一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》是艾默生網路能源有限公司於2012年9月26日申請的專利，該專利的申請號為2012103635572，公布號為CN103683178A，授權公布日為2014年3月26日，發明人是薛波浪、房繼軍。

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》公開了一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路，該過流欠壓保護電路包括：第一採樣模組，用於對所述輸出連線埠的輸出電壓進行採樣，並將輸出連線埠的採樣電壓作為基準電壓；第二採樣模組，用於對所述輸入連線埠的輸入電壓進行採樣；比較模組，用於將輸入連線埠的採樣電壓與基準電壓進行比較；控制模組，用於在輸入連線埠的採樣電壓小於基準電壓時，輸出控制信號；驅動模組，用於根據所述控制信號斷開所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間的連線。實施該發明的技術方案，通過改變第一採樣模組和第二採樣模組的採樣值，可適應不同的限流範圍。

2018年12月20日，《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路
• 公布號：CN103683178A
• 授權日：2014年3月26日
• 申請號：2012103635572
• 申請日：2012年9月26日
• 申請人：艾默生網路能源有限公司
• 地址：廣東省深圳市南山區科技工業園科發路一號
• 發明人：薛波浪、房繼軍
• Int.Cl.：H02H3/08(2006.01)I; H02H3/24(2006.01)I; H02H3/06(2006.01)I
• 代理機構：深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人：高占元、高瑞
• 類別：發明專利

專利背景

針對客戶對數據中心設備的管理要求，使數據中心設備易於實施、無工程化接線等要求，對數據中心設備接口及線序定義進行了最佳化。但是，當用戶使用線纜將數據中心設備和數據接收設備進行非直通連線時，有可能發生接線錯誤的情況，例如，將數據中心設備的電源連線埠與數據接收設備的接地連線埠連線，這樣將會導致數據中心設備燒壞，因此需對數據中心設備的相應接口做限流欠壓保護處理。

截至2012年9月，數據中心設備的接口多採用（Positive Temperature Coefficient，熱敏電阻）、慢溶保險管、快溶保險管、空開等進行過流欠壓保護，但其限流範圍受限，因此不能滿足要求。

發明內容

專利目的

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》要解決的技術問題在於提供一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路，可適應不同的限流範圍。

技術方案

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》解決其技術問題所採用的技術方案是：構造一種過流欠壓保護電路，連線在數據中心設備的輸出連線埠和數據接收設備的輸入連線埠之間，其特徵在於，所述過流欠壓保護電路包括：

第一採樣模組，用於對所述輸出連線埠的輸出電壓進行採樣，並將輸出連線埠的採樣電壓作為基準電壓；

第二採樣模組，用於對所述輸入連線埠的輸入電壓進行採樣；

比較模組，用於將輸入連線埠的採樣電壓與基準電壓進行比較；

控制模組，用於在輸入連線埠的採樣電壓小於基準電壓時，輸出控制信號；

驅動模組，用於根據所述控制信號斷開所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間的連線。

所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述第一採樣模組包括第一電阻組、第二電阻組和穩壓管，其中，所述第一電阻組連線在所述輸出連線埠和所述比較模組的第一輸入端之間，所述第二電阻組連線在所述比較模組的第一輸入端和地之間，所述穩壓管的負端連線所述比較模組的第一輸入端，所述穩壓管的正端接地，且所述基準電壓根據下面公式來確定:

Ufef＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2；

其中，Uref為基準電壓，VCC為所述輸出連線埠的端電壓，Rz1為第一電阻組的阻值，Rz2為第二電阻組的阻值。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述第一採樣模組包括第一電阻組、第二電阻組和第一電容組，其中，所述第一電阻組連線在所述輸出連線埠和所述比較模組的第一輸入端之間，所述第二電阻組連線在所述比較模組的第一輸入端和地之間，所述電容組連線所述輸出連線埠和地之間，且所述基準電壓根據下面公式來確定:

Ufef＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2；

其中，Uref為基準電壓，VCC為輸出連線埠的端電壓，Rz1為第一電阻組的阻值，Rz2為第二電阻組的阻值。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述第二採樣模組包括第三電阻組，所述第三電阻組連線在所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間，而且，所述輸入連線埠的採樣電壓根據下面公式來確定：

