CN111064161A - 一种增强服务器抗eft干扰的*** - Google Patents

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    • H02H3/20Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage

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Abstract

本发明提供一种增强服务器抗EFT干扰的***,包括网络端口和BMC芯片,网络端口通信线路中设置有高速开关模块和脉冲侦测模块,所述的脉冲侦测模块和所述的高速开关模块分别与BMC芯片连接;脉冲侦测模块感应到网络端口通信线路中EFT的电压突波时,输出反馈信号到BMC芯片;BMC芯片根据接收到的脉冲侦测模块的输出控制信号控制高速开关模块的通断来控制网络端口通信线路的通断。

Description

一种增强服务器抗EFT干扰的***
技术领域
本发明涉及网络端口测试技术领域,具体涉及一种增强服务器抗EFT干扰的***。
背景技术
电快速瞬变脉冲群(EFT)是由于切换感性负载而产生的电磁干扰。通常发生在服务器的电网中存在众多的机械开关(如:继电器开关,其他感性负载的切断与接通等情况下)的断开和闭合的切换过程中所产生的干扰。电快速瞬变脉冲群的干扰波存在脉冲突波窄,脉冲群重复频率高,上升沿陡峭,单组脉冲群存在多个突波,干扰波的幅值一般可达KV级别等特点。电快速瞬变脉冲群的破坏性较大,电源端口和网络端口通常为主要的被损坏连接端。国家标准GB 17626.4及国际电工委员会标准IEC 61000-4-4所对应的标准电快速瞬变脉冲群抗扰度试验中针对于信息技术设备的电快速瞬变脉冲群测试做了相应的规定。测试设备必须能够满足测试的要求,能够具有满足对应测试等级的抗干扰能力。
信息技术设备的网络端口同样是电快速瞬变脉冲群的测试端口,而且相对来说测试敏感度较高,网口芯片受到电快速瞬变脉冲群突波的干扰后,容易被击穿,导致网口功能丧失。为了保护后端的芯片不受EFT的干扰和影响,通常需要采用TVS来进行防护,将EFT干扰波旁路到电路板的地回路。TVS保护方式依然会有一部分残压,通过连接线泄漏到网络端口芯片接口当中的残压虽然对于半导体的危害等级降低,但是一定时间和一定数量的残压冲击,依然会是芯片的性能降低,甚至被击穿而导致功能丧失。
发明内容
为了解决对外互连网络端口多次遭受EFT干扰,将干扰的程度降低到最低限度,针对现有的TVS保护方式依然会有一部分残压,通过连接线泄漏到网络端口芯片接口当中的残压虽然对于半导体的危害等级降低,但是一定时间和一定数量的残压冲击,依然会是芯片的性能降低,甚至被击穿而导致功能丧失的问题,本发明提供一种增强服务器抗EFT干扰的***。
本发明技术方案是:
本发明提供一种增强服务器抗EFT干扰的***,包括网络端口和BMC芯片,网络端口通信线路中设置有高速开关模块和脉冲侦测模块,所述的脉冲侦测模块和所述的高速开关模块分别与BMC芯片连接;
脉冲侦测模块感应到网络端口通信线路中EFT的电压突波时,输出反馈信号到BMC芯片;BMC芯片根据接收到的脉冲侦测模块的输出控制信号控制高速开关模块的通断来控制网络端口通信线路的通断。
进一步的,所述的脉冲侦测模块包括串联连接的第一电阻和第二电阻,所述的第一电阻和第二电阻的连接点连接到BMC芯片;所述的第一电阻连接到网络端口通信线路中,所述的第二电阻一端与第一电阻连接,第二电阻的另一端接地。
进一步的,所述的高速开关控制模块包括高速开关,所述的BMC芯片通过开关控制电路与高速开关连接,控制高速开关的通断。
进一步的,所述的开关控制电路包括运算放大器和开关驱动单元;
所述的运算放大器的输入端与BMC芯片连接,运算放大器的输出端与开关驱动单元连接,所述的开关驱动单元与高速口开关连接。
进一步的,所述的开关控制电路还包括通道选择单元,运算放大器的输出端通过通道选择单元与开关驱动单元连接,所述的通道选择单元与BMC芯片连接。
进一步的,所述的高速开关为第一MOS管,第一MOS管设置在网络端口通信线路中,所述的第一MOS管的漏极连接到网络端口通信线路输入端,第一MOS管的源极作为网络端口通信线路输出端,第一MOS管的栅极连接到开关驱动单元。
进一步的,所述的开关驱动单元包括电源VCC和第二MOS管,所述的第二MOS管的栅极连接到通道选择单元,所述的第二MOS管的漏极连接到第一MOS管的栅极;所述的第二MOS管的漏极通过第三电阻连接到电源VCC。
