【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备启动上电控制的，尤其是涉及一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路及方法。
技术介绍
1、目前，在多设备配置的存储系统中，电源需求设备（如硬盘、外接显卡或外接网卡等）在启动时通常会产生较大的瞬时电流，在启动过程会产生短暂的高电流，例如，一块2tb的机械硬盘在启动时瞬时电流可达到2.5安培，功耗达到30瓦，而在正常工作时，电流只有1安培，功耗仅12瓦；
2、如图1所示，这意味着，如果电源系统按照硬盘启动时的最大电流进行设计，电源适配器和电源转换芯片的规格需要大幅提升，以满足开机瞬间的高电流需求；比如，在一个配有5个硬盘的系统中，电流需求从按1安培计算的5安培（60瓦）增加到12.5安培（150瓦），导致电源适配器和电源芯片的额外成本增加。但这些额外的电力需求只是启动时的短暂需求，正常工作阶段并不会消耗这么多功率，从而形成了隐性浪费。
技术实现思路
1、为了解决多电源需求设备在启动时产生瞬时高电流，导致电源适配器和电源芯片规格过大、成本增加以及功率浪费的问题，本申请提供一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路及方法。
2、一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，所述一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路包括供电模块、控制模块、第一电压转换模块、第二电压转换模块、延时开关管理模块和上电负载模块，所述上电负载模块包括多个电源需求设备，所述控制模块一方面实时获取每个所述电源需求设备的设备数据，另一方面根据所述设备数据，将各个所述电源需求设备进行组
3、所述供电模块的电源输出端分别与所述第一电压转换模块的电源输入端和所述第二电压转换模块的电源输入端连接，所述第一电压转换模块的电源输出端与所述第一主负载组的电源输入端连接，所述延时开关管理模块包括一个或者多个mos延时开关单元，所述第二电压转换模块的电源输出端分别与所述优先延时负载的电源输入端和所述mos延时开关单元的电源输入端连接，所述mos延时开关单元的电源输出端与对应的所述待延时负载的电源输入端连接，所述控制模块的第一使能信号输出端与所述第一电压转换模块的使能信号输入端连接，所述控制模块的第二使能信号输出端与所述第二电压转换模块的使能信号输入端连接，所述控制模块的第三使能信号输出端与所述mos延时开关单元的使能信号输入端连接。
4、通过采用上述技术方案，本申请提供的多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，通过实时获取电源需求设备的设备数据，合理地将这些设备分为第一主负载组和第二主负载组，从而优化电源系统的启动顺序。在第二主负载组中，控制模块进一步将设备细分为优先延时负载和待延时负载，确保在启动时优先为关键设备供电，而非关键设备则根据控制信号延时启动，从而避免多个设备在同一时刻启动，产生过大的瞬时电流；通过延时开关管理模块中的多个mos延时开关单元，控制模块能够精准地控制电源输出的时机。第二电压转换模块为优先延时负载供电，并通过mos延时开关单元控制待延时负载的供电，确保设备按预定顺序逐步启动，减少瞬时电流对电源适配器和电源芯片造成的过大负荷，避免电源系统的过度设计和无效功率的浪费；该电路设计通过优化电源启动时的负载分配，避免了电源系统必须选用过高规格的电源适配器和电源芯片来满足短暂的启动电流需求，降低了系统成本并提高了电源利用效率。通过错峰上电和延时控制，既保证了设备的稳定启动，又降低了电源系统的过度配置成本，实现了电源系统的高效、稳定运行。
5、优选的，所述第一电压转换模块包括电压转换芯片pu7002、电阻pr7022、电感pl7002、输入滤波单元和输出滤波单元，所述输入滤波单元的电源输入端与所述供电模块的电源输出端连接，所述输入滤波单元的电源输出端与所述电压转换芯片pu7002的电源输入端连接，所述电压转换芯片pu7002的电源输出端与所述电感pl7002的第一端连接，所述电感pl7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端连接，所述输出滤波单元的电源输出端与所述第一主负载组的电源输入端连接，所述电阻pr7022的第一端与所述电压转换芯片pu7002的使能信号输入端连接，所述电阻pr7022的第二端与所述控制模块的第一使能信号输出端连接。
6、通过采用上述技术方案，通过设计第一电压转换模块，包括电压转换芯片、滤波单元和电感等，能够有效转换电源电压并稳定输出，为第一主负载组提供稳定电源，从而确保负载设备在启动时得到所需电压，避免电压波动导致设备启动不稳定；通过电压采集网络对输出电压进行监测，能够实时反馈电压变化情况，确保电源输出的稳定性和精度，从而避免因电压不稳定导致设备损坏或启动失败。