VCC_O＝VCC-Io*Rz3；

Rz3＝（VCC-Uref）/Iref；

其中，VCC_O為所述輸入連線埠的採樣電壓，Rz3為第三電阻組的阻值，Io為第三電阻組的電流，Iref為基準電流。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述第一採樣模組還包括二極體、第四電阻組和第一上拉電阻，且所述第四電阻組的第一端連線所述比較模組的輸出端，所述第四電阻組的第二端連線所述二極體的正極，所述二極體的負極連線所述比較模組的第一輸入端，所述第一上拉電阻的第一端連線所述輸出連線埠，所述第一上拉電阻的第二端連線所述比較模組的第二輸入端。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述輸入連線埠和地之間連線有電容；

所述控制模組包括第一開關管、充電電阻組、充電電容組和第二上拉電阻，所述第一開關管的控制端通過所述充電電阻組連線所述比較模組的輸出端，所述第一開關管的第一端通過所述第二上拉電阻連線所述輸出連線埠，所述第一開關管的第二端接地，所述充電電容組連線在所述第一開關管的控制端和地之間，且充電電阻組的阻值和充電電容組的容值由輸入連線埠在上電時所述電容的充電時間來確定。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述驅動模組為繼電器，其中，所述繼電器線圈的兩端分別連線所述輸出連線埠和所述第一開關管的第一端，所述繼電器開關的常閉觸頭的第一端連線所述輸出連線埠，所述繼電器開關的常閉觸頭的第二端通過所述第二採樣模組連線所述輸入連線埠。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述驅動模組為第二開關管，其中，所述第二開關管的控制端連線所述第一開關管的第一端，所述第二開關管的第一端分別連線所述輸出連線埠及通過所述第三電阻組連線所述輸入連線埠。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述過流欠壓保護電路還包括發光二極體，且所述發光二極體的正極連線所述第二上拉電阻的第一端，所述第二上拉電阻的第二端連線所述輸出連線埠，所述發光二極體的負極連線所述第一開關管的第一端。

在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》所述的過流欠壓保護電路中，所述過流欠壓保護電路還包括TVS管和第二限流電阻，且所述第一上拉電阻的阻值至少比所述第二限流電阻的阻值大10倍，所述TVS管的第一端連線所述輸入連線埠，所述TVS管的第二端接地，所述第二限流電阻連線在所述輸入連線埠和所述比較模組的第二輸入端之間。

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》還構造一種數據中心設備，與數據接收設備相連，所述數據中心設備包括以上所述的過流欠壓保護電路。

實施《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的技術方案，由於分別對數據中心設備的輸出連線埠的電壓和數據接收設備的輸入連線埠的電壓進行採樣，當數據接收設備的輸入連線埠的採樣電壓過低（即低於基準電壓），則可認為數據中心設備的輸出連線埠與數據接收設備的輸入連線埠之間的接線錯誤（例如，誤接地），此時，數據中心設備的輸出連線埠與數據接收設備的輸入連線埠之間便下線，從而起到過流欠壓的保護作用。而且，在實際套用中，可根據實際情況選擇合適的第一採樣模組和第二採樣模組，從而可改變輸出連線埠的採樣電壓和輸入連線埠的採樣電壓，因此《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的過流欠壓保護電路可適應不同的限流範圍。

另外，可根據實際需要，通過調整充電電阻的阻值和充電電容的容值來調整充電時間，從而調整過流欠壓保護的回響時間，避免驅動模組在輸入連線埠剛上電時發生誤動作。

附圖說明

圖1是《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》過流欠壓保護電路實施例一的邏輯圖；

圖2是《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》過流欠壓保護電路優選實施例的電路圖。

技術領域

《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》涉及電路保護領域，尤其涉及一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路。

權利要求

1.一種過流欠壓保護電路，連線在數據中心設備的輸出連線埠和數據接收設備的輸入連線埠之間，其特徵在於，所述過流欠壓保護電路包括：第一採樣模組，用於對所述輸出連線埠的輸出電壓進行採樣，並將輸出連線埠的採樣電壓作為基準電壓；第二採樣模組，用於對所述輸入連線埠的輸入電壓進行採樣；比較模組，用於將輸入連線埠的採樣電壓與基準電壓進行比較；控制模組，用於在輸入連線埠的採樣電壓小於基準電壓時，輸出控制信號；所述控制模組包括第一開關管、充電電阻組、充電電容組和第二上拉電阻，所述第一開關管的控制端通過所述充電電阻組連線所述比較模組的輸出端，所述第一開關管的第一端通過所述第二上拉電阻連線所述輸出連線埠，所述第一開關管的第二端接地，所述充電電容組連線在所述第一開關管的控制端和地之間，且充電電阻組的阻值和充電電容組的容值由輸入連線埠在上電時所述電容的充電時間來確定；驅動模組，用於根據所述控制信號斷開所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間的連線。

