專利名稱：一種基于MicroTCA的電源管理方法及模塊設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于MicroTCA的電源管理方法及模塊。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前通信技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域中，MicroTCA是一個(gè)全新的架構(gòu)，它從ATCA的架構(gòu)中演化而來(lái)，但不是ATCA架構(gòu)的替代，從產(chǎn)品和應(yīng)用的領(lǐng)域來(lái)講，兩者有所不同。在ATCA架構(gòu)中，所有的電源轉(zhuǎn)換功能存在于每個(gè)載板中，載荷電路可以靈活地配置在AMC模塊和載板PCB或兩者兼而有之。MicroTCA架構(gòu)則簡(jiǎn)化為要求所有的載荷都存在在AMC中，而集中所有的主要電源轉(zhuǎn)換和控制在由一個(gè)或多個(gè)MicroTCA電源模塊組成的子系統(tǒng)中。MicroTCA規(guī)范提供了對(duì)于使用電源模塊的目的和功能描述“Micr0TCA電源模塊實(shí)現(xiàn)從輸入到12V和3. 3V電壓變換，給每個(gè)AMC模塊提供管理電源和載荷電源。電源模塊的電源控制邏輯表現(xiàn)為保護(hù)，時(shí)序控制和隔離功能。電源子系統(tǒng)是由載板管理器所控制的， 它確保在每個(gè)電源通道使能之前有足夠的電源功率去驅(qū)動(dòng)。，，“電源模塊同樣包含了必要的監(jiān)控功能以管理電源子系統(tǒng)。它們有檢測(cè)AMC模塊，MCH模塊和冷卻模塊存在，以及提供每個(gè)電源通道上電的電路。電源模塊還要監(jiān)控每一通道的電源質(zhì)量并確保它們不過(guò)載。如果配置了一個(gè)冗余電源模塊，當(dāng)主電源模塊失效時(shí)，冗余電源模塊將自動(dòng)擔(dān)負(fù)起其的供電備份功能。”電源模塊需擔(dān)負(fù)起最多12個(gè)AMC模塊的載荷和管理部分器件供電，還要能為最多 2個(gè)冷卻模塊和兩個(gè)MCH模塊供電。因而，許多電源模塊被設(shè)計(jì)為能最多支持16路電源通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施提供一種基于MicroTCA的電源管理方法及模塊，輸出功率能達(dá)到380W，提供最多16路電源通道，支持冗余最多四個(gè)電源模塊，符合MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)，為 MicroTCA平臺(tái)提供智能電源管理。本發(fā)明實(shí)施提供一種基于MicroTCA的電源管理方法，包括以下步驟電源模塊給MCH模塊提供電源；電源模塊檢測(cè)AMC模塊的安裝，并提供管理電源；MCH模塊檢測(cè)AMC模塊的把手狀態(tài)變化，并與電源模塊進(jìn)行通信；電源根據(jù)通信消息內(nèi)容判斷需要提供電源還是關(guān)斷電源。本發(fā)明實(shí)施提供一種基于MicroTCA的電源管理模塊，主要由電源輸入電路、電源產(chǎn)生模塊、電源管理模塊和電源分配電路構(gòu)成電源輸入電路提供電源的安全接入，提供熱插拔功能，過(guò)流過(guò)壓保護(hù)，防浪涌保護(hù)以及電壓保持。電源產(chǎn)生模塊主要產(chǎn)生電源管理模塊的工作電源、各通道的載荷電源，以及管理電源。電源管理模塊包含電源的帶載能力信息，負(fù)責(zé)與電源管理控制模塊進(jìn)行通信，從而控制各通道的電源的開(kāi)關(guān)。電源分配模塊，提供各通道的電源通路，支持通道的熱插拔保護(hù)。


圖1所示一種基于MicroTCA的電源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2所示為一種基于MicroTCA的電源管理方法流程3所示為冗余電源競(jìng)爭(zhēng)主備的流程圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供MicroTCA的一個(gè)簡(jiǎn)化平臺(tái)，如圖1所示，包括背板提供模塊之前的通信通道IPMB_L[1:12]和IPMB_0[A:B]、電源通道(包括管理電源和載荷電源)和控制通道(插穩(wěn)信號(hào)PS1#，復(fù)位信號(hào)ENABLES等)。MCH模塊通過(guò)IPMB_L總線與各AMC模塊進(jìn)行通信，獲取AMC模塊的狀態(tài)信息；通過(guò)ΙΡΜΒ_0與電源模塊進(jìn)行通信，交換電源的控制信息；AMC模塊(包括冷卻模塊)受電源管理的對(duì)象。