7、优选的，所述第一电压转换模块还包括电压采集网络，所述电压采集网络包括电阻pr7026和电阻pr7028，所述电感pl7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端之间的公共节点与所述电阻pr7026的第一端连接，所述电阻pr7026的第二端与所述电阻pr7028的第一端连接，所述电阻pr7028的第二端接地，所述电阻pr7026的第二端与所述电阻pr7028的第一端之间的公共节点与所述电压转换芯片pu7002的反馈信号输入端连接。
8、通过采用上述技术方案，通过设计电压转换模块中的反馈网络，能够通过电阻的调节实现对电压的精确反馈，确保电源转换芯片的正常工作并有效调节电压输出，从而保证设备在启动过程中获得稳定的电力供应，减少电源转换过程中可能产生的波动，避免由于电压不稳引起的电源过载或设备损坏。
9、优选的，所述mos延时开关单元包括mos管q94、mos管q96、电阻r4669和电阻r4668，所述mos管q94的第一导通端与所述第二电压转换模块的电源输出端连接，所述mos管q94的第二导通端与对应的所述待延时负载的电源输入端连接，所述mos管q94的受控端与所述电阻r4669的第一端连接，所述电阻r4669的第二端与所述mos管q96的第一导通端连接，所述mos管q96的第二导通端接地，所述mos管q96的受控端与所述控制模块的第三使能信号输出端连接，所述电阻r4668的第一端与所述第二电压转换模块的电源输出端连接，所述mos管q94的受控端与所述电阻r4669的第一端之间的公共节点与所述电阻r4668的第二端连接。
10、通过采用上述技术方案，通过采用mos延时开关单元并结合控制模块的使能信号，能够对第二电压转换模块的电源进行精确控制，按需启动各个电源需求设备，从而实现电源负荷的合理分配，避免多个设备在同一时刻启动时产生过高电流，防止电源系统因负荷过大而发生故障；通过延时开关控制，能够灵活控制待延时负载的启动顺序，避免瞬时电流冲击，确保系统的电源适配器和电源芯片不因过载而损坏，从而提高系统的运行可靠性和电源的使用寿命。
11、一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，应用于一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，所述控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路包括供电模块、控制模块、第一电压转换模块、第二电压转换模块、延时开关管理模块和上电负载模块，所述上电负载模块包括多个电源需求设备，所述控制模块一方面实时获取每个所述电源需求设备的设备数据，另一方面根据所述设备数据，将各个所述电源需求设备进行组合，以生成第一主负载组和第二主负载组，其中所述第二主负载组包括一个优先延时负载，以及一个或多个待延时负载；
2.根据权利要求1所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述第一电压转换模块包括电压转换芯片PU7002、电阻PR7022、电感PL7002、输入滤波单元和输出滤波单元，所述输入滤波单元的电源输入端与所述供电模块的电源输出端连接，所述输入滤波单元的电源输出端与所述电压转换芯片PU7002的电源输入端连接，所述电压转换芯片PU7002的电源输出端与所述电感PL7002的第一端连接，所述电感PL7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端连接，所述输出滤波单元的电源输出端与所述第一主负载组的电源输入端连接
3.根据权利要求2所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述第一电压转换模块还包括电压采集网络，所述电压采集网络包括电阻PR7026和电阻PR7028，所述电感PL7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端之间的公共节点与所述电阻PR7026的第一端连接，所述电阻PR7026的第二端与所述电阻PR7028的第一端连接，所述电阻PR7028的第二端接地，所述电阻PR7026的第二端与所述电阻PR7028的第一端之间的公共节点与所述电压转换芯片PU7002的反馈信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述MOS延时开关单元包括MOS管Q94、MOS管Q96、电阻R4669和电阻R4668，所述MOS管Q94的第一导通端与所述第二电压转换模块的电源输出端连接，所述MOS管Q94的第二导通端与对应的所述待延时负载的电源输入端连接，所述MOS管Q94的受控端与所述电阻R4669的第一端连接，所述电阻R4669的第二端与所述MOS管Q96的第一导通端连接，所述MOS管Q96的第二导通端接地，所述MOS管Q96的受控端与所述控制模块的第三使能信号输出端连接，所述电阻R4668的第一端与所述第二电压转换模块的电源输出端连接，所述MOS管Q94的受控端与所述电阻R4669的第一端之间的公共节点与所述电阻R4668的第二端连接。
