一种基于服务器系统过负载保护电路的制作方法

文档序号:14938431发布日期:2018-07-13 19:53阅读:230来源:国知局

本实用新型涉及服务器过负载保护技术,具体的说是一种基于服务器系统过负载保护电路。



背景技术:

随着计算机技术的发展和应用,目前对服务器系统的可靠性和安全性要求越来越高。通常,为了确保服务器系统的可靠性和安全性,服务器系统对服务器的各个功能模块都会进行电源监测,避免因某个功能模块异常时,导致电流急剧增大,而破坏整个服务器系统。

在服务器设计中,常常通过增加过负载保护模块,来对服务器系统进行实时保护。目前,服务器系统中使用的过负载保护模块都是集成电路类型,相比较由分离元器件搭建的过负载保护方案,成本更高,因此,急需开发一种服务器系统过负载保护电路,对服务器系统起到过负载保护的同时,还不会引起成本升高可以被大量应用。



技术实现要素:

本实用新型针对目前技术发展的需求和不足之处,提供一种基于服务器系统过负载保护电路。

本实用新型所述一种基于服务器系统过负载保护电路,解决上述技术问题采用的技术方案如下:所述基于服务器系统过负载保护电路,其结构包括:

若干PSU,具有输出电路监控功能,用于将电流值按照某一比例转化为电压值对外输出;

求和电路,所有PSU对外输出的电压值PSU_IMON经求和电路进行求和处理,输出 PSU_IMON_SUM;

与非门,所有PSU的PSU_PGD通过与非门处理,输出信号PSU_PGD_N;

电路Q1,连接与非门的输出端,由与非门的输出信号PSU_PGD_N控制其截止或导通;经Q1输出阈值IMON_THRESHOLD;

比较器,连接至求和电路、电路Q1的输出端,用于比较两者的输出值PSU_IMON_SUM、 IMON_THRESHOLD,并输出信号PSU_OVER_LOAD;

电路Q2,连接至比较器的输出端,由比较器的输出信号PSU_OVER_LOAD控制其截止或导通;

CPLD,连接电路Q2的输出端,经电路Q2输出OVERLOAD_FAULT_N至CPLD;并且,所有PSU通过使能电路直接连接CPLD;

当求和电路输出值PSU_IMON_SUM大于阈值IMON_THRESHOLD时,则服务器系统处于过负载状态,比较器的输出信号PSU_OVER_LOAD为高电平,进而电路Q2导通, OVERLOAD_FAULT_N被拉低,CPLD接收到服务器系统处于过负载状态,通过拉低 PSU_ENABLE使系统掉电关机。

进一步,求和电路由若干差动比较器搭建而成,每个PSU对应一差动比较器。

进一步,电路Q1、电路Q2由N-MOS管、二极管搭建而成。

进一步,电路Q1与比较器之间设置一电阻R3,比较器与备用电源之间设置一电阻 R4,同时,电路Q1并联有一电阻R5。

进一步,若与非门输出信号PSU_PGD_N为高电平,则电路Q1截止;经电路Q1输出IMON_THRESHOLD的值为电阻R4和(R3+R5)分压得到的值。

进一步,若与非门输出信号PSU_PGD_N为低电平,则电路Q1导通;经电路Q1输出IMON_THRESHOLD的值为R4和R3分压得到的值。

进一步,该基于服务器系统过负载保护电路中,设置PSU1、PSU2,一个PSU工作时,所述与非门输出信号PSU_PGD_N为高电平,经电路Q1输出IMON_THRESHOLD的值为电阻R4和(R3+R5)分压得到的值;

两个PSU工作时,所述与非门输出信号PSU_PGD_N为低电平,经电路Q1输出 IMON_THRESHOLD的值为电阻R4和R3分压得到的值;

