CN218975984U - 用于服务器的电源转接板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于服务器的电源转接板,通过电压转换电路将第一电源电压转换为第二电源电压,在服务器工作于全功率状态时通过第一输出端和第二输出端输出第二电源电压,在服务器工作于全功率状态时同时为第一输出端连接的第一受电部件和第二输出端连接的第二受电部件供电。电压转换电路在服务器工作于待机状态时通过第二输出端输出第二电源电压,并控制第一输出端无输出,在服务器工作于待机状态时为第二输出端连接的第二受电部件供电,使得服务器工作于待机状态时所需供电也由电源模块输出的第一电源电压转换得到,进而可以通过电源模块输出的第一电源电压对应的主电来满足服务器在待机状态下的供电需求,避免出现供电不足掉电的情况。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及服务器供电技术领域,尤其涉及一种用于服务器的电源转接板。
背景技术
随着服务器配置需求越来越高,服务器功耗显著提高,供电电流也显著增大,使得电源输出损耗增加。
目前主流服务器***仍然是12V直流供电。为降低损耗,54V供电直流供电方案也逐渐被应用于服务器市场。现有54V标准通用冗余电源(Common Redundant PowerSupplies,CRPS)产品输出分为54V输出和12V备用输出两部分。服务器的工作状态包括全功率状态和待机状态,将54V CRPS应用在服务器***中,12V备用输出提供***待机状态下的用电。
然而,如今对服务器***待机状态下的要求很高,现有的产品54V CRPS的12V备用输出无法满足供电需求。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于服务器的电源转接板,以实现通过连接的电源模块的主电来提供服务器待机状态下的电力供应,避免出现供电不足的情况。
本实用新型实施例提供一种用于服务器的电源转接板,包括:第一连接器、第二连接器以及分别与第一连接器和第二连接器电连接的电压转换电路;第一连接器用于连接提供第一电源电压的电源模块;电压转换电路用于将第一电源电压转换为第二电源电压,并传输至第二连接器;第一电源电压大于第二电源电压;第二连接器包括第一输出端和第二输出端,第二连接器用于通过第一输出端连接服务器主板的第一受电部件,以及用于通过第二输出端连接主板的第二受电部件;电压转换电路还用于服务器工作于全功率状态时通过第一输出端和第二输出端输出第二电源电压,以及服务器工作于待机状态时通过第二输出端输出第二电源电压,并控制第一输出端无输出。如此,有利于节约供电传输损耗,节省电力成本,并且可以兼容传统第二电源电压供电服务器***,可以通过电源模块输出的第一电源电压对应的主电来满足服务器在待机状态下的供电需求,保证可以满足服务器在待机状态下的供电需求,避免出现供电不足掉电的情况。
可选的,电压转换电路包括电压转换模块、第一保护模块和第二保护模块;电压转换模块的输入端与第一连接器电连接,电压转换模块的输出端分别与第一保护模块的输入端、第二保护模块的输入端电连接,电压转换模块用于将第一电源电压转换为第二电源电压;第一保护模块的输出端与第一输出端电连接,第一保护模块用于在服务器工作于全功率状态时控制电压转换模块与第一输出端之间导通,以及在服务器工作于待机状态时控制电压转换模块与第一输出端之间断开;第二保护模块的输出端与第二输出端电连接,第二保护模块用于在服务器工作于全功率状态和待机状态时,控制电压转换模块与第二输出端之间导通。第一保护模块和第二保护模块的设置,可以实现对电压转换模块与第二连接器之间导通状态的控制,可以实现电压转换模块与主板之间的隔离作用,保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。
可选的,电压转换模块包括两个转换单元,其中一个转换单元分别连接电源模块的输出端以及第一保护模块的输入端,另一转换单元分别连接电源模块的输出端与第二保护模块的输入端,转换单元用于将第一电源电压转换为第二电源电压;如此,对转换单元1311的输出功率要求较低,相应的,供电可靠性较高;
或者,电压转换模块包括一个转换单元,转换单元的输入端作为电压转换模块的输入端,转换单元的输出端作为电压转换模块的输出端;如此,电源转接板100中的电路结构可以相对较少,使得电源转接板100的元器件布置空间较大,且布线更加容易实现。
可选的,转换单元包括DCDC集成芯片或者分立电压转换电路。
可选的,第一保护模块和/或第二保护模块包括MP5991芯片及其***电路,或ADM1278-1芯片及其***电路。
