一种SAS/SATA硬盘背板的制作方法

本实用新型涉及硬盘背板技术领域，尤其是涉及一种sas/sata硬盘背板。

背景技术：

在监控isv(independentsoftwarevendors，即独立软件开发商，特指专门从事软件的开发、生产、销售和服务的企业)和互联网厂商已经产生针对purley平台双路硬件服务器的需求，且需求量逐步增加加，需求产品形态丰富。

目前已有一种横向排列的包括两个sas/sata接口的硬盘背板，但还未有竖向排列的包括两个sas/sata接口的硬盘背板，因为结构尺寸的更改，现有电路以及物料布局设计无法对应于竖向排列的包括两个sas/sata接口的硬盘背板，需要重新进行设计，而且现有硬盘指示灯的亮度不够，难以及时通过指示灯判断硬盘状态，不利于及时发现故障或异常。

技术实现要素：

本实用新型为了解决sas/sata硬盘背板现有技术中存在的问题，创新性提出了一种sas/sata硬盘背板，可以适用于竖向排列的包括两个sas/sata接口的硬盘背板，丰富硬盘背板的产品种类，而且提高了硬盘指示灯的亮度，以便于及时通过指示灯的变化判断硬盘状态，及时发现硬盘的故障或异常情况。

本实用新型一方面提供了一种sas/sata硬盘背板，包括：第一信号连接器、硬盘连接器模块、电源模块、硬盘指示灯模块，所述硬盘连接器模块包括第一硬盘连接器以及第二硬盘连接器，所述第一硬盘连接器与第二硬盘连接器之间竖向排列，所述第一信号连接器的输出端分别与第一硬盘连接器的输入端以及第二硬盘连接器的输入端连接，所述电源模块为第一硬盘连接器、第二硬盘连接器、硬盘指示灯模块供电，所述硬盘指示灯模块包括可编程逻辑控制器以及指示灯电路，所述可编程逻辑控制器根据sgpio信号控制指示灯电路进行点灯，其中，所述指示灯供电电压为12v。

结合该方面，在该方面第一种可能的实现方式中，所述电源模块包括第一电压转换芯片、第二电压转换芯片，所述第一电压转换芯片将12v电压转换为5v电压，所述第一电压转换芯片的输出端分别与第一硬盘连接器的5v电源输入端以及第二硬盘连接器的5v电源输入端连接；所述第二电压转换芯片将12v电压转换为3.3v电压，所述第二电压转换芯片的电源输出端与硬盘指示灯模块的3.3v电源输入端连接。

结合该方面，在该方面第二种可能的实现方式中，所述指示灯电路包括第一双路mos芯片、第二双路mos芯片、双色led灯、上拉电阻r1、上拉电阻r2、电容c1、电容c2、限流电阻r3、限流电阻r4、限流电阻r5、限流电阻r6，所述第一双路mos芯片的引脚1接地，引脚2连接可编程逻辑器件的第一信号输出端，引脚3连接双色led灯中第一led的负极，双色led灯中第一led的正极通过并联的限流电阻r3、限流电阻r4与电源p12v连接，引脚4接地，引脚5一路通过上拉电阻r1与电源p3v3连接，另一路通过电容c1接地，引脚6一路通过上拉电阻r1与电源p3v3连接，另一路通过电容c1接地；所述第二双路mos芯片的引脚1接地，引脚2连接可编程逻辑器件的第二信号输出端，引脚3连接双色led灯中第二led的负极，双色led灯中第二led的正极通过并联的限流电阻r5、限流电阻r6与电源p12v连接，引脚4接地，引脚5一路通过上拉电阻r2与电源p3v3连接，另一路通过电容c2接地，引脚6一路通过上拉电阻r2与电源p3v3连接，另一路通过电容c2接地。