在一个PSU工作或两个PSU工作时,自动选择相应的过负载保护值;根据不同的服务器系统,通过调节电阻R3、R4、R5的值,来调节监控的阈值。

进一步,所述比较器或电路Q2均设置有备用电源。

本实用新型所述一种基于服务器系统过负载保护电路,与现有技术相比具有的有益效果是:本实用新型通过分离元器件搭建一过负载保护电路,结合PSU和CPLD的控制,实现多个PSU工作状态不同的情况下,自动选择相应的过负载保护值;实现在服务器系统意外过载时,快速将服务器系统关机,避免对整个服务器系统造成破坏,相比较集成电路的过流保护芯片,通过分离元器件搭建的负载保护电路成本低,极大节约服务器产品的成本,可以被大量应用于服务器设计中,具有较好的推广使用价值。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术内容,下面对本实用新型实施例或现有技术中所需要的附图做简单介绍。显而易见的,下面所描述附图仅仅是本实用新型的一部分实施例,对于本领域技术人员来说,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,但均在本实用新型的保护范围之内。

附图1为实施例1所述服务器系统过负载保护电路的示意框图;

附图2为实施例3所述服务器系统过负载保护电路的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本实用新型的技术方案进行清查、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有实施例,都在本实用新型的保护范围之内。

实施例1:

本实施例提出一种基于服务器系统过负载保护电路,如附图1所示,其结构包括:

若干PSU,PSU即Power Supply Unit,电源供应器模块;PSU具有输出电路监控功能,能够将电流值按照某一比例转化为电压值对外输出;

求和电路,由若干差动比较器搭建而成,每个PSU对应一差动比较器;所有PSU 对外输出的电压值PSU_IMON经求和电路进行求和处理,输出值记为PSU_IMON_SUM;由其他电子器件搭建的求和电路,满足求和电路的实现目的,均在本实用新型的保护范围之内;

与非门,所有PSU的PSU_PGD通过与非门处理,输出信号PSU_PGD_N;

电路Q1,由N-MOS管、二极管搭建而成,连接与非门的输出端,由与非门的输出信号PSU_PGD_N控制其截止或导通;经电路Q1输出阈值IMON_THRESHOLD;

具体的,若PSU_PGD_N为高电平,电路Q1截止;PSU_PGD_N为低电平,电路Q1 导通。由其他电子器件搭建的电路Q1,满足电路Q1的实现目的,均在本实用新型的保护范围之内。

比较器,连接至求和电路、电路Q1的输出端,用于比较两者的输出值PSU_IMON_SUM、 IMON_THRESHOLD,并输出信号PSU_OVER_LOAD;

电路Q2,由N-MOS管、二极管搭建而成,连接至比较器的输出端,由比较器的输出信号PSU_OVER_LOAD控制其截止或导通;由其他电子器件搭建的电路Q2,满足电路 Q2的实现目的,均在本实用新型的保护范围之内;

CPLD,即Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件;连接电路Q2的输出端,经电路Q2输出OVERLOAD_FAULT_N至CPLD;并且,所有PSU通过使能电路直接连接CPLD。

本实施例基于服务器系统过负载保护电路,PSU自身监测PSU电流值,将电流值按照某一比例转化为电压值对外输出;通过求和电路对PSU的电压值进行求和处理,输出PSU_IMON_SUM;

同时,PSU通过一与非门输出信号PSU_PGD_N,当PSU_PGD_N为高电平,控制电路 Q1截止,当PSU_PGD_N为低电平,控制电路Q1导通,两种情况下输出阈值 IMON_THRESHOLD;

当PSU_IMON_SUM大于IMON_THRESHOLD时,则说明服务器系统处于过负载状态,通过比较器的输出信号PSU_OVER_LOAD为高电平,进而电路Q2导通,OVERLOAD_FAULT_N会被拉低,CPLD接收到服务器系统处于过负载状态,将会通过拉低PSU_ENABLE使系统掉电关机。

实施例2:

本实施例提出的一种基于服务器系统过负载保护电路,在实施例1的基础上,增加了电路跟随器,能够提高PSU驱动后续电路的能力,进一步增强该过负载保护电路的性能和实用性。