可选的,用于服务器的电源转接板还包括故障控制模块,故障控制模块与电压转换电路中的至少部分内部节点分别电连接,故障控制模块还与主板电连接,故障控制模块用于在任意内部节点的电压小于对应的设定电压时向主板发出故障信号,以使主板控制第一保护模块将电压转换电路的输出端与第二连接器之间关断;如此,使得主板接收到故障信号时,控制服务器工作于待机状态,以对服务器进行保护;保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。
可选的,故障控制模块包括多个指示单元和逻辑控制单元,其中,每个指示单元的输入端连接一内部节点,各指示单元的输出端均与逻辑控制单元的输入端电连接,指示单元用于在连接的内部节点的电压大于或等于设定电压时发出指示信号;逻辑控制单元的输出端与主板通讯连接,逻辑控制单元用于根据指示单元的输出端的电压控制故障信号的输出;如此可以提示工作人员电压转换电路的工作状态是否出现异常,并使得主板接收到故障信号时,控制服务器工作于待机状态,以对服务器进行保护;保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。
可选的,第二受电部件包括可编程逻辑器件,可编程逻辑芯片用于根据故障信号向第一保护模块发出控制信号,以使第一保护模块控制电压转换模块与第一输出端之间断开。
可选的,第一连接器与电源模块的接口匹配,第二连接器与主板接口匹配。
可选的,电源模块为通用冗余电源。
本实用新型实施例的用于服务器的电源转接板,通过电压转换电路通过第一连接器接入第一电源电压,并将第一电源电压转换为第二电源电压,在服务器工作于全功率状态时通过第一输出端和第二输出端输出第二电源电压,进而在服务器工作于全功率状态时同时为第一输出端连接的第一受电部件和第二输出端连接的第二受电部件供电。电压转换电路在服务器工作于待机状态时通过第二输出端输出第二电源电压,并控制第一输出端无输出,进而在服务器工作于待机状态时为第二输出端连接的第二受电部件供电,并在服务器工作于待机状态时不向第一受电部件供电,使得服务器工作于待机状态时所需供电也由电源模块输出的第一电源电压转换得到,进而可以通过电源模块输出的第一电源电压对应的主电来满足服务器在待机状态下的供电需求,保证可以满足服务器在待机状态下的供电需求,避免出现供电不足掉电的情况。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种用于服务器的电源转接板的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的第二连接器的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图;
图6是本实用新型实施例提供的一种转换单元的结构示意图;
图7是本实用新型实施例提供的另一种转换单元的结构示意图;
图8是本实用新型实施例提供的分立电压转换电路在第一阶段的等效电路图;
图9是本实用新型实施例提供的分立电压转换电路在第二阶段的等效电路图;
图10是本实用新型实施例提供的一种第一保护模块或第二保护模块的结构示意图;
图11是本实用新型实施例提供的另一种第一保护模块或第二保护模块的结构示意图;
图12是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
正如背景技术中所述,如今对服务器***待机状态下的要求很高,现有的产品54VCRPS的12V备用输出无法满足供电需求。经发明人研究发现,出现上述问题的原因在于,一方面,传统服务器***中,待机状态下只需要保持基板管理控制器(Baseboard ManagementController,BMC)工作在待机状态、USB等接口保持可唤醒状态,电量需求较小。而如今服务器***中,待机状态下时还需向过载电流保护(Over Current Protection,OCP)卡和风扇等供电,供电需求增大。另一方面,标准54V CRPS电源产品一般12V备用输出的电流只会做到2~3A,因为标准CRPS电源产品的空间尺寸固定,如果12V备用输出电流做的很大,会占54V输出部分的空间,会降低主电的功率。若需提高12V备用输出的电流,可以定制异型电源来满足待机状态电的需求,但性价比不高,且异型电源的尺寸不兼容一般服务器架构。并且,标准CRPS电源产品的12V备用输出不具备均流功能,即使一块主板并联多个CPRS能提供的也无法达到并联叠加的电流。