2.根據權利要求1所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述第一採樣模組包括第一電阻組、第二電阻組和穩壓管，其中，所述第一電阻組連線在所述輸出連線埠和所述比較模組的第一輸入端之間，所述第二電阻組連線在所述比較模組的第一輸入端和地之間，所述穩壓管的負端連線所述比較模組的第一輸入端，所述穩壓管的正端接地，且所述基準電壓根據下面公式來確定：Ufef＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2；其中，Uref為基準電壓，VCC為所述輸出連線埠的端電壓，Rz1為第一電阻組的阻值，Rz2為第二電阻組的阻值。

3.根據權利要求1所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述第一採樣模組包括第一電阻組、第二電阻組和第一電容組，其中，所述第一電阻組連線在所述輸出連線埠和所述比較模組的第一輸入端之間，所述第二電阻組連線在所述比較模組的第一輸入端和地之間，所述電容組連線所述輸出連線埠和地之間，且所述基準電壓根據下面公式來確定：Ufef＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2；其中，Uref為基準電壓，VCC為輸出連線埠的端電壓，Rz1為第一電阻組的阻值，Rz2為第二電阻組的阻值。

4.根據權利要求2或3所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述第二採樣模組包括第三電阻組，所述第三電阻組連線在所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間，而且，所述輸入連線埠的採樣電壓根據下面公式來確定：VCC_O＝VCC-Io*Rz3；Rz3＝（VCC-Uref）/Iref；其中，VCC_O為所述輸入連線埠的採樣電壓，Rz3為第三電阻組的阻值，Io為第三電阻組的電流，Iref為基準電流。

5.根據權利要求4所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述第一採樣模組還包括二極體、第四電阻組和第一上拉電阻，且所述第四電阻組的第一端連線所述比較模組的輸出端，所述第四電阻組的第二端連線所述二極體的正極，所述二極體的負極連線所述比較模組的第一輸入端，所述第一上拉電阻的第一端連線所述輸出連線埠，所述第一上拉電阻的第二端連線所述比較模組的第二輸入端。

6.根據權利要求5所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述輸入連線埠和地之間連線有電容。

7.根據權利要求6所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述驅動模組為繼電器，其中，所述繼電器線圈的兩端分別連線所述輸出連線埠和所述第一開關管的第一端，所述繼電器開關的常閉觸頭的第一端連線所述輸出連線埠，所述繼電器開關的常閉觸頭的第二端通過所述第二採樣模組連線所述輸入連線埠。

8.根據權利要求6所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述驅動模組為第二開關管，其中，所述第二開關管的控制端連線所述第一開關管的第一端，所述第二開關管的第一端分別連線所述輸出連線埠及通過所述第三電阻組連線所述輸入連線埠。

9.根據權利要求6所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述過流欠壓保護電路還包括發光二極體，且所述發光二極體的正極連線所述第二上拉電阻的第一端，所述第二上拉電阻的第二端連線所述輸出連線埠，所述發光二極體的負極連線所述第一開關管的第一端。

10.根據權利要求9所述的過流欠壓保護電路，其特徵在於，所述過流欠壓保護電路還包括TVS管和第二限流電阻，且所述第一上拉電阻的阻值至少比所述第二限流電阻的阻值大10倍，所述TVS管的第一端連線所述輸入連線埠，所述TVS管的第二端接地，所述第二限流電阻連線在所述輸入連線埠和所述比較模組的第二輸入端之間。

