專利名稱：電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電源電路的領(lǐng)域。更加具體地，本發(fā)明一般地涉及在功率干擾期間控制電路構(gòu)件。
背景技術(shù)：
這個章節(jié)旨在為在權(quán)利要求中記載的發(fā)明提供背景或者上下文。在這里的說明可以包括能夠得以貫徹但不一定是先前已經(jīng)被設(shè)想或者貫徹的概念。因此，除非在這里另有示意，在這個章節(jié)中描述的內(nèi)容不是本申請中的說明和權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)并且并非通過在這個章節(jié)中的包含而被承認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。在系統(tǒng)/子系統(tǒng)環(huán)境中，可以將多個子系統(tǒng)耦合到系統(tǒng)。該多個子系統(tǒng)可以共享電源總線，并且因此在每一個子系統(tǒng)處接收的功率可以與在其它子系統(tǒng)處的功率條件直接相關(guān)。相應(yīng)地，在一個子系統(tǒng)處的事件可以在另一子系統(tǒng)處引起功率干擾。這可能對與該事件不相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)的操作具有不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
各種實施例提供用于在功率干擾期間控制子系統(tǒng)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。更加具體地，各種實施例提供一種用于防止子系統(tǒng)內(nèi)的控制器在與其它子系統(tǒng)有關(guān)的功率干擾事件期間關(guān)斷開關(guān)器件的系統(tǒng)和方法。各種實施例提供一種設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法用于測量高于預(yù)定閥值的^lv/ dt值；利用電容(C)值縮放\lv/dt值以產(chǎn)生+Cdv/dt值；基于電流感測構(gòu)件的增益(K)縮放 +Cdv/dt值以產(chǎn)生KCdv/dt值；以及從與功率干擾相關(guān)聯(lián)的增加的電流減去KCdv/dt值。各種實施例還提供一種包括用于接收+Cdv/dt值的電路的設(shè)備，該電路被配置為確定與+Cdv/dt值相關(guān)聯(lián)的電流水平或者電壓水平是否大于預(yù)定閥值并且如果與+Cdv/dt 值相關(guān)聯(lián)的電流水平或者電壓水平大于預(yù)定閥值則向開關(guān)器件輸出信號，其中該信號使得開關(guān)器件切換到OFF (斷開)狀態(tài)。結(jié)合附圖，根據(jù)以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的各種實施例的特征及其組織和操作方式一起將變得顯而易見，其中貫穿在下面描述的幾個附圖中，同樣的元件具有同樣的數(shù)字。


通過參考附圖描述了本發(fā)明的實施例，其中
圖1是系統(tǒng)的各種實施例的示例性實現(xiàn)的電路示意圖。圖2是子系統(tǒng)的各種實施例的示例性實現(xiàn)的電路示意圖。圖3是子系統(tǒng)的各種實施例的示例性實現(xiàn)的電路示意圖。圖4是示出各種實施例的示例性實現(xiàn)的流程圖。圖5是子系統(tǒng)的各種實施例的示例性實現(xiàn)的電路示意圖；以及圖6是示出各種實施例的示例性實現(xiàn)的流程圖。
具體實施例方式各種實施例提供用于在功率干擾期間控制子系統(tǒng)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。更加具體地，各種實施例提供用于防止子系統(tǒng)內(nèi)的控制器在與其它子系統(tǒng)有關(guān)的功率干擾事件期間關(guān)斷開關(guān)器件的電路和方法。圖1示出本申請的示例性系統(tǒng)110。系統(tǒng)110可以是系統(tǒng)外罩、插件箱、主系統(tǒng)、機柜，或者類似的結(jié)構(gòu)。為了簡潔起見，該系統(tǒng)被建模為包括電源112和串聯(lián)電阻器114的戴維寧等效電路。然而，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將易于理解的，系統(tǒng)110實際上是更加復(fù)雜的并且包括被以特定方式布置成與各種子系統(tǒng)118互連并且向其提供功率的多個構(gòu)件。