基于上述原因,本实用新型实施例提供了一种用于服务器的电源转接板,图1是本实用新型实施例提供的一种用于服务器的电源转接板的结构示意图,参考图1,该用于服务器的电源转接板100包括:第一连接器110、第二连接器120以及分别与第一连接器110和第二连接器120电连接的电压转换电路130;
第一连接器110用于连接提供第一电源电压的电源模块;电压转换电路130用于将第一电源电压转换为第二电源电压,并传输至第二连接器120;第一电源电压大于第二电源电压;第二连接器120包括第一输出端和第二输出端,第二连接器120用于通过第一输出端连接服务器主板300的第一受电部件310,以及用于通过第二输出端连接主板300的第二受电部件320;
电压转换电路130还用于服务器工作于全功率状态时通过第一输出端OUT1和第二输出端OUT2输出第二电源电压,以及服务器工作于待机状态时通过第二输出端OUT2输出第二电源电压,并控制第一输出端OUT1无输出。
其中,电源模块可以是54V标准CRPS,相应的,第一电源电压可以等于54V,该第一电源电压对应54V标准CRPS的主电电压。第二电源电压可以等于12V,第二电源电压可以等于54V标准CRPS的12V备用输出的电压。电源模块通过第一连接器110连接电压转换电路130的输入端,第一连接器110与电源模块的接口匹配,第一连接器110可以是金手指连接器或者线缆连接器,第一连接器110也可包括金手指连接器和线缆连接器两种结构,进而方便匹配不同接口的CRPS。第二连接器120其中,第二连接器120与主板300接口匹配,第二连接器120可以是金手指连接器,进而使得电源转接板可以通过第二连接器120直插主板300。图2是本实用新型实施例提供的第二连接器的结构示意图,其中第二连接器120中各个端口的定义可以与传统采用电源模块为主板300供电(不通过电源转接板供电的结构)时对第二连接器的各个端口的定义相同,进而使得与主板连接时可以完全兼容,不需对主板端作修改。
电压转换电路130具有电压转换功能,电源转换电路用于将第一电源电压转换为第二电源电压,电压转换模块的输出端连接第二连接器120,第二连接器120连接主板300,进而通过电压转换电路130将第一电源电压转化为第二电源电压,然后通过第二连接器120将第二电源电压输出至主板300为主板300供电。第二连接器120包括第一输出端OUT1和第二输出端OUT2,第一输出端OUT1连接主板300的第一受电部件310,第二输出端OUT2连接主板300的第二受电部件320。本实施例的用于服务器的电源转接板100,通过电压转换模块将电源模块输出的第一电源电压转换为第二电源电压为服务器主板300供电,第一电源电压大于第二电源电压,第一电源电压对应电源模块的主电,相对于直接通过第二电源电压(可以对应电源模块的备用输出)为主板300供电的供电方式,有利于节约供电传输损耗,节省电力成本。并且可以兼容传统第二电源电压供电服务器***,通过设置与电源模块接口匹配的第一连接器110以及与服务器主板300接口匹配的第二连接器120,可以直接应用为传统服务器***进行供电。
本实施例中,电压转换电路130用于在服务器工作于全功率状态时通过第一输出端OUT1和第二输出端OUT2输出第二电源电压,进而在服务器工作于全功率状态时同时为第一输出端OUT1连接的第一受电部件310和第二输出端OUT2连接的第二受电部件320供电。电压转换电路130还用于在服务器工作于待机状态时通过第二输出端OUT2输出第二电源电压,并控制第一输出端OUT1无输出,进而在服务器工作于待机状态时为第二输出端OUT2连接的第二受电部件320供电,并在服务器工作于待机状态时不向第一受电部件310供电,保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。第一受电部件310为在全功率状态下需要运行且待机状态下不需运行的部件,示例性的,第一受电部件310包括在全功率状态下需要运行且待机状态下不需运行的板载部件;第二受电部件320为在全功率状态和待机状态均需运行的部件,示例性的,第二受电部件320包括可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice,CPLD),还可包括主板300上的板载转换电路,该板载转换电路用于将第二电源电压转换为CPLD可以接受的供电电压,示例性的,第二电源电压为12V,CPLD可以接受的供电电压为3.3V。