11.一種數據中心設備，與數據接收設備相連，其特徵在於，所述數據中心設備包括權利要求1-10所述的過流欠壓保護電路。

實施方式

如圖1所示的《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》過流欠壓保護電路實施例一的邏輯圖，該過流欠壓保護電路連線在數據中心設備的輸出連線埠和數據接收設備的輸入連線埠之間，用於在數據中心設備的輸出連線埠和數據接收設備的輸入連線埠通過線纜非直通連線時，防止因接線錯誤而導致的數據中心設備燒壞的情況發生。該過流欠壓保護電路包括：第一採樣模組10、第二採樣模組20、比較模組30、控制模組40和驅動模組50。其中，第一採樣模組10用於對所述輸出連線埠的輸出電壓（VCC）進行採樣，並將輸出連線埠的採樣電壓作為基準電壓；第二採樣模組20用於對所述輸入連線埠的輸入電壓（VCC_O）進行採樣；比較模組30用於將輸入連線埠的採樣電壓與基準電壓進行比較；控制模組40用於在輸入連線埠的採樣電壓小於基準電壓時，輸出控制信號；驅動模組50用於根據所述控制信號斷開所述輸出連線埠和所述輸入連線埠之間的連線。實施該技術方案，由於分別對數據中心設備的輸出連線埠的電壓和數據接收設備的輸入連線埠的電壓進行採樣，當數據接收設備的輸入連線埠的採樣電壓過低（即低於基準電壓），則可認為數據中心設備的輸出連線埠與數據接收設備的輸入連線埠之間的接線錯誤（例如，誤接地），此時，數據中心設備的輸出連線埠與數據接收設備的輸入連線埠之間便下線，從而起到過流欠壓的保護作用。而且，在實際套用中，可根據實際情況選擇合適的第一採樣模組和第二採樣模組，從而可改變輸出連線埠的採樣電壓和輸入連線埠的採樣電壓，因此《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的過流欠壓保護電路可適應不同的限流範圍。

圖2是《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》過流欠壓保護電路實施例一的電路圖，該過流欠壓保護電路連線在數據中心設備的輸出連線埠J1和數據接收設備的輸入連線埠J2之間，而且，數據中心設備的輸出連線埠J1的端電壓為VCC，數據接收設備的輸入連線埠J2的端電壓為VCC_O。該過流欠壓保護電路包括第一採樣模組、第二採樣模組、比較模組、控制模組和驅動模組。下面具體說明每個模組：

比較模組為比較器U1，比較器U1由運放來實現。

在第一採樣模組中，第一電阻組包括電阻R1，第二電阻組包括電阻R2、電阻R3，第一電容組包括電容C1、電容C2、電容C3。其中，電阻R1連線在輸出連線埠J1和比較器U1的正輸入端之間，電阻R2、電阻R3串聯在比較器U1的正輸入端和地之間，且穩壓管D1的負端連線比較器U1的正輸入端，穩壓管D1的正端接地。另外，電容C1、電容C2、電容C3分別並聯在輸出連線埠J1和地之間。在此說明的是，雖然第一採樣模組中既示出了穩壓管D1，又示出了第一電容組，但在其它實施例中，穩壓管D1與第一電容組可二選其一，例如，當該電路主要用於欠壓保護時，可選擇穩壓管D1，不需要第一電容組；當該電路主要用於電流保護時，可選擇第一電容組，而不需要穩壓管D1。第一電容組的作用為當出現故障時，保證比較器U1的正輸入端電壓不被立即拉低，當輸入電源有較大電容（例如，電容C7）時，也可不需要此處的第一電容組。在第一採樣模組中，可根據下面公式來確定基準電壓：

Ufef＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2；

其中，Uref為基準電壓，VCC為輸出連線埠的端電壓，Rz1為第一電阻組的阻值，Rz2為第二電阻組的阻值。

此外，第一採樣模組還包括二極體D2、電阻R4和電阻R6，此處應說明的是，電阻R4也可由包含多個串聯、並聯、混合聯的第四電阻組來構成，電阻R6在此起上拉作用。電阻R4的第一端連線比較器U1的輸出端，電阻R4的第二端連線二極體D2的正極，二極體D2的負極連線比較器U1的正輸入端，電阻R6的第一端連線輸出連線埠J1，電阻R6的第二端連線比較器的負輸入端。二極體D2、電阻R4和電阻R6主要用於在故障消失時（即由異常轉為正常），該欠壓保護電路恢復為初始狀態。在第二採樣模組中，第三電阻組包括電阻R12-R21。其中，電阻R12與電阻R13先並聯，再與電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21串聯，而且，輸入連線埠的採樣電壓可根據下面公式來確定：

VCC_O＝VCC-Io*Rz3；

Rz3＝（VCC-Uref）/Iref；

其中，VCC_O為輸入連線埠J2的端電壓，也即，輸入連線埠J2的採樣電壓，Rz3為第三電阻組的阻值，Io為第三電阻組的電流，Iref為基準電流，在此應說明的是，在實際套用中，可根據基準電壓和基準電流來確定第三電阻組的阻值。