本發(fā)明一種基于MicroTCA的電源管理方法，如圖2所示，包括以下步驟前期階段，電源模塊檢測(cè)MCH模塊和冷卻模塊的安裝、在位狀態(tài)，并識(shí)別為MCH模塊位置和冷卻模塊位置，電源模塊給MCH模塊和冷卻提供管理電源和載荷電源。電源模塊關(guān)閉其它AMC模塊的電源通道，包括管理電源和載荷電源，此刻的AMC模塊記為MO狀態(tài)。正常階段，AMC模塊的電源狀態(tài)由MCH模塊來(lái)進(jìn)行管理，電源模塊則負(fù)責(zé)檢測(cè)AMC 模塊的安裝情況并根據(jù)從MCH模塊處獲取的狀態(tài)信息控制通道電源。具體狀態(tài)如下?tīng)顟B(tài)MO :AMC模塊未安裝，藍(lán)色指示燈滅。如果電源模塊檢測(cè)到AMC模塊在位，PS1# 有效，電源模塊給AMC模塊提供管理電源，以便AMC模塊能夠與MCH模塊進(jìn)行通信，狀態(tài)變換到Ml。狀態(tài)Ml =AMC模塊等待被激活，藍(lán)色指示燈亮，。如果AMC模塊此時(shí)拔出，則狀態(tài)變換為MO ；如果AMC模塊的把手(插入/拔出)事件發(fā)生，AMC模塊通過(guò)IPMB_L總線通信給 MCH報(bào)告此事件，MCH將其狀態(tài)變換為M2。狀態(tài)M2 :AMC模塊的請(qǐng)求激活，藍(lán)色指示燈長(zhǎng)閃爍。如果把手事件為拔出，MCH將其狀態(tài)變換為Ml ；如果把手事件為插入，MCH保持與AMC模塊進(jìn)行通信，獲取AMC模塊的ID、 電流、電壓、溫度和功率信息，如果AMC模塊的電流小于電源模塊先前設(shè)置好的相應(yīng)ID的最大電流，則表示AMC狀態(tài)良好；如果AMC模塊的功率小于電源模塊的剩余功率，則表示電源模塊能夠提供AMC模塊所需的驅(qū)動(dòng)。上述當(dāng)且僅當(dāng)兩者均成立時(shí)，MCH模塊與電源模塊通信，并請(qǐng)求提供載荷電源。電源模塊為相應(yīng)的通道提供載荷電源。MCH模塊將AMC模塊的狀態(tài)變換為M3或M4。狀態(tài)M3/M4 =AMC模塊的完成激活，藍(lán)色指示滅。如果AMC模塊的把手(插入/拔出)事件發(fā)生，AMC模塊通過(guò)IPMB_L總線通信給MCH報(bào)告此事件，MCH將其狀態(tài)變換為M5 或M6。狀態(tài)M5/M6 =AMC模塊的請(qǐng)求去激活，藍(lán)色指示短促閃爍。如果把手事件為插入， MCH將其狀態(tài)變換為M3或M4 ；如果把手事件為拔出，MCH模塊與電源模塊通信，并請(qǐng)求將載荷電源關(guān)閉。電源模塊關(guān)閉相應(yīng)通道的載荷電源。MCH模塊將AMC模塊的狀態(tài)變換為M2。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚了解到基于MicroTCA 的電源管理方法，但上述描述方法并沒(méi)有包括冗余電源的情況，本發(fā)明一種基于MicroTCA 的電源管理模塊，能夠支持最多四個(gè)冗余電源模塊，在提供MCH模塊電源之前需進(jìn)行主備競(jìng)爭(zhēng)，具體流程如圖3所示步驟1 電源模塊判斷自身的電源狀態(tài)，如果不良，則輸出備指示信號(hào)；如果良好， 執(zhí)行步驟2。步驟2 電源模塊判斷冗余電源的主備狀態(tài)，如果有主電源模塊存在，則輸出備指示信號(hào)；如果沒(méi)有主電源模塊存在，則輸出主指示信號(hào)，主要是防止后插入的電源模塊必定為備，不影響目前的競(jìng)爭(zhēng)，執(zhí)行步驟3。 步驟3 延遲一段時(shí)間，具體長(zhǎng)度為50us減去當(dāng)前電源模塊物理地址乘以10，這樣的目的是保證在電源模塊同時(shí)上電時(shí)，物理地址最低的電源模塊為主。
步驟4:電源模塊判斷冗余電源的主備狀態(tài)，如果有主電源模塊存在，則輸出備指示信號(hào)；如果沒(méi)有主電源模塊存在，則輸出主指示信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，包括以下步驟(1)電源模塊給MCH模塊提供電源；(2)電源模塊檢測(cè)AMC模塊的安裝，并提供管理電源；(3)MCH模塊檢測(cè)AMC模塊的把手狀態(tài)變化，并與電源模塊進(jìn)行通信；(4)電源根據(jù)通信消息內(nèi)容判斷需要提供電源還是關(guān)斷電源； 如果是插入且狀態(tài)良好，則提供載荷電源；如果是拔出則關(guān)閉載荷電源。
2.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述電源模塊給 MCH模塊提供電源具體包括MCH模塊安裝良好，被電源模塊檢測(cè)在位，并識(shí)別出為MCH模塊； 電源模塊為MCH模塊提供管理電源和載荷電源；