這些子系統(tǒng)118經(jīng)由一個或者多個連接器116與系統(tǒng)110互連。系統(tǒng)110被布置成使得一個或者多個子系統(tǒng)可以被插入或者被以其它方式耦合到系統(tǒng)110。圖2示出本申請的各種實施例的示例性實現(xiàn)。更加具體地，圖2示出被配置為與系統(tǒng)110互連或者插入其中的子系統(tǒng)210。雖然示出了僅僅一個子系統(tǒng)210，但是可以存在與系統(tǒng)110電子耦合的一個或者多個子系統(tǒng)。如在這里描述的，子系統(tǒng)210可以是子組件、 附加卡(add-in-card)、電池、板或者類似的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，系統(tǒng)110(例如插件箱或者機柜) 可以包括一個或者多個子系統(tǒng)，例如卡或者刀片。本申請的每一個子系統(tǒng)210均包括防止控制器215響應(yīng)于正增加電流(+Cdv/dt) 關(guān)斷開關(guān)器件220的電路布置。增加電流(+Cdv/dt)可以由于在另一子系統(tǒng)處的故障條件、 子系統(tǒng)插入或者可以升高被提供到子系統(tǒng)210的正電流的另一事件而發(fā)生。圖2示出當(dāng)在子系統(tǒng)210處接收到增加電流(+Cdv/dt)時防止控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220的、本申請的示例性實施例。如在這里所使用的，開關(guān)器件220可以是M0SFET、 PNP晶體管、NPN晶體管，或者類似的開關(guān)結(jié)構(gòu)。如在這里所使用的，控制器215可以是電子熔斷器(e-熔斷器)控制器、熱交換控制器，或者其它類似的控制結(jié)構(gòu)。當(dāng)關(guān)于另一子系統(tǒng)(未示出)發(fā)生故障或者子系統(tǒng)插入時，可能在子系統(tǒng)210處發(fā)生功率干擾。這個功率干擾可以采取在子系統(tǒng)210處接收的增加電流(+Cdv/dt)的形式。 當(dāng)增加電流(+Cdv/dt)與到負(fù)載沈0的正常操作電流(IJ組合時，產(chǎn)生了高于正常操作電流的總電流(Ιτ·)。這個總電流可以被定義為(ΙΤ·) (Il)+ (Cdv/dt)]，其中ITOTAl是在功率干擾期間的總電流，L是到負(fù)載沈0的正常操作電流，C是電容器225的電容，并且 dv/dt是跨電容器225的電壓變化率。在功率干擾期間的總電流(Iram)對于子系統(tǒng)210可能引起問題。例如，總電流 (IT。1)可以由電流感測構(gòu)件230感測并且由此觸發(fā)控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220。更加具體地，總電流(Itotal)可以使得電流感測構(gòu)件230響應(yīng)于功率干擾直接向比較器構(gòu)件240輸出增加電壓VI·。如在這里所使用的，電流感測構(gòu)件230可以是電流感測放大器、電阻器、 霍爾效應(yīng)傳感器、電流互感器，或者類似的電流感測結(jié)構(gòu)。當(dāng)比較器構(gòu)件240接收到VIott (其是比正常值更高的值)時，它確定VIot大于VIkef并且向控制器215發(fā)送指示，以命令控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220。為了防止這種情況發(fā)生，必須在比較器構(gòu)件240處接收VIqut 之前將其減小。如在圖2中所示出的，這可以通過從VIqut移除或者減去縮放的+Cdv/dt分量245而得以實現(xiàn)。如果適當(dāng)?shù)貜腣Iqut減去縮放的+Cdv/dt分量M5，則產(chǎn)生了 V1MQD。VImod 具有這樣的值，該值當(dāng)與VIkef相比時不觸發(fā)比較器構(gòu)件MO向控制器215發(fā)送指示來命令控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220。子系統(tǒng)210被布置成產(chǎn)生縮放的+Cdv/dt值M5，在由比較器構(gòu)件240接收之前從 VIout減去縮放的+Cdv/dt值M5。在下面參考圖3更加詳細(xì)地描述了縮放+Cdv/dt的細(xì)節(jié)。 經(jīng)由減法器250從VIqut減去縮放的+Cdv/dt值M5。減法器250可以是被配置為將兩個值相減的構(gòu)件?？商娲?，減法250可以是電路中的結(jié)點。