CN111736680B

CN111736680B - 电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质

Info

Publication number: CN111736680B
Application number: CN202010469693.4A
Authority: CN
Inventors: 马文超
Original assignee: Guangdong Inspur Big Data Research Co Ltd
Current assignee: Guangdong Inspur Smart Computing Technology Co Ltd
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2040-05-28
Also published as: US11977401B2; CN111736680A; WO2021238266A1; US20230161363A1

Abstract

本发明公开了一种电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质，将频率调节加入电源缓启动过程，利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；在调节过程中，根据电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值选择由电压调节环路和频率调节环路中的一个来控制缓启动输出电压，使电压调节与频率调节相互制约。现有技术中在缓启动结束时，由于脉冲宽度调制频率从最起始频率开始计算，会导致缓启动结束的时刻出现电压波动的现象，影响缓启动过程的稳定性，而本发明通过在缓启动过程中介入频率调节，有效提高了电源缓启动的稳定性，减小了缓启动完成时的电压波动。

Description

电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，特别是涉及一种电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质。

背景技术

现有的大多数电子系统都支持热插拔功能，为避免热插拔对系统造成较大损害，通过设置电源的缓启动来减小电源上电产生的冲击电流。电子系统的电源对缓启动时间和启动冲击电流都有着严格的要求，如服务器电源CRPS需要在几十个毫秒内完成12V电压的建立并保证较小的冲击电流。电源缓启动的稳定性决定了电源缓启动过程的指标水平，进而会影响到整个电源的稳定性。

目前服务器电源谐振电路(LLC)通常采用while循环模式，在循环过程中控制电压调节环路的电压给定值由0V逐渐增加至12V，当12V电压建立起来时，整个缓启动过程结束，继而由脉冲宽度调制电路开始控制，会导致缓启动结束时出现电压波动现象，影响缓启动过程的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质，用于提高电源缓启动过程的稳定性，减小缓启动结束时的电压波动。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电源缓启动的控制方法，包括：

获取电压步进值和频率步进值；

利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；

获取所述电压调节环路的电压给定值和所述频率调节环路的频率给定值，按预设规则将所述频率给定值转换为第一给定值，并将所述电压给定值转换为与所述第一给定值同一计量单位的第二给定值；

当所述第一给定值大于或等于所述第二给定值时，利用所述电压调节环路控制缓启动输出电压；当所述第二给定值大于所述第一给定值时，利用所述频率调节环路控制所述缓启动输出电压；

当检测到所述缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成。

可选的，所述利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节，具体为：

按所述电压步进值更新所述电压调节环路的参考电压值，同步地，按所述频率步进值更新脉冲宽度调制周期寄存器的参考频率值。

可选的，在所述利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节之前，还包括：

将所述电压调节环路的参考电压值设置为0，将所述脉冲宽度调制周期寄存器的参考频率值设置为最低值。

当检测到开机标志位置为1后，利用所述电压步进值控制所述电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制所述频率调节环路进行频率反馈调节。

可选的，还包括：

根据所述缓启动的执行时长和目标缓启动时长调节所述频率步进值和所述电压步进值。

可选的，所述根据所述缓启动的执行时长对所述频率步进值和所述电压步进值进行调试，具体包括：

当所述频率调节环路的控制时长低于第一预设时长时，缩小所述频率步进值，否则增加所述频率步进值；

当所述电压调节环路的控制时长低于第二预设时长时，缩小所述电压步进值，否则增加所述电压步进值。

可选的，所述根据所述缓启动的执行时长对所述频率步进值和所述电压步进值进行调试，具体为：

根据所述缓启动的执行时长对所述频率步进值和所述电压步进值进行调试，以使所述缓启动先由所述电压调节环路控制，后由所述频率调节环路控制。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种电源缓启动的控制装置，包括：

第一获取单元，用于获取电压步进值和频率步进值；

控制单元，用于利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；

第二获取单元，用于获取所述电压调节环路的电压给定值和所述频率调节环路的频率给定值，按预设规则将所述频率给定值转换为第一给定值，并将所述电压给定值转换为与所述第一给定值同一计量单位的第二给定值；

切换单元，用于当所述第一给定值大于或等于所述第二给定值时，利用所述电压调节环路控制缓启动输出电压；当所述第二给定值大于所述第一给定值时，利用所述频率调节环路控制所述缓启动输出电压；

检测单元，用于当检测到所述缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种电源缓启动的控制设备，包括：

存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述电源缓启动的控制方法的步骤；

处理器，用于执行所述指令。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述电源缓启动的控制方法的步骤。