本实施例的用于服务器的电源转接板,通过电压转换电路通过第一连接器接入第一电源电压,并将第一电源电压转换为第二电源电压,在服务器工作于全功率状态时通过第一输出端和第二输出端输出第二电源电压,进而在服务器工作于全功率状态时同时为第一输出端连接的第一受电部件和第二输出端连接的第二受电部件供电。电压转换电路在服务器工作于待机状态时通过第二输出端输出第二电源电压,并控制第一输出端无输出,进而在服务器工作于待机状态时为第二输出端连接的第二受电部件供电,并在服务器工作于待机状态时不向第一受电部件供电,使得服务器工作于待机状态时所需供电也由电源模块输出的第一电源电压转换得到,进而可以通过电源模块输出的第一电源电压对应的主电来满足服务器在待机状态下的供电需求,保证可以满足服务器在待机状态下的供电需求,避免出现供电不足掉电的情况。
图3是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图,参考图3,可选的,电压转换电路130包括电压转换模块131、第一保护模块132和第二保护模块133;电压转换模块的输入端与第一连接器110电连接,电压转换模块131的输出端分别与第一保护模块132的输入端、第二保护模块133的输入端电连接,电压转换模块131用于将第一电源电压转换为第二电源电压;
第一保护模块132的输出端与第一输出端OUT1电连接,第一保护模块132用于在服务器工作于全功率状态时控制电压转换模块131与第一输出端OUT1之间导通,以及在服务器工作于待机状态时控制电压转换模块131与第一输出端OUT1之间断开;
第二保护模块133的输出端与第二输出端OUT2电连接,第二保护模块133用于在服务器工作于全功率状态和待机状态时,控制电压转换模块131与第二输出端OUT2之间导通。
具体的,电压转换模块131的作用是将第一电源电压转换为第二电源电压,电压转换模块131的实现方式可以是现有技术中任意可以实现该电压转换作用的电路。第二电源电压分别输入至第一保护模块132和第二保护模块133。
其中,第一保护模块132可以控制电压转换模块131与第二连接器120的第一输出端OUT1之间的导通状态。具体的,第一保护模块132可以与服务器的主板300进行通讯,第一保护模块132在服务器工作于全功率状态时控制电压转换模块131与第一输出端OUT1之间导通,以实现对第一受电部件310的供电,使得服务器工作于全功率状态时第一受电部件310得到供电正常工作;第一保护模块132在服务器工作于待机状态时控制电压转换模块131与第一输出端OUT1之间关断,使得待机状态下,第一受电部件310不被供电而不进行工作,进而节约功耗。第二保护模块133可以控制电压转换模块131与第二连接器120的第二输出端OUT2之间的导通状态。具体的,第二保护模块133可以根据电压转换模块131向自身输入的电压将电压转换模块131与第二连接器120的第二输出端OUT2之间导通,也即第二保护模块133在自身输入端有电压转换模块131输出的第二电源电压时,即控制电压转换模块131与第二连接器120的第二输出端OUT2之间导通,也即无论服务器工作于全功率状态还是待机状态,第二保护模块133都会控制电压转换模块131与第二连接器120的第二输出端OUT2之间导通,使得主板300的第二受电部件320在服务器工作于全功率状态和待机状态时都会得到供电,进而保证第二受电部件320在全功率状态和待机状态都可以正常工作。因此,第一保护模块132和第二保护模块133的设置,可以实现对电压转换模块131与第二连接器120之间导通状态的控制,可以实现电压转换模块131与主板300之间的隔离作用,保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。
图4是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图,参考图4,在本实用新型一可选实施例中,电压转换模块131包括两个转换单元1311(分别为第一转换单元1312和第二转换单元1313),其中一个第一转换单元1312分别连接电源模块的输出端以及第一保护模块132的输入端,第二转换单元1313分别连接电源模块的输出端与第二保护模块133的输入端,转换单元1311用于将第一电源电压转换为第二电源电压。
具体的,电压转换模块131的两个转换单元1311的电路结构可以是相同的,转换单元1311将输入的第一电源电压转换为第二电源电压。其中第一保护模块132和第二保护模块133分别连接一个转换单元1311,因此对转换单元1311的输出功率要求较低,相应的,供电可靠性较高。
图5是本实用新型实施例提供另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图,参考图5,在本实用新型另一可选实施例中,电压转换模块131包括一个转换单元1311,转换单元1311的输入端作为电压转换模块131的输入端,转换单元1311的输出端作为电压转换模块131的输出端。