3.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述電源模塊檢測(cè) AMC模塊的安裝，并提供管理電源具體包括AMC模塊安裝指示信號(hào)PS1#有效； 電源模塊直接給AMC模塊提供管理電源；
4.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述MCH模塊檢測(cè) AMC模塊的把手狀態(tài)變化具體包括MCH模塊與AMC模塊進(jìn)行通信，檢測(cè)AMC模塊的把手狀態(tài)變化，包括插入和拔出兩種變化；MCH模塊管理AMC模塊當(dāng)前的處理狀態(tài)機(jī)，分別為MO M6七種狀態(tài)； MCH模塊獲取AMC模塊的狀態(tài)信息，包括ID、電流、電壓、溫度、功率等信息。
5.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述與電源模塊進(jìn)行通信具體包括電源模塊通過(guò)ΙΡΜΒ_0總線與MCH模塊進(jìn)行通信，一方面保持心跳鏈接，另一方面進(jìn)行控制信息和狀態(tài)信息的交換，將電源控制管理交由MCH模塊來(lái)執(zhí)行，電源模塊只是控制電源的通道。
6.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述電源根據(jù)通信消息內(nèi)容主要包括管理電源的控制，載荷電源的控制，電流的狀態(tài)信息、電壓的狀態(tài)信息和溫度f(wàn)e息。
7.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述電源根據(jù)通信消息內(nèi)容判斷需要提供電源還是關(guān)斷電源具體包括電源模塊對(duì)各路電源分別通過(guò)軟件控制其通斷。
8.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述插入狀態(tài)良好具體包括AMC模塊或MCH模塊提供插穩(wěn)信號(hào)，信號(hào)為低時(shí)，表示模塊插好；信號(hào)為高時(shí)，表示模塊沒(méi)有插好。電源模塊從MCH模塊處獲取AMC模塊的電流信息，并與電源模塊本身的電流比較；如果 AMC模塊的電流小于電源模塊所能提供的電流，則表示狀態(tài)良好；如果如果AMC模塊的電流大于等于電源模塊所能提供的電流或AMC模塊的功率大于電源模塊的剩余功率，則表示超過(guò)電源模塊的帶載能力，視為狀態(tài)不良。
9.如權(quán)利要求1所述基于MicroTCA的電源管理方法，其特征在于，所述拔出則關(guān)斷電源包括AMC模塊完全拔出，插穩(wěn)信號(hào)為高，電源模塊關(guān)斷該通道電源；電源模塊從MCH模塊處獲取AMC的熱插拔狀態(tài)信息，如果是AMC模塊把手處于拔出狀態(tài)，電源模塊關(guān)斷該通道電源載荷電源。
10.一種基于MicroTCA的電源管理的模塊，主要包括電源輸入電路、電源產(chǎn)生模塊、電源管理模塊和電源分配電路，其特征在于電源輸入電路提供電源的安全接入，提供熱插拔功能，過(guò)流過(guò)壓保護(hù)，防浪涌保護(hù)以及電壓保持。電源產(chǎn)生模塊主要產(chǎn)生電源管理模塊的工作電源、各通道的載荷電源，以及管理電源。電源管理模塊包含電源的帶載能力信息，負(fù)責(zé)與電源管理控制模塊進(jìn)行通信，從而控制各通道的電源的開(kāi)關(guān)。電源分配模塊，提供各通道的電源通路，支持通道的熱插拔保護(hù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源管理模塊，其特征在于，所述的電源輸入電路，輸入電壓范圍為-44V -60V。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源管理模塊，其特征在于，所述的電源產(chǎn)生模塊，產(chǎn)生電壓為管理電壓3. 3V和載荷電壓12V。
全文摘要
一種基于MicroTCA的電源管理方法及模塊設(shè)計(jì)。本發(fā)明公開(kāi)一種基于MicroTCA的電源管理方法，該方法包括以下步驟電源模塊給MCH模塊提供電源(包括管理電源和載荷電源)；電源模塊與MCH模塊進(jìn)行通信；電源模塊根據(jù)通信消息判斷控制電源通道的供電情況。本發(fā)明公開(kāi)一種基于MicroTCA的電源管理模塊，主要由電源輸入電路、電源產(chǎn)生模塊、電源管理模塊和電源分配電路構(gòu)成。
文檔編號(hào)H02J9/04GK102299549SQ20101021192
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者易開(kāi)東, 黃誠(chéng)雄 申請(qǐng)人:深圳市邦彥信息技術(shù)有限公司