进一步地，所述第一双路mos芯片、第二双路mos芯片均为双路nmos芯片。

结合该方面，在该方面第三种可能的实现方式中，还包括第一电源保护模块、第二电源保护模块，所述第一电源保护模块的输入端连接电源模块的12v电源输出端，输出端分别连接第一硬盘连接器的12v电源输入端以及第二硬盘连接器的12v电源输入端；所述第二电源保护模块的输入端连接第一电源转换芯片的5v电源输出端，输出端分别连接第一硬盘连接器的5v电源输入端以及第二硬盘连接器的5v电源输入端。

进一步地，所述第一电源保护模块包括第一电源保护芯片、第二电源保护芯片，所述第一电源保护芯片输入端连接电源模块的12v电源输出端，输出端连接第一硬盘连接器的12v电源输入端；所述第二电源保护芯片输入端连接电源模块的12v电源输出端，输出端连接第二硬盘连接器的12v电源输入端；所述第二电源保护模块包括第三电源保护芯片、第四电源保护芯片，所述第三电源保护芯片输入端连接第一电源转换芯片的5v电源输出端，输出端连接第一硬盘连接器的5v电源输入端；所述第四电源保护芯片输入端连接第一电源转换芯片的5v电源输出端，输出端连接第二硬盘连接器的5v电源输入端。

结合该方面，在该方面第四种可能的实现方式中，所述硬盘指示灯模块还包括有源时钟芯片，所述有源时钟芯片的输出端连接所述可编程逻辑控制器的输入端。

进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器的输入端与硬盘连接，输出端通过线缆与主板连接。

结合该方面，在该方面第五种可能的实现方式中，所述可编程逻辑控制器为cpld或fpga。

本实用新型采用的技术方案包括以下技术效果：

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新性提出了一种sas/sata硬盘背板，丰富硬盘背板的产品种类，满足客户的多样化和需求，而且提高了硬盘指示灯的亮度，以便于及时通过指示灯的变化判断硬盘状态，及时发现硬盘的故障或异常情况。

另一方面，硬盘横向放置，两个硬盘下面的空间浪费，还要使用硬盘托架仿真，增加成本，同时导致一个x16的槽位没有空间放置外插卡，导致资源浪费，本实用新型技术方案中两个硬盘通过竖向排列，可以节省结构空间，可以充分利用横向空间，放置更多的外插卡模块或硬盘，在机箱为标准的4u空间且长宽固定的情况下，充分利用有限的空间，做更高的配置，可以提高同类产品的市场竞争力。

本实用新型还通过电源保护模块，实现硬盘热插拔的功能，可以对硬盘进行过流保护。

本实用新型还通过指示灯电路，经过mos芯片中两级mos管的转换，保证逻辑电平一致，采用双路nmos芯片进行逻辑电平转换，节省了电路板的面积，指示灯采用双色led灯，可以同时指示故障和定位信息，以及通过双色led灯同时点亮和熄灭的组合，来指示更多的硬盘状态信息。双色led灯采用并联两个限流电阻的方式，可以进一步增大电流，调节指示灯的亮度。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚说明本实用新型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介绍，显而易见的，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为本实用新型方案中实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型方案中实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型方案中实施例三的结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供了一种sas/sata硬盘背板1，包括：第一信号连接器11、硬盘连接器模块12、电源模块13、硬盘指示灯模块14，硬盘连接器模块12包括第一硬盘连接器121以及第二硬盘连接器122，第一硬盘连接器121与第二硬盘连接器122之间竖向排列，第一信号连接器11的输出端分别与第一硬盘连接器121的输入端以及第二硬盘连接器122的输入端连接，电源模块13为第一硬盘连接器121、第二硬盘连接器122、硬盘指示灯模块14供电，硬盘指示灯模块14包括可编程逻辑控制器141以及指示灯电路142，可编程逻辑控制器141根据sgpio信号控制指示灯电路142进行点灯，其中，指示灯供电电压为12v。

其中，第一信号连接器11为sata连接器，通过sas线缆与板卡二(例如sas扩展板expander卡)的minisas连接器31连接，以便于传递sas/sata信号，第一硬盘连接器121、第二硬盘连接器122均采用sas和sata兼容的连接器，以便于可以支持两块2.5寸的sas盘或sata盘。