具体的,本实施例中,电压转换模块131包括一个转换单元1311,第一保护模块132和第二保护模块133均与该转换单元1311连接,因此电源转接板100中的电路结构可以相对较少,使得电源转接板100的元器件布置空间较大,且布线更加容易实现。
在上述技术方案的基础上,可选的,转换单元1311包括DCDC集成芯片或者分立电压转换电路。
图6是本实用新型实施例提供的一种转换单元的结构示意图,图6所示出转换单元为DCDC集成芯片的结构,DCDC集成芯片的输入Input为第一电源电压,DCDC集成芯片的输入Output为第二电源电压。可选的,DCDC集成芯片的型号可以是Q50SN12072NNDH或者DCM3717S60E14G5TN0。设置转换单元为DCDC集成芯片,使得转换单元的尺寸小,功率密度高,***器件少,电源转接板的整体结构较为简化。在电源转接板上还可设置MCU,MCU可以用来对DCDC集成芯片内部电路的电压、电流等参数进行采集。
图7是本实用新型实施例提供的另一种转换单元的结构示意图,图7所示出转换单元为分立电压转换电路的结构,参考图7,该分立电压转换电路包括驱动控制器1301、降压控制器1302和多组驱动器,以及多个开关管(图7中示意性示出了转换单元1311包括是十二个开关管,分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第九开关管Q9、第十开关管Q10、第十一开关管Q11和第十二开关管Q12),其中驱动控制器1301分别与降压控制器1302、驱动器通信连接,进而向降压控制器1302和驱动器发送相应的控制信号,其中驱动控制器1301可以向降压控制器1302发送使能信号EN,以控制降压控制器1302对输入的电压进行降压,其中降压控制器1302可以通过控制第十一开关管Q11和第十二开关管Q12的通断来实现降压的作用;驱动控制器1301还可以向驱动器发送驱动控制信号,以控制驱动器控制对应连接的开关管的通断来实现电压转换。转换单元还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和输出电容COUT,以及还包括输入电感LIN、第一电感L1和第二电感L2,其中,输入电感LIN、第一电感L1和第二电感L2起滤波和存储释放能量的作用。
以转换单元1311的电压输入端的输入电压VIN为54V,转换单元1311的电压输出端的输出电压VOUT为12V为例进行说明,此时转换单元1311可以包括四个驱动器,分别为第一驱动器DRIVER1、第二驱动器DRIVER2、第三驱动器DRIVER3、第四驱动器DRIVER4,和图7中所示出的12个开关管。其中,降压控制器1302接收到驱动控制器1301的使能信号EN后,通过对第十一开关管Q11和第十二开关管Q12的开关状态的控制,实现将54V电压转换为48V电压。驱动控制器1301向第一驱动器DRIVER1提供第一驱动控制信号S1A、第二驱动控制信号S2A,向第二驱动器DRIVER2提供第三驱动控制信号S1B、第四驱动控制信号S2B,向第三驱动器DRIVER3提供第一驱动控制信号S1A、第二驱动控制信号S2A、第三驱动控制信号S1B和第四驱动控制信号S2B,向第四驱动器DRIVER4提供第一驱动控制信号S1A、第二驱动控制信号S2A、第三驱动控制信号S1B和第四驱动控制信号S2B。并且,第三驱动器DRIVER3和第四驱动器DRIVER4还接入设定电压VDRV。驱动控制器1301驱动第一驱动器DRIVER1、第二驱动器DRIVER2、第三驱动器DRIVER3和第四驱动器DRIVER4的工作过程分为如下两个阶段。
图8是本实用新型实施例提供的分立电压转换电路在第一阶段的等效电路图,结合图7和图8,在第一阶段,第一开关管Q1、第三开关管Q3、第五开关管Q5、第八开关管Q8、第九开关管Q9按50%占空比开通,第二开关管Q2、第四开关管Q4、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第十开关管Q10按50%占空比关断,第一电容C1由48V电压充电,同时向后端负载输送电力,第二电容C2放电并给第三电容C3充电,也同时向后端负载输送电力。据此可得:
VIN=Vc1+VOUT;
Vc2=VOUT+Vc3;
其中,Vc1表示第一电容C1存储的第一电容电压,Vc2表示第二电容C2存储的第二电容电压,Vc3表示第三电容C3存储的第三电容电压。