进一步的,所述的通道选择单元包括第一二极管和第二二极管;所述的第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接,并且所述的第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接点连接到第二MOS管的栅极;第一二极管的阳极连接到运算放大器的输出端,第二二极管的阳极连接到BMC芯片;所述的运算放大器的反向输入端连接到BMC芯片,所述的运算放大器的正向输入端通过第五电阻连接到基准电压,所述的基准电压通过串联连接的第五电阻和第六电阻接地;运算放大器的电源端通过第四电阻连接到电源VCC。第一二极管和第二二极管的设置实现或门的功能,无论是BMC芯片输出信号还是运算放大器的输出信号,任何一路信号输出高电平信号,都可驱动第二MOS管导通。第二MOS管对地导通后,将第一MOS管的栅极的高电平拉低。此时,通信线路断路。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:导入提高了设备对于EFT干扰的抗干扰能力,与此同时,也具备特殊高电压值的保护。如户外突发的高电压值冲击波。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著地进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例二提供的一种增强服务器抗EFT干扰的***连接示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种增强服务器抗EFT干扰的***,包括网络端口和BMC芯片,网络端口通信线路中设置有高速开关模块和脉冲侦测模块,所述的脉冲侦测模块和所述的高速开关模块分别与BMC芯片连接;
脉冲侦测模块感应到网络端口通信线路中EFT的电压突波时,输出反馈信号到BMC芯片;BMC芯片根据接收到的脉冲侦测模块的输出控制信号控制高速开关模块的通断来控制网络端口通信线路的通断。
本实施例中,以EFT模拟器波形为例,单个脉冲群的持续时间为15ms,脉冲群的周期时间为300ms。当第一个脉冲群结束后,中间间隔285ms;当EFT干扰通过端口连接器袭击网络端口的时,信号通路当中的脉冲侦测模块感应到EFT的电压突波,输出反馈信号到BMC芯片。BMC芯片断开高速开关15ms。285ms后,脉冲侦测模块继续侦测是否存在过压信号,若有,断路15ms。直至脉冲侦测模块侦测不到过压信号后,高速开关闭合。
实施例二
如图1所示,本发明实施例提供的一种增强服务器抗EFT干扰的***,与实施例一的不同之处包括:
所述的脉冲侦测模块包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2,所述的第一电阻R1和第二电阻R2的连接点连接到BMC芯片的BMC_OUT;所述的第一电阻R1连接到网络端口通信线路中,本实施例中MDI-R/MDI-L为网络端口通信线路,所述的第二电阻R2一端与第一电阻R1连接,第二电阻R2的另一端接地。
所述的高速开关控制模块包括高速开关,所述的BMC芯片通过开关控制电路与高速开关连接,控制高速开关的通断。所述的开关控制电路包括运算放大器和开关驱动单元;所述的运算放大器的输入端与BMC芯片连接,运算放大器的输出端与开关驱动单元连接,所述的开关驱动单元与高速口开关连接。所述的开关控制电路还包括通道选择单元,运算放大器的输出端通过通道选择单元与开关驱动单元连接,所述的通道选择单元与BMC芯片连接。
需要说明的是,所述的高速开关为第一MOS管M1,第一MOS管M1设置在网络端口通信线路中,所述的第一MOS管M1的漏极连接到网络端口通信线路输入端,第一MOS管M1的源极作为网络端口通信线路输出端,第一MOS管M1的栅极连接到开关驱动单元。所述的开关驱动单元包括电源VCC和第二MOS管M2,所述的第二MOS管M2的栅极连接到通道选择单元,所述的第二MOS管M2的漏极连接到第一MOS管M1的栅极;网络端口通信线路正常时,电源VCC接入到第一MOS管M1的栅极,使第一MOS管M1处于导通状态,也就是高速开关闭合,通信线路连通;所述的第二MOS管M2的漏极通过第三电阻R3连接到电源VCC。所述的通道选择单元包括第一二极管D1和第二二极管D2;所述的第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极连接,并且所述的第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极连接点连接到第二MOS管M2的栅极;第一二极管D1的阳极连接到运算放大器U1B的输出端,第二二极管D2的阳极连接到BMC芯片的BMC_IN;所述的运算放大器U1B的反向输入端连接到BMC芯片的BMC_OUT,所述的运算放大器U1B的正向输入端通过第五电阻R5连接到基准电压V-REF,所述的基准电压V-REF通过串联连接的第五电阻R5和第六电阻R6接地;运算放大器U1B的电源端通过第四电阻R4连接到电源VCC。第一二极管D1和第二二极管D2的设置实现或门的功能,无论是BMC芯片输出信号还是运算放大器U1B的输出信号,任何一路信号输出高电平信号,都可驱动第二MOS管M2导通。第二MOS管N2对地导通后,将第一MOS管M1的栅极的高电平拉低。此时,通信线路断路。
第一MOS管M1为通信通路上的高速开关。R1/R2电阻为用于侦测线路电压。BMC_OUT为BMC的侦测信号。BMC芯片通过读取BMC_OUT信号电压来判断,信号通路上的电压是否超出过电压范围,此电压范围可通过寄存器设定。