本发明所提供的电源缓启动的控制方法，将频率调节加入电源缓启动过程，利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；在调节过程中，获取电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值，分别转换为同一计量单位的第二给定值和第一给定值，当第一给定值大于或等于第二给定值时，利用电压调节环路控制缓启动输出电压，当第二给定值大于第一给定值时，利用频率调节环路控制缓启动输出电压，使电压调节与频率调节相互制约。现有技术中在缓启动结束时，由于脉冲宽度调制频率从最起始频率开始计算，会导致缓启动结束的时刻出现电压波动的现象，影响缓启动过程的稳定性，而本发明通过在缓启动过程中介入频率调节，有效提高了电源缓启动的稳定性，减小了缓启动完成时的电压波动。

本发明还提供一种电源缓启动的控制装置、控制设备及存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电源缓启动的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电源缓启动的控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电源缓启动的控制设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质，用于提高电源缓启动过程的稳定性，减小缓启动结束时的电压波动。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种电源缓启动的控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例提供的电源缓启动的控制方法包括：

S101：获取电压步进值和频率步进值。

本发明实施例提供的步骤基于电源控制器实现。

在本发明实施例中，电源缓启动的过程为电压步进与频率步进的过程。电源控制器接收工作人员输入的电压步进值和频率步进值以进行电压调节和频率调节。电压步进值和频率步进值均可以采用基准值，也可以针对不同型号的电源的缓启动过程通过仿真得到合适的值。

S102：利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节。

在具体实施中，按电压步进值更新电压调节环路的参考电压值(VrefSoft)，同步地，按频率步进值更新脉冲宽度调制(PWM)周期寄存器的参考频率值(PTPER)。

在缓启动开始前，电源处于关机状态，则在步骤S102之前还包括：

将电压调节环路的参考电压值设置为0，将脉冲宽度调制周期寄存器的参考频率值设置为最低值，以获得最大输出频率，将脉冲宽度调制模块处于失能状态。

利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，即对电压调节环路的参考电压值从0开始，按一定的速率增加电压步进值，得到新的参考电压值，则电压调节环路根据新的参考电压值进行电压调节。利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节，即对频率调节环节的参考频率值从最低值开始，与电压步进值的控制同步地增加频率步进值，得到新的参考频率值，则频率调节环路根据新的参考频率值进行频率调节。

当系统有开机指令时，开机标志位Onflag标志位会置1。当检测到开机标志位置为1后，系统进入开机状态，缓启动开始，此时利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节。

S103：获取电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值，按预设规则将频率给定值转换为第一给定值，并将电压给定值转换为与第一给定值同一计量单位的第二给定值。

S104：当第一给定值大于或等于第二给定值时，利用电压调节环路控制缓启动输出电压；当第二给定值大于第一给定值时，利用频率调节环路控制缓启动输出电压。

在步骤S102的执行过程中，需要选择电压调节环路和频率调节环路之一来控制缓启动输出电压。电压调节和频率调节相互制衡，才能保证电源缓启动过程的稳定性，则需要设置一种机制去衡量电压调节和频率调节之间的关系。

如步骤S103所述，按预设的采样频率分别对电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值进行采样后，按预设规则将频率给定值转换为第一给定值，并将电压给定值转换为与第一给定值同一计量单位的第二给定值，以便对电压调节和频率调节进行对比。

如步骤S104所述，当第一给定值大于或等于第二给定值时，说明频率调节速率过快，则采用电压调节环路控制缓启动输出电压。当第二给定值大于第一给定值时，说明电压调节速率过快，则采用频率调节环路控制缓启动输出电压。

S105：当检测到缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成。

检测缓启动输出电压，当缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压(如服务器电源通常为12V)时，确定缓启动完成。

本发明实施例提供的电源缓启动的控制方法，将频率调节加入电源缓启动过程，利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；在调节过程中，获取电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值，分别转换为同一计量单位的第二给定值和第一给定值，当第一给定值大于或等于第二给定值时，利用电压调节环路控制缓启动输出电压，当第二给定值大于第一给定值时，利用频率调节环路控制缓启动输出电压，使电压调节与频率调节相互制约。现有技术中在缓启动结束时，由于脉冲宽度调制频率从最起始频率开始计算，会导致缓启动结束的时刻出现电压波动的现象，影响缓启动过程的稳定性，而本发明实施例通过在缓启动过程中介入频率调节，有效提高了电源缓启动的稳定性，减小了缓启动完成时的电压波动。

