用于adc測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整的制作方法
【專利說明】用于ADC測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整
[0001] 背景
[0002] 1.公開的領(lǐng)域
[0003] 本公開的實施例一般涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換。更具體地，實施例涉及用于對于配電單元中 的模數(shù)轉(zhuǎn)換的動態(tài)靈敏度調(diào)整的系統(tǒng)以及方法。
[0004] 2.背景描述
[0005] 數(shù)據(jù)中心通常包括設(shè)備機架內(nèi)包含的多個配電單元（PDU)。機架安裝式配電單元， 有時也被稱為機架式rou，典型地將電力提供給各種設(shè)備，如包含在設(shè)備支架內(nèi)的服務(wù)器以 及網(wǎng)絡(luò)組件。人們常常希望測量由耦合到PDU或機架式PDU的出口的各種設(shè)備使用的電流 或電壓。更具體地，有必要對小的和大的信號都使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)進行精確測量。測 量小的和大的信號的典型方法包括使用單獨的ADC。每個ADC可以被優(yōu)化來處理小的、低 電平信號或大的、高電平信號的測量，但典型地不能同時處理。多個ADC的使用增加了對于 采樣電路的成本以及復(fù)雜性。另一種方法需要使用信號調(diào)節(jié)電路，其放大施加到ADC的信 號。然而，這種方法需要一個或多個放大器來容納到ADC的每個輸入通道，以及影響作為必 須被考慮的放大器增益的偏差來測量的信號，從而也增加復(fù)雜性和成本。
[0006] 概要
[0007] 至少一些方面和實施例涉及為具有一個或多個出口的PDU提供動態(tài)的ADC測量靈 敏度調(diào)整。各種實施例可以包括被配置成允許高電平和低電平的出口電流的精確測量的 ADC。這可以通過提供多個ADC基準(zhǔn)電壓以同時測量高出口電流和低出口電流來實現(xiàn)。使 用大的ADC電壓基準(zhǔn)將允許不帶ADC測量的削波的高出口電流的測量。使用小的ADC電壓 基準(zhǔn)將通過有效地增加在較低電平處的信號測量的分辨率來允許低出口電流的測量。當(dāng)測 量較低的電流電平時，這還增加信號噪聲比。各種實施例可以不需要額外的信號調(diào)節(jié)電路 來影響被測量的信號。
[0008] 根據(jù)一個方面，提供了使用配電單元（PDU)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)測量動態(tài)信號 的方法。該方法包括將PDU的多個出口與ADC的多個通道相關(guān)聯(lián)，提供多個基準(zhǔn)電壓，測量 從ADC的第一通道輸出的信號的尺度，比較信號的尺度與靈敏度閾值，以及基于比較結(jié)果， 為對應(yīng)于第一通道的第一出口選擇多個基準(zhǔn)電壓中的基準(zhǔn)電壓用于到ADC的輸入的動作。 在一些實施例中，信號可以對應(yīng)于通過第一出口的電流值。
[0009] 在一些實施例中，該方法還可以包括，在選擇基準(zhǔn)電壓之后，基于該基準(zhǔn)電壓從輸 出自第一通道的信號確定測量值以及施加校準(zhǔn)值到該測量值。
[0010] 在一些實施例中，該方法還可以包括提供多個靈敏度閾值，每個靈敏度閾值對應(yīng) 于多個基準(zhǔn)電壓中相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓。靈敏度閾值可以是基于多個基準(zhǔn)電壓的當(dāng)前基準(zhǔn)電 壓。在一些實施例中，該方法還可以包括基于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓測量從ADC的第一通道輸出的 信號的尺度。在一些實施例中，靈敏度閾值可以包括閾值范圍，并且比較還可以包括確定該 信號的尺度是否在閾值范圍之內(nèi)。該方法還可以包括響應(yīng)于該信號的尺度超出閾值范圍的 確定，從使用當(dāng)前基準(zhǔn)電壓切換成使用不同的基準(zhǔn)電壓。
