專利名稱：一種二次電源備份方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供電技術，特別涉及一種二次電源備份方法及裝置。
背景技術：
在電子領域，尤其在通信領域，正常及穩(wěn)定的電源供應是通信系統(tǒng)正常通信的保障，所以可以在主電源故障時保障繼續(xù)供電的電源備份技術就顯得很重要。
在現(xiàn)有技術中，備份方式有冷備份和熱備份方式。
所謂熱備份，即在兩個電源模塊輸出端采用二極管隔離或者直接采用單板備份；所謂冷備份，即采用切換方式。
上述兩種備份方案具體如下1)熱備份在熱備份方式中，一般都采用如圖1的方式進行，通過電源模塊遙控補償(簡稱SENSE)端的反饋，補償二極管的壓降。但該方法只能用于負載的電流不超過單個電源模塊輸出功率的80％的情況。
2)冷備份系統(tǒng)采用分散供電方式系統(tǒng)配置一塊電源備份板，作為各單板的備電源，通過背板上的低壓母線，將備用電源引入需要備份電源的所有業(yè)務單板板位。當任意業(yè)務單板的DC/DC電源失效時，切換電路迅速動作，接通備電源回路，保證單板的正常工作。如圖2所示。
上述兩種方案雖然在一定程度上能滿足要求，但由于自身的局限性，導致二種方案皆具有各自缺點熱備份方案具有以下缺點
1、一個相同型號的電源模塊無法同時備份另外多個電源模塊雖然電源模塊1和電源模塊2采用相同的補償方式，但電源模塊1和2經(jīng)過補償后的輸出電壓卻是不定的，所以有可能造成模塊1和2中的一個電源模塊輸出電流很大，另外一個電源模塊輸出電流很小。可見，此方法只能用于負載電流不超過電源模塊1或2輸出功率的80％的情況。
2、無法通過背板遠距離供電由于線路存在壓降，備電源模塊經(jīng)過兩次二極管隔離后將造成電壓過低，引起芯片工作異常，因此該方法無法遠距離供電，不能實現(xiàn)系統(tǒng)級的備份。
3、電源模塊通過SENSE端調(diào)節(jié)存在輸出電壓不穩(wěn)定的隱患。
冷備份方案具有如下缺點1、由于機柜中需要增加單獨的電源板，所以導致整機結構改變，進而無法與原來單板兼容。
2、由于母板需要增加備電源的走線層，所以設計難度大。
3、由于需要增加另外的控制電路，所以控制方式變得復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二次電源備份方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術中在提供通信系統(tǒng)備份電源時要對通信設備結構進行改變而引起的設計復雜、成本高的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明供如下的解決方案一種二次電源備份方法，該方法中能僅利用一備電源模塊向多個功能模塊提供備電源，包括如下步驟將所述備電源模塊設置在一功能模塊上，使該備電源模塊的輸出電壓分別與每一功能模塊的主電源模塊的輸出電壓通過隔離降壓后向相應的功能模塊同時供電；調(diào)節(jié)備電源模塊輸出電壓使其低于所在功能模塊主電源模塊正常工作時的輸出電壓，以保證在功能模塊的主電源模塊正常工作時輸出小電流，而在功能模塊的主電源失效時自動輸出大電流。
一種二次電源備份裝置，包括多個功能模塊和一備電源模塊，所述功能模塊上具有與工作電源連接的主電源模塊，通過該主電源模塊向所在功能模塊提供工作電壓，其結構特點是還包括多個隔離電路，所述備電源模塊設置在其中一功能模塊上，該備電源模塊的電源輸入端與工作電源連接，其電源輸出端分別和每一主電源模塊的電源輸出端與一隔離電路連接，該隔離電路的輸出端向所在功能模塊供電。
本發(fā)明具有如下有益效果1)取消了單板內(nèi)部的1+1熱備份方案，直接采用1+N備份方式，成本大幅度降低。
2)如果單板接插件有多余的插針，只要修改背板，能很容易解決單板前后兼容問題。
3)降低了對備電源模塊需要大功率的要求。


圖1為現(xiàn)有技術中采用1+1電源模塊備份的電路原理示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中采用1+N電源模塊冷備份的電路原理示意圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)各單板供電結構示意圖；圖4為本發(fā)明電源模塊備份電路原理示意圖。
具體實施例方式
本實施例中，功能模塊以單板為例。
參閱圖3、圖4所示本發(fā)明通過一備電源模塊向單板1、單板2和單板3提供備電源。單板1、單板2和單板3通過母板電連接，備電源模塊設置在單板3上，該備電源模塊的輸出電壓分別與每一單板的主電源模塊的輸出電壓通過隔離降壓電路降壓后向單板同時供電；并且通過調(diào)節(jié)使備電源模塊輸出電壓低于所在單板主電源模塊正常工作時的輸出電壓，以保證在單板的主電源模塊正常工作時輸出小電流，而在單板的主電源失效時自動輸出大電流。
本發(fā)明中隔離電路采用兩個二極管組成，兩個二極管的正極分別與主電源模塊的電源輸出端和備電源的電源輸出端連接，其負極相連作為輸出端，其中與備電源模塊所在的單板3連接的隔離電路的二極管產(chǎn)生的壓降比其它隔離電路的二極管產(chǎn)生的壓降大。主電源模塊的遙控補償端與所述隔離電路的輸出端連接，通過該遙控補償調(diào)節(jié)SENSE端補償二極管的壓降，備電源模塊的調(diào)節(jié)端和電源輸出端電連接，通過該調(diào)節(jié)TRIM端調(diào)節(jié)輸出電壓。從圖中可看出，通過隔離電路的隔離實現(xiàn)無切換時間的系統(tǒng)熱備份。
在本發(fā)明中，備電源模塊通過單板連接器多余的插針與其余單板電連接，因而可在不改變單板結構的基礎上實現(xiàn)熱備份。主電源模塊也可采用調(diào)節(jié)端TRIM調(diào)節(jié)輸出電壓，而備電源模塊也可采用調(diào)節(jié)端TRIM調(diào)節(jié)輸出電壓。