一旦從VIqut減去縮放的+Cdv/dt 值M5，剩余值便是VImqd，其中VImqd= (Il) (Rsense)。I^sense是與電流感測構(gòu)件230相關(guān)聯(lián)的電阻。相應(yīng)地，由功率干擾引起的+Cdv/dt電流在Vlm中基本上是不明顯的。因此，當(dāng)比較器構(gòu)件240對照VIkef比較VImqd時，結(jié)果可以基本為零。這樣，比較器構(gòu)件240將不命令控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220。注意當(dāng)比較器MO比較VImqd時，結(jié)果不必基本為零。相反，結(jié)果可以是創(chuàng)建來自比較器240的輸出的任何值，所述輸出不使得控制器215關(guān)斷開關(guān)器件 220。注意雖然作為兩個分離的構(gòu)件討論和示出了比較器構(gòu)件240和控制器215，但是比較器構(gòu)件240和控制器215不必是分離的。比較器構(gòu)件240和控制器215可以是單一構(gòu)件或者單一集成電路的部分。還注意減法操作不限于在圖2中示出的位置。相反，減法操作可以在不同的結(jié)點處發(fā)生。例如，可以在電流感測構(gòu)件230之前定位減法器250。在這個布置中，在由電流感測構(gòu)件230感測之前，從ITOm減去縮放的+Cdv/dt值M5。這樣，電流感測構(gòu)件230接收不包括由在另一子系統(tǒng)處的電壓干擾引起的增加電流(+Cdv/dt)的電流。相應(yīng)地，電流感測構(gòu)件230向比較器構(gòu)件240輸出的電壓將不是增加的值，并且因此比較器構(gòu)件240將不觸發(fā)控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220。圖3示出用于產(chǎn)生縮放的+Cdv/dt值M5的示例性實施例。這個電路僅僅是為了示例性的目的而不應(yīng)該被視為限制性的，因為還可以使用用于產(chǎn)生縮放的+Cdv/dt值M5的其它布置。如在圖3中所示出的，可以使用微分器電路301對電壓(V2)采樣并且輸出+Cdv/ dt值。更加具體地，微分器電路301可以從子系統(tǒng)210上的點或者系統(tǒng)110上的點對電壓 (V2)采樣?；诓蓸拥碾妷?V2)，微分器電路301確定+dv/dt值?？梢杂晌⒎制麟娐?01 基于在控制器215的輸出處的電容(C)縮放這個+dv/dt值。例如，可以基于在電容器225 處的電容縮放+dv/dt值。相應(yīng)地，微分器電路301產(chǎn)生+Cdv/dt值。應(yīng)該注意，微分器電路被配置為僅僅縮放高于預(yù)定閥值的+dv/dt值。即，不從微分器電路301輸出在正常操作條件中可能存在的額定或者其它低的+dv/dt值(低于預(yù)定閥值)。另外，不從微分器電路301 輸出負(fù)Cdv/dt值，因為這些負(fù)Cdv/dt值低于預(yù)定閥值。相應(yīng)地，微分器電路301被配置為輸出可以由功率干擾引起的、高于預(yù)定閥值的+Cdv/dt值。示例性微分器電路301可以包括電容器、運算放大器、二極管和電阻器。微分器電路301向縮放和/或反轉(zhuǎn)(inverting)電路302輸出+Cdv/dt?？s放和/或反轉(zhuǎn)電路302 可以利用縮放值(K)縮放+Cdv/dt?？s放值K可以是基于以上討論的電流感測構(gòu)件230的增益值?？s放和/或反轉(zhuǎn)電路302還可以反轉(zhuǎn)縮放的+Cdv/dt值。這個反轉(zhuǎn)依賴于減法器 250的布置和位置?？s放和/或反轉(zhuǎn)電路302的輸出是v_KCdv/dt。如以上討論的，這個 +/-KCdv/dt值被從VIqut或者ITOm減去，由此為比較器240提供不觸發(fā)控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220的電壓。圖4是示出各種實施例的示例性實現(xiàn)的流程圖。在410，微分器電路對電壓(V2)采樣并且輸出+Cdv/dt值。在420，利用增益值K縮放+Cdv/dt值。在430，縮放的+Cdv/dt 值被從VIqut減去，由此從VIqut移除+Cdv/dt分量并且產(chǎn)生V1MQD。在440，比較器240對照 Veef比較VI·。這個比較產(chǎn)生來自比較器MO的不觸發(fā)控制器215關(guān)斷開關(guān)器件220的輸