[0011] 在一些實施例中，該方法還可以包括響應(yīng)于該信號的尺度小于或等于閾值范圍的 下限的確定，從使用當(dāng)前基準(zhǔn)電壓切換成使用低于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓的不同的基準(zhǔn)電壓。該方 法還可以包括響應(yīng)于該信號的尺度大于或等于閾值范圍的上限的確定，從使用當(dāng)前基準(zhǔn)電 壓切換成使用高于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓的不同的基準(zhǔn)電壓。
[0012] 在一些實施例中，該方法還可以包括提供耦合到ADC的微處理器以及使用微處理 器進行測量、比較和選擇的動作。該方法還可包括基于基準(zhǔn)電壓校準(zhǔn)微處理器以及使用校 準(zhǔn)的微處理器基于基準(zhǔn)電壓測量從ADC的第一通道輸出的第二信號的尺度。
[0013] 根據(jù)另一個方面，配電單元（PDU)包括被配置成從輸入電源接收輸入功率的輸入 端，配置成提供輸出功率的多個出口，包括多個通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)，以及耦合到ADC 的微處理器。該微處理器可以被配置成測量從ADC的第一通道輸出的信號的尺度，比較信 號的尺度與靈敏度閾值，以及基于比較結(jié)果，為對應(yīng)于第一通道的第一出口選擇多個基準(zhǔn) 電壓中的基準(zhǔn)電壓用于到ADC的輸入。在一些實施例中，該信號可以對應(yīng)于通過第一出口 的電流值。
[0014] 在一些實施例中，微處理器還可以被配置成基于多個基準(zhǔn)電壓中的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓 測量信號的尺度。靈敏度閾值可以是基于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓。在一些實施例中，靈敏度閾值可 以包括閾值范圍，并且微處理器還可以被配置成確定信號的尺度是否在閾值范圍之內(nèi)，以 及配置為響應(yīng)于該信號的尺度超出閾值范圍的確定，從當(dāng)前基準(zhǔn)電壓切換到不同的基準(zhǔn)電 壓。在一些實施例中，響應(yīng)于信號的尺度小于或等于閾值范圍的下限的確定，不同的基準(zhǔn)電 壓可以低于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓。響應(yīng)于信號的尺度大于或等于閾值范圍的上限的確定，不同的 基準(zhǔn)電壓可以高于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓。
[0015] 在一些實施例中，PDU還可以包括配置成接收多個基準(zhǔn)電壓和指示選擇的基準(zhǔn)電 壓的控制信號以及向ADC提供選擇的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓開關(guān)。在一些實施例中，PDU還 可以包括配置成存儲多組校準(zhǔn)值的存儲器。每組校準(zhǔn)值可以對應(yīng)于多個基準(zhǔn)電壓中相應(yīng)的 基準(zhǔn)電壓并且微處理器還可以被配置成接收對應(yīng)于選擇的基準(zhǔn)電壓的一組校準(zhǔn)值。
[0016] 根據(jù)另一個方面，配電單元（PDU)包括被配置成從輸入電源接收輸入功率的輸入 端，配置成提供輸出功率的多個出口和包括多個通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)。PDU還包括用于 測量的裝置，其針對多個出口中的每個出口，測量由ADC的相應(yīng)通道輸出且對應(yīng)于通過該 出口的電流值的值，以及用于基于測量的值選擇ADC的基準(zhǔn)電壓。
[0017] 在一些實施例中，用于測量的裝置被配置成響應(yīng)于測量的值超出當(dāng)前基準(zhǔn)電壓的 閾值范圍的確定，從當(dāng)前基準(zhǔn)電壓切換到選擇的基準(zhǔn)電壓。在一些實施例中，響應(yīng)于測量的 值小于或等于閾值范圍的下限的確定，選擇的基準(zhǔn)電壓可以低于當(dāng)前基準(zhǔn)電壓。在一些實 施例中，響應(yīng)于測量的值大于或等于閾值范圍的上限的確定，選擇的基準(zhǔn)電壓可以高于當(dāng) 前基準(zhǔn)電壓。
[0018] 在一些實施例中，PDU還可以包括用于基于基準(zhǔn)電壓對用于測量的裝置校準(zhǔn)的裝 置。