图9是本实用新型实施例提供的分立电压转换电路在第二阶段的等效电路图,结合图7和图9,在第二阶段,第一开关管Q1、第三开关管Q3、第五开关管Q5、第八开关管Q8、第九开关管Q9按50%占空比关断,第二开关管Q2、第四开关管Q4、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第十开关管Q10按50%占空比开通,第一电容C1由48V电压充电,同时向后端负载输送电力,第二电容C2放电并给第三电容C3充电,也同时向后端负载输送电力。据此可得:
Vc1=Vc2+VOUT;
Vc3=VOUT;
根据以上两个阶段的工作工程对应的四个公式可得:
VOUT=1/4*VIN;
所以48V电压通过十个开关管的开关切换进行4:1转换为12V电压,进而转换单元1311实现将54V输入电压VIN转换为12V输出电压VOUT。
需要说明的是,图7所示转换单元仅以将54V电压转换为12V电压所需驱动器和开关管为例进行示出,本领域技术人员可以根据实际输入电压和需要转换的目标电压添加驱动器和开关管,本实施例对驱动器和开关管的数量不做具体限定。
在上述技术方案的基础上,可选的,第一保护模块和/或第二保护模块可以采用集成式电路结构或分立式电路结构。第一保护模块和/或第二保护模块采用集成式电路结构时,可以将驱动、功能模块和MOS管集成在一个芯片,***电路简单,占用空间小。其中MOS管可以用来控制电压转换模块与第二连接器之间的导通状态。图10是本实用新型实施例提供的一种第一保护模块或第二保护模块的结构示意图,其中图10中示例性示出了第一保护模块或第二保护模块采用集成式电路结构,集成式电路结构包括MP5991芯片及其***电路的情况。其中,MP5991芯片的电压输入端的输入电压VI等于电压转换模块输出的第二电源电压,其中,MP5991芯片的电压输出端的输出电压VOUT大小由MP5991芯片中集成的MOS管的开关状态决定,当MOS管导通时,输出电压VO等于第二电源电压,当MOS管关断时,输出电压VO等于0。其中,第一保护模块和/或第二保护模块采用集成式电路结构时,可以将多个第一保护模块并联使用,和/或将多个第二保护模块并联使用,根据实际电流需求计算需要并联的相数。
第一保护模块和/或第二保护模块采用分立式电路结构时,可以采用热插拔控制芯片搭配外置MOS管的方式,其中热插拔控制芯片集成各项保护功能模块和驱动,实际通流依靠外置MOS管的选型和数量来进行控制,其中外置MOS管可以用来控制电压转换模块与第二连接器之间的导通状态。图11是本实用新型实施例提供的另一种第一保护模块或第二保护模块的结构示意图,其中图11中示例性示出了第一保护模块或第二保护模块采用分立式电路结构,分立式电路结构包括ADM1278-1芯片及其***电路。其中,ADM1278-1芯片的电压输入端的输入电压VI等于电压转换模块输出的第二电源电压,其中,ADM1278-1芯片的电压输出端的输出电压VO大小由ADM1278-1芯片外设置的MOS管的开关状态决定,当MOS管导通时,输出电压VO等于第二电源电压,当MOS管关断时,输出电压VOUT等于0。其中,外部设置MOS管的数量可以根据实际需要流通的电流大小决定,需要流动的电流越大,需要设置的MOS管的数量越多,其中图11中示出了ADM1278-1芯片外设置的MOS管包括n个MOS管,分别为第一MOS管Q01……第n MOS管Q0n,各MOS管并联连接。并且,还可在ADM1278-1芯片外设置精密电阻,其中精密电阻的数量可以实际需要流通的电流大小决定,需要流动的电流越大,需要精密电阻的数量越多,各精密电阻并联连接,其中,图11中示例性示出了ADM1278-1芯片外设置三个精密电阻,分别为第一精密电阻Rs1。第二精密电阻Rs2和第三精密电阻Rs3的情况,ADM1278-1芯片可以通过检测精密电阻上的电压确定实际电流。
需要说明的是,如果对服务器***有电源管理总线(Power Management Bus,PMBus)和功耗监控需求,第一保护模块或第二保护模块包括集成式电路结构时,可选择带着两项功能的芯片产品,第一保护模块或第二保护模块包括分立式电路结构时,可以在***设计精密电阻,选择带PMBus功能的控制芯片,或者外加功耗监控芯片。
图12是本实用新型实施例提供的另一种用于服务器的电源转接板的结构示意图,参考图12,可选的,该用于服务器的电源转接板100还包括故障控制模块140,故障控制模块140与电压转换电路130中的至少部分内部节点分别电连接,故障控制模块140还与主板300电连接,故障控制模块140用于在任意内部节点的电压小于对应的设定电压时向主板300发出故障信号,以使主板300控制第一保护模块132将电压转换电路130的输出端与第二连接器120之间关断。