在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，电源缓启动的控制方法还包括：

根据缓启动的执行时长和目标缓启动时长调节频率步进值和电压步进值。

为满足电源缓启动的电压稳定性要求和缓启动时长要求，对于不同类型、不同型号的电源，根据缓启动的执行时长和目标缓启动时长调节频率步进值和电压步进值。

在具体实施中，可以在电源投入使用前进行仿真测试，在电源输出端接收输出电压波形，通过示波器查看缓启动过程中输出电压的变化情况，据此对频率步进值和电压步进值进行调整。

根据缓启动的执行时长对频率步进值和电压步进值进行调试，具体可以包括：

当频率调节环路的控制时长低于第一预设时长时，缩小频率步进值，否则增加频率步进值；当电压调节环路的控制时长低于第二预设时长时，缩小电压步进值，否则增加电压步进值。

通过设置第一预设时长和第二预设时长，控制频率调节环路和电压调节环路的控制比例。第一预设时长和第二预设时长可以通过目标缓启动时长乘上一定比例得到。

此外，一种理想的频率步进值和电压步进值设置结果是，通过仿真调试，根据缓启动的执行时长对频率步进值和所述电压步进值进行调试，以使缓启动先由电压调节环路控制，后由频率调节环路控制。具体地，可以使缓启动过程的前一半时间由电压调节环路控制，后一半时间由频率调节环路控制，或设置其他的控制时间比例。

上文详述了电源缓启动的控制方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的电源缓启动的控制装置、设备及存储介质。

图2为本发明实施例提供的一种电源缓启动的控制装置的结构示意图。

如图2所示，本发明实施例提供的电源缓启动的控制装置包括：

第一获取单元201，用于获取电压步进值和频率步进值；

控制单元202，用于利用电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节；

第二获取单元203，用于获取电压调节环路的电压给定值和频率调节环路的频率给定值，按预设规则将频率给定值转换为第一给定值，并将电压给定值转换为与第一给定值同一计量单位的第二给定值；

切换单元204，用于当第一给定值大于或等于第二给定值时，利用电压调节环路控制缓启动输出电压；当第二给定值大于第一给定值时，利用频率调节环路控制缓启动输出电压；

检测单元205，用于当检测到缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

如图3所示，本发明实施例提供的电源缓启动的控制设备包括：

存储器310，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项实施例所述的电源缓启动的控制方法的步骤；

处理器320，用于执行所述指令。

其中，处理器320可以包括一个或多个处理核心，比如3核心处理器、8核心处理器等。处理器320可以采用数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)、现场可编程门阵列FPGA(Field－Programmable Gate Array)、可编程逻辑阵列PLA(Programmable LogicArray)中的至少一种硬件形式来实现。处理器320也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器CPU(CentralProcessing Unit)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器320可以集成有图像处理器GPU(Graphics Processing Unit)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器320还可以包括人工智能AI(Artificial Intelligence)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器310可以包括一个或多个存储介质，该存储介质可以是非暂态的。存储器310还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器310至少用于存储以下计算机程序311，其中，该计算机程序311被处理器320加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的电源缓启动的控制方法中的相关步骤。另外，存储器310所存储的资源还可以包括操作系统312和数据313等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统312可以为Windows。数据313可以包括但不限于上述方法所涉及到的数据。

在一些实施例中，电源缓启动的控制设备还可包括有显示屏330、电源340、通信接口350、输入输出接口360、传感器370以及通信总线380。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对电源缓启动的控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的电源缓启动的控制设备，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如上所述的电源缓启动的控制方法，效果同上。

需要说明的是，以上所描述的装置、设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

为此，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如电源缓启动的控制方法的步骤。

该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器ROM(Read-Only Memory)、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例中提供的存储介质所包含的计算机程序能够在被处理器执行时实现如上所述的电源缓启动的控制方法的步骤，效果同上。

以上对本发明所提供的一种电源缓启动的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备及存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种电源缓启动的控制方法，其特征在于，包括：

获取电压步进值和频率步进值；

根据所述缓启动的执行时长和目标缓启动时长调节所述频率步进值和所述电压步进值；

当检测到所述缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成；

其中，所述根据所述缓启动的执行时长和目标缓启动时长调节所述频率步进值和所述电压步进值，具体包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节，具体为：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述电压步进值控制电压调节环路进行电压反馈调节，利用所述频率步进值控制频率调节环路进行频率反馈调节，具体为：

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述缓启动的执行时长对所述频率步进值和所述电压步进值进行调试，具体为：

6.一种电源缓启动的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取电压步进值和频率步进值；

检测单元，用于当检测到所述缓启动输出电压大于或等于预设缓启动电压时，确定缓启动完成；

7.一种电源缓启动的控制设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令，所述指令包括权利要求1至5任意一项所述电源缓启动的控制方法的步骤；

处理器，用于执行所述指令。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述电源缓启动的控制方法的步骤。