出ο圖5示出當(dāng)在子系統(tǒng)510處接收到增加電流(+Cdv/dt)時防止控制器515關(guān)斷開關(guān)器件520的本申請的另一示例性實施例。如以上討論的，與其它子系統(tǒng)有關(guān)的功率干擾事件可以引起增加的電流(+Cdv/dt)并且由此增加VIott的值。由于VIott超過Vkef，VIout的這個增加值可以使得比較器構(gòu)件540命令控制器515關(guān)斷開關(guān)器件520。為了防止這種情況發(fā)生，各種實施例提供被配置為接收+Cdv/dt或者KCdv/dt的閥值構(gòu)件550，如以上限定的。可以以與關(guān)于圖3描述的相同的方式接收+Cdv/dt或者KCdv/dt。閥值構(gòu)件550可以是電壓放大器或者被配置為確定是否超過某電壓的其它類似的結(jié)構(gòu)。閥值構(gòu)件550確定是否超過預(yù)定的閥值，例如接近Vkef的閥值。如果閥值構(gòu)件550探測到超過預(yù)定閥值，則閥值構(gòu)件550被配置為向開關(guān)器件570輸出信號以關(guān)斷開關(guān)器件570。這樣，在比較器構(gòu)件540 處未接收V1OT。相應(yīng)地，在功率干擾期間阻止比較器構(gòu)件540確定VIott超過Vkef，并且比較器構(gòu)件540不命令控制器515關(guān)斷開關(guān)器件520。如在這里所使用的，開關(guān)器件570可以是 M0SFET、PNP晶體管、NPN晶體管或者類似的開關(guān)結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意，閥值構(gòu)件550不限于測量電壓。閥值構(gòu)件550還可以測量電流。這可以通過使用例如電流放大器而得以實現(xiàn)。在該實施例中，閥值構(gòu)件550可以對+Cdv/dt或者 +KCdv/dt采樣并且確定是否違背了電流閥值。如果是，則閥值構(gòu)件550可以向開關(guān)器件570 發(fā)送信號以關(guān)斷，由此阻止在比較器構(gòu)件540處接收V1QUT。相應(yīng)地，阻止比較器構(gòu)件540確定VIqut超過Vkef并且因此比較器構(gòu)件540不命令控制器515關(guān)斷開關(guān)器件520。圖6是示出各種實施例的示例性實現(xiàn)的流程圖。在610，閥值構(gòu)件550獲得+Cdv/ dt或者+KCdv/dt值。在620，閥值構(gòu)件確定+Cdv/dt或者+KCdv/dt是否超過電壓或者電流閥值。在630，如果沒有超過閥值，則閥值構(gòu)件550繼續(xù)監(jiān)視+Cdv/dt或者+KCdv/dt。在 640，如果超過閥值，則閥值構(gòu)件550向開關(guān)器件570輸出信號以使得開關(guān)器件關(guān)斷。這樣， 阻止比較器構(gòu)件540確定VIqut超過VKEF。因此，比較器構(gòu)件540不命令控制器515關(guān)斷開關(guān)器件520。已經(jīng)為了示意和說明的意圖給出了實施例的前面的說明。前面的說明并非旨在是窮舉性的或者將本發(fā)明的實施例限制為所公開的精確形式，并且修改和變化根據(jù)以上教示是可能的或者可以通過各種實施例的實踐而得以獲取。選擇并且描述了在這里討論的實施例從而解釋各種實施例的原理和性質(zhì)及其實際應(yīng)用以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在各種實施例中并且以適用于所考慮的具體使用的各種修改來利用本發(fā)明?？梢栽诜椒?、設(shè)備、模塊、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品的所有可能的組合中組合在這里描述的實施例的特征。在前面的示例中描述的單獨且特定的結(jié)構(gòu)應(yīng)該被理解為構(gòu)成用于執(zhí)行在以下權(quán)利要求中描述的特定功能的裝置的代表性結(jié)構(gòu)，不過在其中未使用術(shù)語“裝置”的情形中， 在權(quán)利要求中的限制不應(yīng)該被解釋為構(gòu)成“裝置加功能”限制。另外，在前面的說明中的術(shù)語“步驟”的使用不應(yīng)該被用于將在權(quán)利要求中的任何特定限制解釋為構(gòu)成“步驟加功能” 限制。