在控制模組中，首先說明的是，輸入連線埠J2和地之間連線有電容（未示出）。充電電阻組包括電阻R8，充電電容組包括電容C4、C5、C6，第一開關管為三極體Q1，第二上拉電阻為電阻R11，而且，充電電阻組的阻值和充電電容組的容值由輸入連線埠在上電時電容充電時間來確定。其中，三級管Q1的基極通過電阻R8連線比較器U1的輸出端。三極體Q1的集電極連線發光二極體D3的負極，發光二極體D3的正極通過電阻R11連線輸出連線埠J1，三極體Q1的發射極接地。發光二極體D3用於指示三極體Q1動作，當然，在另一個實施例中，也可省去發光二極體D3。電容C4、電容C5、電容C6的一端連線三極體Q1的基極，電容C4、電容C5、電容C6的另一端一併通過電阻R9接地，當然，在另一個實施例中，電阻R9也可省去。

在驅動模組中，繼電器RLY1線圈的兩端分別連線輸出連線埠J1和三極體Q1的集電極，繼電器RLY1開關的常閉觸頭的第一端連線輸出連線埠J1，繼電器開關RLY1的常閉觸頭的第二端通過第三電阻組連線輸入連線埠J2。

另外，該過流欠壓保護電路還包括TVS管ZD1和電阻R5，電阻R5起限流作用，而且，電阻R6的阻值至少比電阻R5的阻值大10倍。其中，TVS管ZD1的第一端連線輸入連線埠J2，TVS管ZD1的第二端接地，電阻R5的一端連線輸入連線埠J2，另一端通過電阻R7連線比較器U1的負輸入端，當然，在另一個實施例中，也可省略電阻R7。

下面結合一個實際套用中的具體例子來說明該過流欠壓保護電路的工作原理：首先，假設輸出連線埠的端電壓VCC為24V，電阻R1、電阻R2、電阻R3的阻值分別為2.2KΩ、1.5KΩ、5.1KΩ，電阻R12-R21所組成的第三電阻組的阻值為10Ω，電阻R4的阻值為300KΩ，電阻R6的阻值遠遠大於電阻R5的阻值，以使得電阻R5上的電壓可忽略。而且，假設正常情況下允許輸出連線埠J1向輸入連線埠J2輸出的最大電流（即基準電流或保護電流）Iref為0.6A。在此需說明的是，這些器件的參數為舉例說明，實際套用需根據具體需求計算調整。

首先，基準電壓Ufef，即比較器U1的正輸入端的電壓Ui1，可根據下面公式計算：

Rz1＝R1＝2.2KΩ；

Rz2＝R2+R3＝1.5KΩ+5.1KΩ＝6.6KΩ；

Rz3＝10KΩ；

Rz4＝R4＝0.3KΩ

Ufef＝Ui1＝VCC/（Rz1+Rz2）*Rz2

＝24V/（2.2KΩ+6.6KΩ）*6.6KΩ＝18V；

其中，Ui1為系統正常時比較器U1正輸入端的電壓；

另外，根據正常情況下允許的最大輸出電流Iref，計算比較器U1的負端的最小輸入電壓：

Ui2＝VCC_O＝VCC-Rz3*Iref＝18V；

其中，Ui2為比較器U1的負端的最小輸入電壓。

初始狀態下：初始上電時，輸入連線埠J2的端電壓VCC_O由繼電器RLY1開關的常閉觸頭輸出，因此，比較器U1的負輸入端的電壓Ui2＝VCC_O＝24V>Ui1＝18V，比較器U1的輸出端輸出0V（Uo1），由於電阻R11起上拉作用，三極體Q1不動作，進而繼電器RLY1不動作，輸入連線埠J2的電壓由繼電器RLY1的常閉觸頭輸出，輸出電壓正常；

工作正常時：當Ui1<Ui2，即輸入連線埠J2的端電壓大於18V、輸出電流小於0.6A，電壓及電流均在正常工作範圍內，比較器U1輸出0V（Uo1），三極體Q1及繼電器RLY1不動作，輸入連線埠J2的電壓由繼電器RLY1的常閉觸頭輸出，輸出電壓正常；