当电压超出过电压范围时,BMC芯片通过BMC_IN信号线输出控制信号。D1/D2为两路选择信号,实现或门的功能。无论是BMC_IN信号还是运算放大器的输出信号,任何一路信号输出高电平信号,都可驱动第二MOS管M2导通。第二MOS管M2对地导通后,将第一MOS管M1的栅极的高电平拉低。此时,通信线路断路。
BMC_OUT信号通过运算放大器U1B与V-REF电压做比对,若超出V-REF电压设定值,则运算放大器输出高电平信号,驱动控制M2动作。M2对地导通后,将M1的Vgs高电平拉低。此时,通信线路断路。V-REF电压的设定,可以定义为电路上限电压,此电压值应高于BMC芯片设定值的电压上限值。
多次的EFT脉冲群的干扰测试会极大的损害网络端口芯片性能,降低使用寿命。本发明专利旨在通信线路当中引入可以通过信号控制的高速开关,以及用于侦测电压的分压电阻。当侦测到第一个脉冲群到达网络端口时,BMC输出控制信号断开高速开关15ms。285ms后,继续侦测是否存在过压信号,若有,断路15ms。直至侦测不到过压信号后,高速开关闭合。以此将冲击脉冲隔绝在网络端口外部。
EFT-Electrical Fast Transient,电快速瞬变脉冲群
ITE-Information Technology Equipment,信息技术设备
TVS-Transient Voltage Suppressor,瞬态抑制二极管
BMC-Baseboard Management Controller,基板管理控制器
EMS-Electromagnetic Susceptibility,电磁敏感度。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,包括网络端口和BMC芯片,网络端口通信线路中设置有高速开关模块和脉冲侦测模块,所述的脉冲侦测模块和所述的高速开关模块分别与BMC芯片连接;
脉冲侦测模块感应到网络端口通信线路中EFT的电压突波时,输出反馈信号到BMC芯片;BMC芯片根据接收到的脉冲侦测模块的输出控制信号控制高速开关模块的通断来控制网络端口通信线路的通断。
2.根据权利要求1所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的脉冲侦测模块包括串联连接的第一电阻和第二电阻,所述的第一电阻和第二电阻的连接点连接到BMC芯片;所述的第一电阻连接到网络端口通信线路中,所述的第二电阻一端与第一电阻连接,第二电阻的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的高速开关控制模块包括高速开关,所述的BMC芯片通过开关控制电路与高速开关连接,控制高速开关的通断。
4.根据权利要求3所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的开关控制电路包括运算放大器和开关驱动单元;
所述的运算放大器的输入端与BMC芯片连接,运算放大器的输出端与开关驱动单元连接,所述的开关驱动单元与高速口开关连接。
5.根据权利要求4所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的开关控制电路还包括通道选择单元,运算放大器的输出端通过通道选择单元与开关驱动单元连接,所述的通道选择单元与BMC芯片连接。
6.根据权利要求5所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的高速开关为第一MOS管,第一MOS管设置在网络端口通信线路中,所述的第一MOS管的漏极连接到网络端口通信线路输入端,第一MOS管的源极作为网络端口通信线路输出端,第一MOS管的栅极连接到开关驱动单元。
7.根据权利要求6所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的开关驱动单元包括电源VCC和第二MOS管,所述的第二MOS管的栅极连接到通道选择单元,所述的第二MOS管的漏极连接到第一MOS管的栅极;所述的第二MOS管的漏极通过第三电阻连接到电源VCC。
8.根据权利要求7所述的一种增强服务器抗EFT干扰的***,其特征在于,所述的通道选择单元包括第一二极管和第二二极管;所述的第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接,并且所述的第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接点连接到第二MOS管的栅极;第一二极管的阳极连接到运算放大器的输出端,第二二极管的阳极连接到BMC芯片;所述的运算放大器的反向输入端连接到BMC芯片,所述的运算放大器的正向输入端通过第五电阻连接到基准电压,所述的基准电压通过串联连接的第五电阻和第六电阻接地;运算放大器的电源端通过第四电阻连接到电源VCC。
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