电源模块13包括第一电压转换芯片131、第二电压转换芯片132，第一电压转换芯片131将12v电压转换为5v电压，第一电压转换芯片131的输出端分别与第一硬盘连接器121的5v电源输入端以及第二硬盘连接器122的5v电源输入端连接；第二电压转换芯片132将12v电压转换为3.3v电压，第二电压转换芯片132的电源输出端与硬盘指示灯模块14的3.3v电源输入端连接。

其中，电源模块13还包括p12v电压输出子模块133，p12v电压输出子模块133的p12v电源可以通过板卡一2获得，第一电压转换芯片131型号可以为mpq8632gle-12-z，第二电压转换芯片型号可以为mpq8632gle-4-z，也可以是其他型号，本实用新型在此不做限制。

本实用新型中，可编程逻辑控制器141可以为cpld或fpga，但是考虑到成本、开发人员的习惯等因素，优选cpld。第二电源转换芯片132的电源输出端连接cpld的电源输入端，为cpld提供电源。cpld处理sgpio信号，经过解析，控制led点灯。硬盘指示灯模块14还包括有源时钟芯片143，有源时钟芯片143的输出端连接可编程逻辑控制器141的输入端，有源时钟芯片143位置远离电源芯片和硬盘等发热严重的器件，有源时钟芯片143的型号可以为x1g004171007700，输出25mhz的时钟，以便于为可编程逻辑控制器141提供精准时钟。

本实用新型实施例还包括温度传感器15，温度传感器15的输入端与硬盘连接，输出端通过线缆与主板连接。温度传感器15的位置，温度传感器15需要测量硬盘附近的温度，放置位置在硬盘附近的通风处，距离两个硬盘的距离相同，主板4通过线缆连接到硬盘背板1上的第一信号连接器11，硬盘背板1上的温度传感器15和cpld通过i2c总线与主板4连接，由主板4直接控制，用来读取温度传感器15的温度信息和cpld的固件信息。本实用新型中温度传感器15芯片采用型号可以为emc1413，具有高精度、低成本的优点。

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新性提出了一种sas/sata硬盘背板，丰富硬盘背板的产品种类，满足客户的多样化和需求，而且提高了硬盘指示灯的亮度，以便于及时通过指示灯的变化判断硬盘状态，及时发现硬盘的故障或异常情况。

另一方面，硬盘横向放置，两个硬盘下面的空间浪费，还要使用硬盘托架仿真，增加成本，同时导致一个x16的槽位没有空间放置外插卡，导致资源浪费，本实用新型技术方案中两个硬盘通过竖向排列，可以节省结构空间，可以充分利用横向空间，放置更多的外插卡模块或硬盘，在机箱为标准的4u空间且长宽固定的情况下，充分利用有限的空间，做更高的配置，可以提高同类产品的市场竞争力。

实施例二

如图2所示，本实用新型技术方案中，指示灯电路142包括第一双路mos芯片1421、第二双路mos芯片1422、双色led灯1423、上拉电阻r1、上拉电阻r2、电容c1、电容c2、限流电阻r3、限流电阻r4、限流电阻r5、限流电阻r6，第一双路mos芯片1421的引脚1接地，引脚2连接可编程逻辑器件141的第一信号输出端，引脚3连接双色led灯1423中第一led的负极，双色led灯1423中第一led的正极通过并联的限流电阻r3、限流电阻r4与电源p12v连接，引脚4接地，引脚5一路通过上拉电阻r1与电源p3v3连接，另一路通过电容c1接地，引脚6一路通过上拉电阻r1与电源p3v3连接，另一路通过电容c1接地；第二双路mos芯片1422的引脚1接地，引脚2连接可编程逻辑器件141的第二信号输出端，引脚3连接双色led灯1423中第二led的负极，双色led灯1423中第二led的正极通过并联的限流电阻r5、限流电阻r6与电源p12v连接，引脚4接地，引脚5一路通过上拉电阻r2与电源p3v3连接，另一路通过电容c2接地，引脚6一路通过上拉电阻r2与电源p3v3连接，另一路通过电容c2接地。