工作由正常轉到異常時：當Ui1>Ui2，即輸入連線埠J2的電壓VCC_O小於18V、輸出電流大於0.6A，電壓及電流在超出正常工作範圍，由於電阻R6起上拉作用，則比較器U1輸出24V（Uo1），進而通過電阻R8為電容C4、C5、C6進行充電，當充電電壓達到三極體Q1的導通電壓時，三極體Q1導通，接著，繼電器RLY1動作，繼電器RLY1的常閉觸頭斷開，無輸出電壓，即輸入連線埠J2的電壓VCC_O為0；

工作由異常恢復正常時：由於比較器U1在異常模式工作時的輸出電壓為24V（Uo1），而且，由於電阻R4的存在，比較器U1的正輸入端的電壓在異常工作情況下與正常工作時不同，具體為：

Ui11＝Ui1+（Uo1-0.5）/（Rz4+Rz2）*Rz2

＝18V+（24-0.5）/（0.3KΩ+6.6KΩ）*6.6KΩ＝18.506V

Io11＝（VCC-Ui11）/Rz3

＝（24V-18.506V）/10KΩ＝0.549A；

其中，Ui11為系統異常時比較器U1的正輸入端電壓，Uo1為比較器U1輸出電壓；Io11為異常轉正常時的最大輸出電流。另外，還應當說明的是，在計算Ui11時，二極體D2的電壓略等於0.5V。當Ui11<Ui2時，即輸入連線埠J2的電壓大於18.506V、輸出電流Io11小於0.549A，電壓及電流恢復正常工作範圍內，比較器U1的輸出電壓由24V變為0V，三極體Q1及繼電器RLY1斷開，電壓由繼電器RLY1的常閉觸點輸出，輸出電壓恢復正常。

下表是該過流欠壓保護電路在各工作狀態下的系統參數如下：

表1過流欠壓保護電路在各工作狀態下的系統參數表

另外，關於充電電阻組和充電電容組的選取，可根據數據接收設備的輸入連線埠在上電時的電容的充電時間來確定。具體原因如下：數據接收設備的輸入連線埠上連線有電容，在輸入連線埠剛剛上電時，電壓較低，只有等該電容充電完成後，輸入連線埠的電壓才達到正常工作電壓。而在充電過程中，由於輸入連線埠的端電壓較低，雖然這屬於正常情況，是不希望繼電器動作的，但是，假設沒有充電電阻組、充電電容組或充電電容組的充電完成時間過短，就會造成繼電器的誤動作。因此，為避免輸入連線埠的電容在充電過程中引發繼電器誤動作，《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》要求充電電容組的充電完成時間必須大於輸入連線埠上的電容的充電完成時間，若輸入連線埠上的充電電容的充電完成時間為T1（例如，10ms），則充電電容組的充電時間T必須滿足：

T＝RC×Ln

>T1

其中，T為充電電容組的充電完成時間，即第一開關管的導通的延時時間，R為充電電阻組的阻值，C為充電電容組的容值，V為充電電壓，Vt為t時刻充電電容組的電壓。在選取了合適的充電電阻組合充電電容組後，就不會發生輸入連線埠的充電電容在充電期間而使繼電器誤動作的情況。

最後，還應當說明的是，在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的其它一些實施例中，上述實施例中的繼電器RLY1也可由MOS管、三極體或其它類型的開關管替代，此時，該開關管的控制端連線三極體Q1的集電極，該開關管的第一端連線輸出連線埠J1及通過第二採樣模組連線輸入連線埠J2。另外，該實施例中的三極體Q1作為可控的開關管，也可用MOS管來代替，此時，MOS管柵極為控制端，MOS管的漏極為第一端，MOS管的源極為第二端。

在該過流欠壓保護的實際套用中，TVS管ZD1和電阻R5主要用於EMC的浪涌防護；發光二極體D3用於在出現過流欠壓時進行發光，以進行提示。當然，電阻R8、TVS管ZD1、電阻R5、發光二極體D3在其它實施例中，也可省略。另外，第一電容組、充電電容組在其它實施例中也可由其它數量、其它類型的並聯電容組成。同樣地，在其它實施例中，第一電阻組、第二電阻組、第三電阻組、第四電阻組可由任意數量的串聯、並聯或混合聯的電阻組成。這都在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的保護範圍內。

以上所述僅為《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的優選實施例而已，並不用於限制《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》，對於該領域的技術人員來說，《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》可以有各種更改和變化。凡在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》的權利要求範圍之內。

榮譽表彰

2018年12月20日，《一種數據中心設備及其過流欠壓保護電路》獲得第二十屆中國專利優秀獎。