具体的,故障控制模块140根据自身连接的电压转换电路130中的内部节点的电压向主板300发出对应电压转换电路130工作状态的信号,在故障控制模块140连接的各内部节点的电压均大于或等于对应的设定电压时,故障控制模块140向主板300发送对应于电压转换电路130工作正常的正常反馈信号,主板300根据该正常反馈信号控制第一保护模块132将电压转换模块131与第二连接器120的第一输出端OUT1之间导通,使得主板300的第一受电部件(图12中示意性示出了第一受电部件包括板载部件的情况)可以正常得到电力供应。在故障控制模块140连接的任意内部节点的电压小于对应的设定电压时向主板300发出故障信号,以使主板300控制第一保护模块132将电压转换电路130的输出端与第二连接器120之间关断,使得第二连接器120的第一输出端OUT1无输出,使得第一受电部件无法得到电力供应,进而使得主板300接收到故障信号时,控制服务器工作于待机状态,以对服务器进行保护;保证在单个服务器出现故障时及时断开,不影响其他服务器的运行,可对故障进行热插拔,整体服务器机群可靠性更高且方便维修。
在本实用新型一可选实施例中,故障控制模块140与电压转换电路130中的各个内部节点分别电连接,进而使得电压转换电路130中任一内部节点的电压出现异常时,及时关断对第一受电部件的供电,进而对服务器进行更好的保护。本实施例中,电压转换电路130的内部节点包括第一连接器110与电压转换模块131的连接节点、电压转换模块131与第一保护模块132的连接节点、电压转换模块131与第二保护模块133的连接节点、第一保护模块132与第二连接器120的连接节点、第二保护模块133与第二连接器120的连接节点。其中,不同内部节点对应的设定电压可以不同。
需要说明的是,除主板300接收到故障信号时,服务器工作于待机状态外,待机状态的引发条件还可以是其他形式,示例性的,当接收到对应于待机状态的指令时,主板300控制第一保护模块132将电压转换电路130的输出端与第二连接器120之间关断,服务器工作于待机状态。
继续参考图12,可选的,故障控制模块140包括多个指示单元141和逻辑控制单元142,其中,每个指示单元141的输入端连接一内部节点,各指示单元141的输出端均与逻辑控制单元142的输入端电连接,指示单元141用于在连接的内部节点的电压大于或等于设定电压时发出指示信号;逻辑控制单元142的输出端与主板300通讯连接,逻辑控制单元142用于根据指示单元141的输出端的电压控制故障信号的输出。
可选的,指示单元141包括指示灯,其中指示灯可以包括发光二极管。其中,当指示单元141所连接的内部节点的电压大于或等于设定电压时,指示单元141点亮发出指示信号;指示单元141所连接的内部节点的电压小于设定电压时,指示单元141不点亮无法发出指示信号,进而可以提示工作人员电压转换电路130的工作状态是否出现异常。
可选的,逻辑控制单元142包括与门。其中,当各指示单元141所连接的内部节点的电压均大于或等于设定电压时,逻辑控制单元142向主板300输出低电平信号,主板300根据该低电平信号控制第一保护模块132将电压转换模块131与第二连接器120的第一输出端OUT1导通;当任一指示单元141所连接的内部节点的电压小于设定电压时,逻辑控制单元142向主板300输出高电平信号,主板300根据该高电平信号控制第一保护模块132将电压转换模块131与第二连接器120的第一输出端OUT1之间关断。
可选的,第二受电部件包括可编程逻辑器件CPLD,可编程逻辑器件CPLD用于根据故障信号向第一保护模块132发出控制信号,以使第一保护模块132控制电压转换模块131与第一输出端OUT1之间断开。
具体的,服务器工作于全功率状态和待机状态时,第二保护模块133均控制电压转换模块131与第二连接器120的第二输出端OUT2之间导通,第二受电部件在这两种状态下均可以得到电力供应,也即可编程逻辑器件CPLD在服务器工作于全功率状态和待机状态均可以得到电力供应。因此,设置第二受电部件包括可编程逻辑器件CPLD,可编程逻辑器件CPLD可以根据故障信号向第一保护模块132发出控制信号,使得第一保护模块132可以控制电压转换模块131与第二连接器120的第一输出端OUT1之间断开,进而断开第一受电部件的电力供应以保护服务器。
需要说明的是,可编程逻辑器件CPLD所需电压可能小于第二电源电压,此时可通过第二受电部件中的板载转换电路进行电压转换对CPLD供电。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种用于服务器的电源转接板,其特征在于,包括:第一连接器、第二连接器以及分别与所述第一连接器和所述第二连接器电连接的电压转换电路;
