[发明专利]实时状态监控与过压保护控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机、服务器等众多电子产品等领域，具体涉及到计算机等电子设备供电状态监控，实现电路短路过压保护，应用极其广泛。

技术背景

短路保护技术的发展是伴随着电源技术的发展而发展的。在计算机领域，目前的过压保护控制多是以电源自身的保护控制为主，实现电源自身的短路保护。但是往往对后端设备无法做到很好的保护，器件被击穿、烧毁等显性依然普遍发生。

目前电源的短路保护功能主要是过压、过流保护两种功能。电源在发生故障时，都有可能使输出电压或输出电流失去控制，为了使用户的负载不致因此而损坏，就需要过压或过流保护功能。当电源有故障，负载上的电压有可能大幅上升，而电流的上升值不一定能超过过流保护值。此种情况宜用过压保护，当短路解除后，电压即可自动恢复正常。本发明的应用环境正类似于这种情况，当低电位的电源或各种信号线短路到高电位的电源线上时，瞬间抬升的电位会远超出器件自己的规格范围并造成损坏，这就需要简单高效的过压保护电路防止这种故障发生。

造成短路的因素有很多，当信号线因连接器损毁、针脚被插歪、机板表面有金属杂质、液体洒落、包线老化等各种原因都有可能导致短路的发生，这时信号线或电源线电压会瞬间有一个大的升高并超出自身规范允许的范围，这很容易造成设备被电源击毁导致无法工作。通过这种高效灵敏的过压保护我们可以准确设定保护启动点，当电位超出规格范围时过压保护机制会立即快速启动，短路的电源会自动被切断，从而避免设备的损坏，极大的降低损失。

随着计算机、服务器等IT产业迅猛发展的今天，短路保护技术的应用显得越来越重要，一中简易、高效、精确的短路保护技术显得非常必要了。

发明内容

本发明的目的是提供一种在提供当短路发生时，能准确可靠的自动切断电源，保护电源、信号和负载设备不受损坏的高效过压保护电路。

本发明的目的是由以下方式实现的，该装置通过对电源及信号的电位进行实时监控，从而预防短路故障的发生，装置包括状态监控模块A智能保护模块B和过压保护模块C，其中，

状态监控模块A负责实时侦测监控点的电位状态；状态监控模块A是由比较器U1、电阻R1、R2、R3电容C1、C2电源接插件J1组成，比较器U1的5脚接电源P18V_OVP，4脚接智能保护模块B，3脚接地，1脚接电阻R1、R2的中间接点，2脚串接电阻R3接插接件J1的5脚，电阻R1、R2串接比较器U1的3脚和5脚之间，电容C2并接比较器U1的3脚和5脚，电源插接件J1的1脚串接熔断丝FUSE电源P18V_CONN，3脚4脚并接接地，电容C1与1脚4脚并接；

智能保护模块B.主要负责对监控信号采集到的电位数据进行处理，并通过比较器与设定点的数据进行比较，得到比对结果后，按照预设的数学模型进行评估并做出相应动作，控制智能保护模块在不同状态之间的切换；智能保护模块根据数据对比后的输出结果，来改变比较器输出的高低电平信号，电路是由场效应管Q1-Q5、电阻R4-R7、电容C3组成，其中Q1的1脚接比较器U1的4脚，2脚串接电阻R7接电源P18V_OVP，3脚接地，电阻R4接Q1的1脚与电源P18V_OVP之间，R7接Q1的2脚与电源P18V_OVP之间，Q1的1脚串接R5接地，电容C3电阻R6并接Q1的2、3脚；场效应管Q2、Q3组成开关器件，其中Q2、Q3的1脚并接Q1的2脚，Q2、Q3的5脚并接，Q2的2脚接插接件J1的5脚，Q3的2脚接电源SYS_OVP输出；

过压保护模块C是由场效应管Q4、Q5电阻R8-R10、电容C4组成，其中，Q4的2脚接比较器U1的5脚，3脚接电源P18V_CONN输出，1脚接电阻R8、R9的中间接点，电阻R8、R9串接电源P18V_CONN与Q5的3脚之间，Q5的1脚串接电阻R10接电源SYS_ACOK输出，2脚接地，电容C4并接Q5的1、2脚之间；

具体控制步骤如下：

当市电通过AC-DC电源转换出的直流电PBUS 18.5V高于设定PBUS 18V供给系统后，SYS_ACOK状态为高，Q5导通，R8、R9分得Q4的Gate端控制电压Vg高于8V；Q4导通，由于R4、R5设定的驱动电压高于8V，Q1被打开导通到地，Q2、Q3的Gate端控制电压Vg被拉低；Q2、Q3被关闭，Q2、Q3的3脚没有电流通过，保护电路启动，从而有效防止SIG信号后端设备被电源击毁。