在這里描述或者以其它方式提及了各個參考文獻(xiàn)(包括授權(quán)專利、專利申請和非專利公報)，就此而言，這種引用并非旨在而且不應(yīng)該被解釋成限制以下權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括用于測量高于預(yù)定閥值的+dv/dt值并且利用電容值(C)縮放+dv/dt值以產(chǎn)生+Cdv/dt 值的電路(301)；用于基于電流感測構(gòu)件(230)的增益(K)縮放+Cdv/dt值以產(chǎn)生+KCdv/dt值的電路 (302)；和用于從與功率干擾相關(guān)聯(lián)的增加電流減去KCdv/dt值的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中從增加電流減去KCdv/dt值使得開關(guān)器件控制器 (215)將開關(guān)器件(220 )維持在接通狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括與系統(tǒng)(110)相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)(210)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述功率干擾是與和系統(tǒng)(110)相關(guān)聯(lián)的另一子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中電容值(C)基于在開關(guān)器件控制器的輸出處的電容。
6.一種方法，包括測量高于預(yù)定閥值的+dv/dt值；利用電容(C)值縮放\lv/dt值以產(chǎn)生+Cdv/dt值；基于電流感測構(gòu)件(230)的增益(K)縮放+Cdv/dt值以產(chǎn)生+KCdv/dt值；和從與功率干擾相關(guān)聯(lián)的增加電流減去KCdv/dt值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中從所述增加電流減去KCdv/dt值使得開關(guān)器件控制器(215)將開關(guān)器件(220)維持在接通狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中測量+dv/dt值和縮放+dv/dt值的過程是由微分器電路(301)執(zhí)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，響應(yīng)于從與所述功率干擾相關(guān)聯(lián)的所述增加電流減去KCdv/dt值，為比較器構(gòu)件(240)提供了這樣的電壓水平，當(dāng)與參考電壓相比時，所述電壓水平使得比較器構(gòu)件(240)輸出信號，所述信號命令開關(guān)器件控制器(215)將開關(guān)器件 (220)維持在在接通狀態(tài)。
10.一種設(shè)備，包括用于接收+Cdv/dt值的電路，所述電路被配置為確定與+Cdv/dt值相關(guān)聯(lián)的電流水平或者電壓水平是否大于預(yù)定閥值并且如果與+Cdv/dt值相關(guān)聯(lián)的所述電流水平或者電壓水平大于預(yù)定閥值則向開關(guān)器件(570)輸出信號，其中所述信號使得開關(guān)器件(570)切換到斷開狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中在功率干擾條件期間，+Cdv/dt值大于所述預(yù)定閥值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中將開關(guān)器件(570)切換到斷開狀態(tài)防止了在比較器 (MO)處接收電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其中將開關(guān)器件(570)切換到斷開狀態(tài)防止了開關(guān)器件控制器(515)將另一開關(guān)器件(520)改變到斷開狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中開關(guān)器件控制器(515)是e熔斷器控制器或者熱交換控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述預(yù)定閥值等于或者小于比較器(540)的參考電壓。
全文摘要
各種實施例提供用于在功率干擾事件期間控制子系統(tǒng)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。更加具體地，各種實施例提供用于防止子系統(tǒng)內(nèi)的控制器(215)在與其它子系統(tǒng)有關(guān)的功率干擾事件期間關(guān)斷開關(guān)器件(220)的系統(tǒng)和方法。
文檔編號H02M3/155GK102246402SQ200880132288
公開日2011年11月16日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者S.M.巴布 申請人:惠普開發(fā)有限公司