工作原理說明通過備電源模塊調(diào)節(jié)TRIM端，使單板3的備份模塊輸出電壓略低于單板3中的主模塊輸出電壓；另外通過背板走線使備電源份模塊與單板2的電源模塊經(jīng)過隔離二極管2隔離后相連，當單板3的主電源模塊和其它單板的電源模塊失效時，備份模塊才輸出大電流，保證系統(tǒng)正常工作。由于隔離二極管2的壓降比隔離二極管3小，可以使備份模塊的輸出經(jīng)過背板走線和隔離二極管2后的電壓V0’不會過低，保證單板2的工作正常。由于在正常情況下備份模塊的輸出電壓都比其它電源模塊的輸出電壓低，因此在正常情況下備份模塊的輸出電流很小。
在本發(fā)明中，對備電源模塊所在的功能模塊中所使用的主備兩個電源模塊采用相同壓降的隔離二極管，另外的功能模塊采用不同壓降的隔離二極管，其中備電源模塊的隔離二極管壓降大，被備份的電源模塊的隔離二極管壓降小，這樣可以保證備電源模塊輸出的電壓相對較高，經(jīng)過被備份的電源模塊所在功能模塊的隔離二極管后還有較高的電壓，滿足所有功能模塊的電壓要求，從而降低整個備份系統(tǒng)對電源模塊輸出電壓精度的依賴性。
備份的電源模塊采用TRIM端調(diào)節(jié)輸出電壓，被備份的電源模塊采用SENSE端或其它方式調(diào)節(jié)輸出電壓，保證備電源模塊的輸出電壓比被備份的電源模塊的輸出電壓低，使備電源模塊在正常情況下輸出電流小，同時避免兩個電源模塊同時使用SENSE端進行電壓調(diào)節(jié)帶來的不穩(wěn)定性。
本實施例中采用3個單板進行闡述，而本發(fā)明并不限于3個單板，可大于三個。其它有類似于本實施例單板需要備份電源的功能模塊，其原理與上述相同。
本發(fā)明在由多個功能模塊組成的系統(tǒng)中，可以通過一個電源模塊提供對其它多個功能模塊中電源的備份，實現(xiàn)低成本的冗余設計。
權利要求
1.一種二次電源備份方法，利用一備電源模塊向多個功能模塊提供備電源，其包括如下步驟步驟一將備電源模塊設置在其中一功能模塊上，使該備電源模塊的輸出電壓分別與每一功能模塊的主電源模塊的輸出電壓通過隔離降壓后向相應的功能模塊同時供電；步驟二調(diào)節(jié)備電源模塊輸出電壓使其低于所在功能模塊的主電源模塊正常工作時的輸出電壓，以保證在功能模塊的主電源模塊正常工作時輸出小電流，而在功能模塊的主電源失效時自動輸出大電流。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟一中對備電源模塊所在功能模塊經(jīng)隔離降壓和走線后所產(chǎn)生的壓降要大于其余功能模塊產(chǎn)生的壓降。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟一及二中所述的備電源模塊與主電源模塊是利用功能模塊連接器的插針實現(xiàn)連接。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟一及二中所述的主電源模塊采用遙控補償端調(diào)節(jié)輸出電壓，步驟一及二中所述備電源模塊采用調(diào)節(jié)端調(diào)節(jié)輸出電壓。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟一及二中所述主電源模塊和備電源模塊還可采用調(diào)節(jié)端調(diào)節(jié)輸出電壓。
6.一種實現(xiàn)如權利要求1所述方法的裝置，包括多個功能模塊和一備電源模塊，所述功能模塊上具有與工作電源連接的主電源模塊，通過該主電源模塊向所在功能模塊提供工作電壓，其特征在于還包括多個隔離電路，所述備電源模塊設置在其中一功能模塊上，該備電源模塊的電源輸入端與工作電源連接，其電源輸出端分別和每一主電源模塊的電源輸出端與一隔離電路連接，該隔離電路的輸出端向所在功能模塊供電。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述隔離電路包括兩個二極管，該兩個二極管的正極分別與主電源模塊的電源輸出端和備電源的電源輸出端連接，其負極相連作為輸出端。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于所述主電源模塊的遙控補償端與所述隔離電路的輸出端連接，以調(diào)節(jié)輸出電壓；所述備電源模塊的調(diào)節(jié)端和電源輸出端電連接，以調(diào)節(jié)輸出電壓。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述備電源模塊與所主電源模塊利用功能模塊連接器的插針連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電源備份方法，該方法為將所述備電源模塊設置在其中一功能模塊上，使該備電源模塊的輸出電壓分別與每一功能模塊的主電源模塊的輸出電壓通過隔離降壓后向相應的功能模塊同時供電，調(diào)節(jié)備電源模塊輸出使其電壓低于所在功能模塊主電源模塊正常工作時的輸出電壓，以保證在功能模塊的主電源模塊正常工作時備電源模塊輸出小電流，而在功能模塊的主電源失效時自動輸出大電流。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)上述方法的裝置。
文檔編號H02J9/00GK1540836SQ0312840
公開日2004年10月27日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權日2003年4月23日
發(fā)明者蔡騰宇, 張立元, 秦桂林, 李南海 申請人:華為技術有限公司