一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换方法及电路与流程

本发明涉及服务器领域。

背景技术：

目前的服务器对于电源适配器和电池供电的设计方法为，分别使用电源控制芯片控制电源适配器电源通路和电池电源通路，使用系统时序控制芯片控制两路电源通路的开关，达到系统电源切换的目的。

现有利用时序控制器来控制电源适配器和电池供电切换的设计方法存在的问题是，当电源适配器电压跌落出正常的电压范围时电源控制芯片才会发出异常报警信号,时序控制器接收到报警信号后，需要经过一段时间的处理才可以发出控制信号给电池供电控制芯片。

同时，电池供电控制芯片接收到控制信号后需要一段时间处理才可以将控制开关打开，这样在电源切换的过程中，系统电源输入端会出现电源真空。即在时序控制器切换电源这段时间内(大约几个毫秒)电源适配器已经无法供电同时电池控制开关没有打开无法供电，这样会导致系统电源出现较大跌落，该跌落可能导致系统异常关机或部分部件掉电，会很大程度影响服务器的稳定性。

技术实现要素：

本发明要为解决服务器电源适配器与电池供电切换过程中的电压跌落影响服务器稳定性的技术问题。为此，本发明提供一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换方法及电路，它具有解决服务器传统电源适配器到电池供电切换时可能产生的电压跌落而造成的系统掉电或部分部件掉电的风险，提高了服务器的产品稳定性优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换方法，包括，侦测电源适配器开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭；侦测电池供电开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭。所述电源适配器、电池供电均通过开关与负载连接，用于向服务器提供电能。

一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换电路，包括，电源适配器供电通路及电池供电通路；电源适配器供电通路包含电源适配器供电模块、第一开关、第一控制芯片，电源适配器供电模块通过第一开关与负载连接，第一控制芯片通过侦测第一开关输入输出端电压，控制第一开关打开或关闭。电池供电通路包含电池供电模块、第二开关、第二控制芯片，电源适配器供电模块通过第二开关与负载连接，第二控制芯片通过侦测第二开关输入输出端电压，控制第二开关打开或关闭。

优选的，当第一开关两端的输入电压大于输出电压时，第一控制芯片控制第一开关打开；当第一开关两端的输入电压小于输出电压时，第一控制芯片控制第一开关关闭。

优选的，当第二开关两端的输入电压大于输出电压时，第二控制芯片控制第二开关打开；当第二开关两端的输入电压小于输出电压时，第二控制芯片控制第二开关关闭。

本发明的有益效果：解决了服务器传统电源适配器到电池供电切换时可能产生的电压跌落而造成的系统掉电或部分部件掉电的风险，提高了服务器的产品稳定性。

附图说明

图1是对比例中电源适配器供电控制线路示意图。

图2是对比例中电池供电控制线路示意图。

图3是对比例的系统时序控制器控制电源切换线路。

图4是实施例的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

对比例

如图1～3所示，现有服务器供电方式，分别使用电源控制芯片控制电源适配器电源通路和电池电源通路，使用系统时序控制芯片控制两路电源通路的开关，达到系统电源切换的目的。如图1所示，用电源控制芯片u1控制开关q1，当电源适配器在时，打开q1，用电源适配器的电源给系统供电。如图2所示，用电源控制芯片u2控制开关q2，当电源适配器电源发生意外断电时，打开q2，用电池(p12v_bbu)给系统供电。

如图3所示，当电源适配器供电发生意外断电时，系统时序控制器(cpld)接到电源适配器异常信号(ac_fail)后，给电池供电控制芯片u2发指令，让电池控制芯片打开控制开关q2；同时给电源适配器控制芯片u1发指令，让电源适配器控制芯片关闭控制开关q1，完成电源适配器与电池供电的切换动作。

实施例

一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换方法，包括，侦测电源适配器开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭；侦测电池供电开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭。所述电源适配器、电池供电均通过开关与负载连接，用于向服务器提供电能。

一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换电路，包括，电源适配器供电通路及电池供电通路；电源适配器供电通路包含电源适配器供电模块psu、第一开关q3、第一控制芯片u3，电源适配器供电模块psu通过第一开关q3与负载连接，第一控制芯片u3通过侦测第一开关q3输入输出端电压，控制第一开关q3打开或关闭。电池供电通路包含电池供电模块bbu、第二开关q4、第二控制芯片u4，电源适配器供电模块通过第二开关q4与负载连接，第二控制芯片u4通过侦测第二开关q4输入输出端电压，控制第二开关q4打开或关闭。

在本实施例中，具体过程还包括：

1.确认电源适配器供电模块psu输出电压规格，规定电源适配器供电模块psu电压为12v±5％(11.4v～12.6v).

2.确认电池供电模块bbu输出电压规格，规定电池供电模块bbu电压9v～11.4v,即电池供电模块bbu充满电电压为11.4v,最低电压为9v

3.确认系统电流选择合适的开关q3，q4,本实例以低端存储服务器系统电流30a为例，选择开关型号为csd16415q5。

4.选择控制芯片型号lm5050-2。

5.当电源适配器正常供电时，q3打开，q4关闭，系统由电源适配器供电，系统电压为12v；当出现异常时(电网掉电或电源适配器故障等)，电源适配器供电模块psu电压迅速下降，当电源适配器电压低于11.4v时，第二控制芯片u2侦测到输入电压(电池充满电电压)大于输出电压，打开第二开关q4，此时第一控制芯片u3侦测到输入电压(电源适配器电压)小于输出电压，关闭第一开关q3，完成电源适配器供电模块到电池供电模块的无缝切换。

本实施例与对比例相比，在电源适配器供电模块与电池供电模块切换时采用输入输出电压侦测控制切换的设计方法代替传统时序控制器控制切换的设计方法，解决了服务器传统电源适配器到电池供电切换时可能产生的电压跌落而造成的系统掉电或部分部件掉电的风险，提高了服务器的产品稳定性。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明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发明的保护范围以内。

技术特征：

技术总结
本发明实施例提供了一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换方法，包括，侦测电源适配器开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭；侦测电池供电开关输入输出电压，当输入电压大于输出电压时，控制开关打开；当输入电压小于输出电压时，电源控制芯片控制开关关闭。所述电源适配器、电池供电均通过开关与负载连接，用于向服务器提供电能。本发明实施例解决了服务器传统电源适配器到电池供电切换时可能产生的电压跌落而造成的系统掉电或部分部件掉电的风险，提高了服务器的产品稳定性。本发明还提供了一种服务器电源适配器和电池供电无缝切换电路。

技术研发人员：郭猛
受保护的技术使用者：郑州云海信息技术有限公司
技术研发日：2018.01.15
技术公布日：2018.05.15