[发明专利]电源寿命适时监察方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机电源设计技术领域，具体涉及电源寿命适时监察方法。

背景技术

在计算机，通讯和电子商务等领域，服务器、存储、交换机和路由器等设备得到广泛的应用，电源是这些设备中的关键部件。在这些领域，意外断电导致设备停机会造成很大的经济损失，因此对电源使用寿命有很高要求。目前控制电源使用寿命的方法主要有两种，一种是使用昂贵的、高可靠的元件设计电源，这种方法只能延迟电源的意外失效，使用者仍然无法预知电源的失效时间，意外失效的风险仍然存在。另一种是采用冗余备份设计，即一台电源失效后，剩余的电源仍然能够支持设备运行，同时及时更换失效电源，但是高冗余度的设计会引起设计成本大幅增加，而且在电源无失效运行时导致资源浪费。

针对以上问题，本发明提出电源寿命适时监察方法，在电源内部，监控最薄弱的元器件，实时将这些元器件的使用状态和工作环境等影响元器件寿命的信息传递到处理单元，处理单元经过分析判断，根据元器件的特性，评估元器件使用寿命，实时精确预测电源的有效使用期限，在电源失效之前，即可提醒使用者进行维护或更换，避免意外断电等故障发生。

发明内容

本发明提供电源实时寿命监察。经过长期的统计分析发现，在电源内部，电解电容失效是导致电源失效最主要的因素，90％以上的电源失效是由于电解电容失效引起的。温度和纹波电流是影响电解电容寿命的主要因素。电解电容厂商会提供在环境温度25℃下，额定纹波电流时的电解电容使用寿命，同时会提供在不同环境温度和纹波电流时电解电容寿命与环境温度25℃下，额定纹波电流时电解电容寿命的关系。

在电源内部，利用检测元件检测电解电容在实际工作时的环境温度和纹波电流，将检测结果转换为电压信号，再进行模-数转换，得到的数字信号传递给微处理器单元，微处理器内部已经设定有根据电解电容厂商提供的在环境温度25℃下，额定纹波电流时的电解电容使用寿命以及在不同环境温度和纹波电流时电解电容寿命与环境温度25℃下，额定纹波电流与电解电容寿命关系的相关的计算方法，微处理器单元会根据接收到的温度和纹波电流信息选择不同的方法进行计算，并折算为电解电容在环境温度25℃下，额定纹波电流时的使用时间，这个过程是实时进行的，计算结果会实时更新，并且与电解电容厂商提供的在环境温度25℃下，额定纹波电流时的电解电容使用寿命进行比较，当使用时间接近电解电容的使用寿命时(如达到使用寿命的95％)，会提醒使用者电源即将失效，需要进行维护或更换。

本发明的有益效果是：在电源内部，监控最薄弱的元器件，实时将这些元器件的使用状态和工作环境等影响元器件寿命的信息传递到处理单元，处理单元经过分析判断，根据元器件的特性，评估元器件使用寿命，实时精确预测电源的有效使用期限，使用者可以实时的知道电源失效的时间，在电源失效之前进行维护或更换，防止意外断电等故障发生。

附图说明

附图1为电源寿命适时监察方法原理示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的内容以实例来描述其工作过程。

如附图所示，在电源内部，电解电容用于输入输出滤波。在这两部分电解电容中进行纹波电流检测(可用电流互感器实现)，可以实时检测流过电解电容的纹波电流，并将纹波电流转换为电压信号，将此电压信号进行模-数转换后传递给微处理器单元。同时在这两部分电解电容附近进行工作温度检测(可用温度传感器实现)，可以实时检测电解电容的工作温度，并将工作温度转换为电压信号，将此电压信号进行模-数转换后传递给微处理器单元。温度和纹波电流是影响电解电容寿命的主要因素。电解电容厂商会提供在环境温度25℃下，额定纹波电流时的电解电容使用寿命，同时会提供在不同环境温度和纹波电流时电解电容寿命与环境温度25℃下，额定纹波电流时电解电容寿命的关系。微处理器内部已经根据厂商提供的数据设定好相应的电解电容寿命计算方法，会根据接收到的纹波电流和工作温度选择合适的方法进行计算，并折算为电解电容在环境温度25℃下，额定纹波电流时的使用时间，将这个结果与厂商提供的电解电容在在环境温度25℃下，额定纹波电流时的使用寿命进行比较，就可以知道电解电容距离失效的时间即电源的失效时间，将此结果输出，进行数-模转换，传递给报警提示单元，实时提示使用者电源的状态。当微处理器单元分析电解电容的使用时间已经很接近于厂商提供的电解电容使用寿命(如使用时间达到使用寿命的95％)，微处理器单元就会判断电解电容即将失效即电源即将失效，微处理器单元会输出报警信号，进行数-模转换，传递给报警提示单元，报警提示单元会以较直观的方式(如LED显示或蜂鸣器)提醒使用者及时维护或更换电源。