其中，led_loc_n<0>表示cpld发送的硬盘定位指示信号，led_err_n<0>表示cpld发送的硬盘故障信号，第一双路mos芯片1421、第二双路mos芯片1422均为双路nmos芯片，其具体型号可以为2n7002bks，双色led灯1423型号可以为19-223/bhr6c-a30/2t，也可以是其他型号，本实用新型在此不做限制。电路中上拉电阻r1、上拉电阻r2的阻值可以是4.7kω，也可以根据实际情况调整；限流电阻r3、限流电阻r4的阻值相同，可以是2.2kω，也可以根据实际情况调整，限流电阻r5、限流电阻r6的阻值相同，可以是3.3kω，也可以根据实际情况调整；电容c1、电容c2的大小均为0.1uf，也可以根据实际情况调整；双色led灯1423中第一led灯，为蓝色，在本实用新型实施例电阻以及电容的选定下，其电流为(12v-3.3v)/2.2kω*2＝7.9ma；第一led灯，为红色，在本实用新型实施例电阻以及电容的选定下，其电流为(12v-2v)/3.3kω*2＝6.06ma。

本实用新型实施例中还包括hdd_gnd信号，来指示更多的硬盘状态信息，电阻r7为零值电阻。

本实用新型还通过指示灯电路，经过mos芯片中两级mos管的转换，保证逻辑电平一致，采用双路nmos芯片进行逻辑电平转换，节省了电路板的面积，指示灯采用双色led灯，可以同时指示故障和定位信息，以及通过双色led灯同时点亮和熄灭的组合，来指示更多的硬盘状态信息。双色led灯采用并联两个限流电阻的方式，可以进一步增大电流，调节指示灯的亮度。

实施例三

如图3所示，本实用新型实施例与实施例一不同的是，还包括第一电源保护模块161、第二电源保护模块162，第一电源保护模块161的输入端连接p12v电压输出子模块133的12v电源输出端，输出端分别连接第一硬盘连接器121的12v电源输入端以及第二硬盘连接器122的12v电源输入端；第二电源保护模块162的输入端连接第一电源转换芯片131的5v电源输出端，输出端分别连接第一硬盘连接器121的5v电源输入端以及第二硬盘连接器122的5v电源输入端。

第一电源保护模块161包括第一电源保护芯片1611、第二电源保护芯片1612，第一电源保护芯1611片输入端连接p12v电压输出子模块133的12v电源输出端，输出端连接第一硬盘连接器121的12v电源输入端；第二电源保护芯片1612输入端连接p12v电压输出子模块133的12v电源输出端，输出端连接第二硬盘连接器122的12v电源输入端；第二电源保护模块152包括第三电源保护芯片1621、第四电源保护芯片1622，第三电源保护芯片1621输入端连接第一电源转换芯片131的5v电源输出端，输出端连接第一硬盘连接器121的5v电源输入端；第四电源保护芯片1622输入端连接第一电源转换芯片131的5v电源输出端，输出端连接第二硬盘连接器122的5v电源输入端。

其中，第一电源保护芯片1611、第二电源保护芯片1612型号均可以为tps259260，在负载电源电压为12v的应用中提供高度集成的热插拔电源管理和出色的保护，用于必须在有害的持续和瞬态过载时对电压总线提供保护的系统。在启动时或热插入硬盘时，通过控制输出电压，来限制涌入电流。第三电源保护芯片1621、第四电源保护芯片1622型号均可以为tps259250，在负载电源电压为5v的应用中提供高度集成的热插拔电源管理和出色的保护，用于必须在有害的持续和瞬态过载时对电压总线提供保护的系统。在启动时或热插入硬盘时，通过控制输出电压，来限制涌入电流。

本实用新型通过电源保护模块，实现硬盘热插拔的功能，可以对硬盘进行过流保护。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。