[发明专利]用于ADC测量的动态灵敏度调整

说明书

测量用于配电单元的动态信号的系统以及方法。在一个实施例中，配电单元(PDU)包括模数转换器(ADC)，ADC包括多个通道，每个通道对应于PDU的多个出口中相应的出口。PDU还包括耦合到ADC并且配置成测量从ADC的第一通道输出的信号的尺度，比较信号的尺度与灵敏度阈值，以及基于比较结果，为对应于第一通道的第一出口选择多个基准电压中的基准电压用于到ADC的输入的微处理器。除了高电平电流如20A左右，各种实施例允许使用ADC测量少于300mA左右的低电平出口电流。

技术领域

本公开的实施例一般涉及模数转换。更具体地，实施例涉及用于对于配电单元中的模数转换的动态灵敏度调整的系统以及方法。

背景描述

数据中心通常包括设备机架内包含的多个配电单元(PDU)。机架安装式配电单元，有时也被称为机架式PDU，典型地将电力提供给各种设备，如包含在设备支架内的服务器以及网络组件。人们常常希望测量由耦合到PDU或机架式PDU的出口的各种设备使用的电流或电压。更具体地，有必要对小的和大的信号都使用模数转换器(ADC)进行精确测量。测量小的和大的信号的典型方法包括使用单独的ADC。每个ADC可以被优化来处理小的、低电平信号或大的、高电平信号的测量，但典型地不能同时处理。多个ADC的使用增加了对于采样电路的成本以及复杂性。另一种方法需要使用信号调节电路，其放大施加到ADC的信号。然而，这种方法需要一个或多个放大器来容纳到ADC的每个输入通道，以及影响作为必须被考虑的放大器增益的偏差来测量的信号，从而也增加复杂性和成本。

概要

至少一些方面和实施例涉及为具有一个或多个出口的PDU提供动态的ADC测量灵敏度调整。各种实施例可以包括被配置成允许高电平和低电平的出口电流的精确测量的ADC。这可以通过提供多个ADC基准电压以同时测量高出口电流和低出口电流来实现。使用大的ADC电压基准将允许不带ADC测量的削波的高出口电流的测量。使用小的ADC电压基准将通过有效地增加在较低电平处的信号测量的分辨率来允许低出口电流的测量。当测量较低的电流电平时，这还增加信号噪声比。各种实施例可以不需要额外的信号调节电路来影响被测量的信号。

根据一个方面，提供了使用配电单元(PDU)中的模数转换器(ADC)测量动态信号的方法。该方法包括将PDU的多个出口与ADC的多个通道相关联，提供多个基准电压，测量从ADC的第一通道输出的信号的尺度，比较信号的尺度与灵敏度阈值，以及基于比较结果，为对应于第一通道的第一出口选择多个基准电压中的基准电压用于到ADC的输入的动作。在一些实施例中，信号可以对应于通过第一出口的电流值。

在一些实施例中，该方法还可以包括，在选择基准电压之后，基于该基准电压从输出自第一通道的信号确定测量值以及施加校准值到该测量值。

在一些实施例中，该方法还可以包括提供多个灵敏度阈值，每个灵敏度阈值对应于多个基准电压中相应的基准电压。灵敏度阈值可以是基于多个基准电压的当前基准电压。在一些实施例中，该方法还可以包括基于当前基准电压测量从ADC的第一通道输出的信号的尺度。在一些实施例中，灵敏度阈值可以包括阈值范围，并且比较还可以包括确定该信号的尺度是否在阈值范围之内。该方法还可以包括响应于该信号的尺度超出阈值范围的确定，从使用当前基准电压切换成使用不同的基准电压。

在一些实施例中，该方法还可以包括响应于该信号的尺度小于或等于阈值范围的下限的确定，从使用当前基准电压切换成使用低于当前基准电压的不同的基准电压。该方法还可以包括响应于该信号的尺度大于或等于阈值范围的上限的确定，从使用当前基准电压切换成使用高于当前基准电压的不同的基准电压。

在一些实施例中，该方法还可以包括提供耦合到ADC的微处理器以及使用微处理器进行测量、比较和选择的动作。该方法还可包括基于基准电压校准微处理器以及使用校准的微处理器基于基准电压测量从ADC的第一通道输出的第二信号的尺度。