所述第一连接器用于连接提供第一电源电压的电源模块;所述电压转换电路用于将所述第一电源电压转换为第二电源电压,并传输至所述第二连接器;所述第一电源电压大于所述第二电源电压;所述第二连接器包括第一输出端和第二输出端,所述第二连接器用于通过所述第一输出端连接服务器主板的第一受电部件,以及用于通过所述第二输出端连接所述主板的第二受电部件;
所述电压转换电路还用于所述服务器工作于全功率状态时通过所述第一输出端和所述第二输出端输出所述第二电源电压,以及所述服务器工作于待机状态时通过所述第二输出端输出所述第二电源电压,并控制所述第一输出端无输出。
2.根据权利要求1所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述电压转换电路包括电压转换模块、第一保护模块和第二保护模块;所述电压转换模块的输入端与所述第一连接器电连接,所述电压转换模块的输出端分别与所述第一保护模块的输入端、所述第二保护模块的输入端电连接,所述电压转换模块用于将所述第一电源电压转换为第二电源电压;
所述第一保护模块的输出端与所述第一输出端电连接,所述第一保护模块用于在所述服务器工作于所述全功率状态时控制所述电压转换模块与所述第一输出端之间导通,以及在所述服务器工作于所述待机状态时控制所述电压转换模块与所述第一输出端之间断开;
所述第二保护模块的输出端与所述第二输出端电连接,所述第二保护模块用于在所述服务器工作于所述全功率状态和所述待机状态时,控制所述电压转换模块与所述第二输出端之间导通。
3.根据权利要求2所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述电压转换模块包括两个转换单元,其中一个所述转换单元分别连接所述电源模块的输出端以及所述第一保护模块的输入端,另一所述转换单元分别连接所述电源模块的输出端与所述第二保护模块的输入端,所述转换单元用于将所述第一电源电压转换为所述第二电源电压;
或者,所述电压转换模块包括一个转换单元,所述转换单元的输入端作为所述电压转换模块的输入端,所述转换单元的输出端作为所述电压转换模块的输出端。
4.根据权利要求3所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述转换单元包括DCDC集成芯片或者分立电压转换电路。
5.根据权利要求2所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述第一保护模块和/或所述第二保护模块包括MP5991芯片及其***电路,或ADM1278-1芯片及其***电路。
6.根据权利要求2-5任一项所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,还包括故障控制模块,所述故障控制模块与所述电压转换电路中的至少部分内部节点分别电连接,所述故障控制模块还与所述主板电连接,所述故障控制模块用于在任意所述内部节点的电压小于对应的设定电压时向所述主板发出故障信号,以使所述主板控制所述第一保护模块将所述电压转换电路的输出端与所述第二连接器之间关断。
7.根据权利要求6所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述故障控制模块包括多个指示单元和逻辑控制单元,其中,每个所述指示单元的输入端连接一所述内部节点,各所述指示单元的输出端均与所述逻辑控制单元的输入端电连接,所述指示单元用于在连接的所述内部节点的电压大于或等于设定电压时发出指示信号;
所述逻辑控制单元的输出端与所述主板通讯连接,所述逻辑控制单元用于根据所述指示单元的输出端的电压控制所述故障信号的输出。
8.根据权利要求7所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述第二受电部件包括可编程逻辑器件,所述可编程逻辑器件用于根据所述故障信号向所述第一保护模块发出控制信号,以使所述第一保护模块控制所述电压转换模块与所述第一输出端之间断开。
9.根据权利要求1所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述第一连接器与所述电源模块的接口匹配,所述第二连接器与所述主板接口匹配。
10.根据权利要求1所述的用于服务器的电源转接板,其特征在于,所述电源模块为通用冗余电源。
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