正极负极接入电路，通过电阻r77以及电阻r79的分压，经过第二光耦隔离芯片61输出后进行放大，通过第三运算放大器62以及第四运算放大器63将信号进行二级增益，将信号送给cpld进行处理。

本实用新型中第一电压检测电路5以及第二电压检测电路6中，第一光耦隔离芯片51以及第二光耦隔离芯片61型号均可以采用hcpl7840，第一运算放大器52、第二运算放大器53、第三运算放大器62、第四运算放大器63型号均可以采用lm358，也可以选择其他型号芯片，本实用新型在此不做限制。

本实用新型中仅是提供了一种可能的电压检测电路的具体电路，但是并不限制其他类型或结构的电压检测电路实现，只要能够实现电压检测就可以，本实用新型在此不做限制。

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种服务器旁路充电装置，防止了服务器电源上电过程中的冲击电流过大导致电压转换芯片的毁坏，避免了服务器的宕机重启，提高了服务器整体稳定性。

本实用新型技术方案中开关管选用mos管，成本较低，安全可靠，并且mos管导通时，压降小、温度低，电源效率高。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。