该电路跟随器由集成运放搭建而成,所有PSU的输出端连接至该电路跟随器。PSU 内部将监测PSU的电流值,按照某一特定比例将其转化为电压值PSU_IMON对外输出,经过电压跟随器,输出后不会改变PSU_IMON的电压值,同时可以提高其驱动后续电路的能力。

并且,本实施例基于服务器系统过负载保护电路,为了增加电路的通用性和灵活性,在电路Q1与比较器之间设置一电阻R3,比较器与备用电源之间设置一电阻R4,同时,电路Q1并联有一电阻R5。

所有PSU_PGD通过与非门,输出信号PSU_PGD_N为高电平时,Q1截止,经Q1输出IMON_THRESHOLD的值,此时,IMON_THRESHOLD的值为电阻R4和(R3+R5)分压得到的值;输出信号PSU_PGD_N为低电平时,Q1导通,经Q1输出IMON_THRESHOLD的值为 R4和R3分压得到的值。并且,可以根据不同的服务器系统,通过调节电阻R3、R4、 R5的电阻值,来调节监控的阈值。

基于服务器系统过负载保护电路,在各个电路组件之间设置电阻或其他部件,除了上述技术方案,其他能够实现本实施例目的的技术方案,均在本实用新型的保护范围之内。

实施例3:

本实施例提出的一种基于服务器系统过负载保护电路,在实施例2的基础上,本实施例以服务器系统设置PSU1、PSU2两个PSU为例,来详细说明本实用新型的技术特点和技术内容。

如附图2所示,该服务器系统过负载保护电路中,求和电路由两个差动比较器搭建而成,PSU1、PSU2分别对应求和电路的一个差动比较器,这两个差动比较器输出端分别设置电阻R1、电阻R2,电路Q1与比较器之间设置电阻R3,比较器与其备用电源之间设置电阻R4,电路Q1并联有电阻R5;此外,在电路Q2与其备用电源之间设置有电阻R6。

PSU1、PSU2内部监测PSU的电流值,并按照某一特定比例将其转化为电压值 PSU1_IMON、PSU2_IMON对外输出,经过电压跟随器输出后,通过求和电路对PSU1_IMON 和PSU2_IMON进行求和处理,并输出PSU_IMON_SUM,这里PSU_IMON_SUM=1/2x (PSU1_IMON+PSU2_IMON)。

PSU1_PGD和PSU2_PGD通过与非门,当与非门输出PSU_PGD_N为高电平时,则说明一个PSU处于工作状态,Q1截止,经Q1后输出阈值IMON_THRESHOLD,此时 IMON_THRESHOLD的值为电阻R4和(R3+R5)分压得到的值。当与非门输出PSU_PGD_N为低电平时,则说明两个PSU均处工作状态,Q1导通,经Q1后输出阈值IMON_THRESHOLD 的值为R4和R3分压得到的值。实现在一个PSU工作或两个PSU工作时,能够自动选择相应的过负载保护值;可以根据不同的服务器系统,通过调节电阻R3、R4、R5,来调节监控的阈值。

当求和电路输出的PSU_IMON_SUM大于IMON_THRESHOLD时,说明服务器系统已处于过负载状态,则比较器的输出PSU_OVER_LOAD为高电平,Q2将会导通, OVERLOAD_FAULT_N会被拉低,CPLD接收到服务器系统处于过负载状态,将会通过拉低 PSU1_ENABLE和PSU2_ENABLE使能系统掉电关机。

以上应用具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了详细阐述,这些实施例只是用于帮助理解本实用新型的核心技术内容,并不用于限制本实用新型的保护范围,本实用新型的技术方案不限制于上述具体实施方式内。基于本实用新型的上述具体实施例,本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型原理的前提下,对本实用新型所作出的任何改进和修饰,皆应落入本实用新型的专利保护范围。

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