5.一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述控制方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，其特征在于，所述根据所述设备数据，确定对应的上电权重的步骤中，包括：
7.根据权利要求6所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，其特征在于，所述根据所述上电权重，将各个所述电源需求设备进行组合，以确定出对应的上电设备组合的步骤中，包括：
8.根据权利要求7所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，其特征在于，所述根据各个所述状态权重，确定所述第二主负载组中的优先延时负载和待延时负载的步骤中，所述待延时负载包括第一延时负载、第二延时负载、……和第N+1延时负载，所述步骤还包括：
9.根据权利要求8所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，其特征在于，所述重新确定新的目标需求瞬时电流，以及在所述次需求瞬时电流中选取出新的最小需求瞬时电流的步骤中，包括：
10.根据权利要求8所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制方法，其特征在于，所述根据所述上电设备组合，生成对应的延时控制信号的步骤中，所述延时控制信号包括及时上电信号、第一延时上电信号、……和第N+2延时上电信号，所述步骤还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路包括供电模块、控制模块、第一电压转换模块、第二电压转换模块、延时开关管理模块和上电负载模块，所述上电负载模块包括多个电源需求设备，所述控制模块一方面实时获取每个所述电源需求设备的设备数据，另一方面根据所述设备数据，将各个所述电源需求设备进行组合，以生成第一主负载组和第二主负载组，其中所述第二主负载组包括一个优先延时负载，以及一个或多个待延时负载；
2.根据权利要求1所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述第一电压转换模块包括电压转换芯片pu7002、电阻pr7022、电感pl7002、输入滤波单元和输出滤波单元，所述输入滤波单元的电源输入端与所述供电模块的电源输出端连接，所述输入滤波单元的电源输出端与所述电压转换芯片pu7002的电源输入端连接，所述电压转换芯片pu7002的电源输出端与所述电感pl7002的第一端连接，所述电感pl7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端连接，所述输出滤波单元的电源输出端与所述第一主负载组的电源输入端连接，所述电阻pr7022的第一端与所述电压转换芯片pu7002的使能信号输入端连接，所述电阻pr7022的第二端与所述控制模块的第一使能信号输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述第一电压转换模块还包括电压采集网络，所述电压采集网络包括电阻pr7026和电阻pr7028，所述电感pl7002的第二端与所述输出滤波单元的电源输入端之间的公共节点与所述电阻pr7026的第一端连接，所述电阻pr7026的第二端与所述电阻pr7028的第一端连接，所述电阻pr7028的第二端接地，所述电阻pr7026的第二端与所述电阻pr7028的第一端之间的公共节点与所述电压转换芯片pu7002的反馈信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种多电源需求设备的启动错峰上电控制电路，其特征在于，所述mos延时开关单元包括mos管q9...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓建，
申请(专利权)人：深圳市美高电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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