[0019] 還有，其他方面、實施例以及這些示例性方面和實施例的優(yōu)點在下面詳細討論。本 文所公開的實施例可以與其他實施例以任何與本文公開的原理中的至少一個一致的方式 進行組合，并且對于"實施例"、"一些實施例"、"替代實施例"、"各種實施例"、"一個實施例" 或諸如此類的引用并不一定是相互排斥的，并且旨在表示描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性 可以被包括在至少一個實施例中。本文這類術(shù)語的出現(xiàn)不一定全部指的是相同的實施例。
[0020] 附圖的簡要說明
[0021] 至少一個實施例的各個方面下面將參照附圖進行討論，附圖不旨在按比例繪制。 附圖被包括以提供各種方面和實施例的例證和進一步理解，并且被并入本說明書且構(gòu)成本 說明書的一部分，但不旨在作為本公開的限制的限定。在圖中，示于各圖的每個同一的或幾 乎同一的組成部分是用同樣的數(shù)字來表示。為了清楚起見，不是每一個元件都可以被標(biāo)記 在每個圖中。在附圖中：
[0022] 圖1示出根據(jù)本公開的各方面的用于對于ADC測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整的系統(tǒng)的一 個實施例；
[0023] 圖2示出根據(jù)本公開的各方面的用于對于ADC測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整的系統(tǒng)的另 一個實施例；
[0024] 圖3示出包括根據(jù)本公開的各方面的用于對于ADC測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整的系統(tǒng) 的機架式rou;
[0025] 圖4示出根據(jù)本公開的各方面的對于ADC測量的動態(tài)靈敏度調(diào)整的方法一個示例 的流程圖；以及
[0026]圖5是本實施例的各個方面可以在其上實現(xiàn)的計算機系統(tǒng)的一個示例的框圖。
[0027] 詳述
[0028] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所討論的方法以及裝置的實施例不限于應(yīng)用于在下面的描述中闡 述或在附圖中示出的構(gòu)造的細節(jié)和組件的結(jié)構(gòu)。這些方法以及裝置能夠在其他實施例中實 現(xiàn)并且以各種方式被實踐或執(zhí)行。本文提供的具體實現(xiàn)的示例，僅用于說明的目的并且不 旨在進行限制。特別是，在與任何一個或多個實施例結(jié)合進行討論的動作、元件和特征并非 旨在從任何其他實施例中的類似作用中被排除。
[0029] 同樣，本文所使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的，而不應(yīng)被認為是限制。本文以 單數(shù)形式提到的對于系統(tǒng)和方法的實施例或元件或動作的任何引用也可以包含包括多個 這些元件的實施例，以及對于本文任何實施例或元件或動作的以復(fù)數(shù)的任何引用也可以包 含包括僅單個元件的實施例。本文對"包括"、"包含"、"具有"、"含有"、"涉及"以及它們的 變形的使用是指囊括其后列出的術(shù)語及其等同物以及額外的術(shù)語。對于"或"的引用可以 被理解為包括，以便使用"或"描述的任何術(shù)語可以指示所描述術(shù)語的單個的、多于一個的 以及全部中的任何一個。
[0030] 當(dāng)設(shè)計ADC電路時，很難提供能夠測量大的信號同時還能夠用高水平精度測量非 常小的信號的系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)計具有η位的輸出的ADC電路時，它典型地被設(shè)計為容許將被施 加到其的最大幅值的信號。當(dāng)該最大幅值信號被施加到ADC時，輸出將是處于或接近描述 該信號的全部η位。當(dāng)小的信號被施加到相同的ADC電路時，輸出將是用較少細節(jié)描述小 的信號的η-χ位。
[0031] 而每一個被優(yōu)化用于相應(yīng)的信號尺度的多個不同的ADC可以被使用，理想的是， 最小化用來實現(xiàn)功能的組件的數(shù)目，以降低成本并且節(jié)省電路板空間。因此，本文公開的各 種實施例包括具有處理不同尺度的動態(tài)信號的