专利名称：向背板供电的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施方案总地涉及电子系统的领域，更具体地说，涉及向背板供电的方法和装置。
背景技术：
模块化平台被用在多种应用中，包括但不限于企业服务器、电信服务器、flexi-server和大容量存储服务器。这些应用中的很多都可以具有一种或多种规范，这些规范可以规定模块化平台的各种物理规范和操作参数、以及在模块化平台内如何配置组件(例如，板、模块、背板、空气通风系统等)或者如何将这些组件耦合到模块化平台。一种这样的规范是PCI工业计算机制造商集团(PCIMG)，先进电信计算体系结构(ATCA)基本规范，PICMG 3.0 Rev.1.0，2002年12月30日公布(此后称为“ATCA规范”)。
ATCA规范为用作载波级通信设施的模块化平台提供了设计标准。这一设计标准可以包括但不限于诸如进气/排气通风系统、风扇模块、电源入口模块、板和背板等组件的配置。设计标准还可以包括将诸如后接口单元(此后称为“后转换模块”或“RTM”)一类的组件耦合到诸如板一类的其他组件的配置。
ATCA规范还提供了约束模块化平台满足某些尺寸要求，例如长宽高等的设计标准。这些约束可能会影响空气流动，进而影响模块化平台的冷却。例如，为了满足这些约束，模块化平台组件(例如电源入口模块和/或风扇模块)可以朝着模块化平台的下部放置。一般地，遵循ATCA设计的背板只允许这一类型的组件放置。然而，由于模块化平台的下部可能包括改进空气流动的空气通风系统(air plenum)，而空气流动受到这种组件放置的负面影响，因此按这种方式设计的背板可能是有问题的。
发明内容
本发明的实施方案总地涉及向背板供电的方法和装置。在一个实施方案中，一种方法被实现在背板中，以通过背板的上部区域接收电力。电力是由有效耦合到所述上部区域中的接口的后转换电源入口模块(RT-PEM)提供的。RT-PEM所提供的电力被路由到背板的下部区域中的接口。每个下部区域接口将至少一部分电力分送到有效耦合到背板的组件。
根据本发明的一个方面，提供了一种在模块化平台背板中实现的方法，包括通过所述背板的上部区域接收电力，所述电力是由耦合到所述上部区域中的接口的后转换电源入口模块(RT-PEM)提供的；以及将所述电力路由到所述背板的下部区域中的一个或多个接口，其中下部区域接口将至少一部分所述电力分送到耦合到所述背板的组件。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于模块化平台的背板，包括向耦合到所述背板的组件分送电力的电源接口；接收后转换电源入口模块(RT-PEM)并将该模块耦合到所述背板的接口；和将电力路由到所述电源接口的电源电路，其中所述电力是从所述RT-PEM接收的。
根据本发明的又一个方面，提供了一种后转换装置，包括后转换模块(RTM)；和位于所述RTM内的电源模块，当所述RTM耦合到模块化平台背板时，所述电源模块向耦合到所述背板的组件供电。
根据本发明的再一个方面，提供了一种系统，包括模块化平台；包括电源模块的后转换电源入口模块(RT-PEM)；和耦合到所述模块化平台的背板，所述背板还包括向耦合到所述背板的组件分送电力的电源接口；接收所述RT-PEM并将其耦合到所述背板的接口；和将从所述RT-PEM电源模块接收的电力路由到所述组件的电源电路。
在附图中以示例而非限制的方式图示说明了本发明，其中用相近的标号来表示相似的元件，在附图中图1根据一个实施方案提供了示例性的模块化平台的部分视图；图2根据一个实施方案提供了示例性的板、背板和后转换模块(RTM)的剖视图；图3根据一个实施方案提供了模块化平台的一个示例性部分的侧视图；图4根据一个实施方案提供了一种具有u形背板的模块化平台的部分试图；图5根据一个实施方案图示了一种示例性的用于u形背板的电力递送配置；图6是根据一个实施方案的与u形背板相连的板和RT-PEM的示例性轴测图；图7是根据一个实施方案的一种示例性的具有两个耦合到背板的RT-PEM的模块化平台的后视图；以及图8是根据一个实施方案的向背板供电的示例性方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的实施方案总地涉及向背板供电的方法和装置。这里介绍了用于模块化平台的背板。如同下面更充分地描述的，背板可以包括向耦合到背板的组件分送电力的电源接口。背板可以包括用于接收电源模块(例如，后转换电源入口模块(RT-PEM))并将其耦合到背板的接口。背板还可以包括将从电源模块接收的电力路由到电源接口的电源电路。
图1根据一个实施方案提供了示例性的模块化平台100的部分视图。模块化平台100可以是被设计为符合ATCA规范的电信服务器，但本发明的范围在这方面并不受限。图1示出了模块化平台100的部分视图，为简明起见选择删除了若干部分。
示出的模块化平台100包括板120、130和140。在一个示例性的实施方案中，每块板都可以包括一个或多个输入/输出(I/O)接口(例如，板120包括I/O连接器108)，这些接口使得所述板能够耦合到背板106。当板(例如板120)被耦合到背板106时，这些I/O接口可以使能与下列设备之间的通信，这些设备为模块化平台100系统管理设备、位于模块化平台100中的其他板或者远离模块化平台100的电子系统。
每块板还可以包含电源接口(例如，板120包括电源连接器109)，当耦合到模块化平台100时可以通过上述电源接口来接收电力。下面将进一步地解释，在一个示例性的实施方案中，电力可以通过存在于背板106上的电源电路(图1中未示出)被路由到所述电源接口。
每块板还可以包含后转换模块(RTM)接口(例如，板120包括RTM接口107)，用于接收并耦合到RTM。在一个示例性的实施方案中，当RTM被耦合到板时，RTM可以提供附加的功能。这种功能例如可以包括提供附加的I/O接口，它们可被用来扩展板的通信带宽。
如图所示，模块化平台100还可以包括上板导轨102、上RTM导轨103、下板导轨104和下RTM导轨105。板导轨和RTM导轨可以在板和RTM被耦合到背板106或者相互耦合时为它们提供支持。
模块化平台100还可以包括下部通风系统110。虽然在图1中未示出，但是下部通风系统110可以包括进气孔/排气孔以及在模块化平台100内提供额外的空气流动和循环的风扇。
图2根据一个实施方案提供了示例性的板120、背板106和RTM 240的剖视图。在该示例性的实施方案中，板120在模块化平台100内可被耦合到背板106和RTM 240。
如上所述，模块化平台100可以是被设计为符合ATCA规范的电信服务器。根据ATCA规范的一个方面，在规范内描述了三个不同的接口区域，在这些接口区域中组件(例如，板和/或模块)被耦合到模块化平台背板或相互耦合。例如，在ATCA规范中描述的三个区域被至少部分地描绘为图2中的区210、220和230。
在一个示例性的实施方案中，区域210包括向耦合到背板106的组件分送电力的电源连接器212。区域220包括I/O连接器222。I/O连接器222可以提供用于路由I/O信号的数据传输接口。例如，板120上的I/O连接器108可以耦合到I/O连接器222，以使能在板120和模块化平台100系统管理设备、耦合到I/O连接器222的其他板、或者远离模块化平台100的电子系统之间的通信。
区域230是在背板106之上的一块区域，在该区域中RTM模块可以耦合到那些同样耦合到背板106的组件。在替换实施方案中，区域230也可以包括位于背板106的扩展部分(图2中未示出)上的RTM接口。下面将更详细地描述，这些扩展部分可以使RTM能够直接连接到背板，并且向背板106提供附加的功能(例如，提供电源或数据传输接口)。
在图2中，示出的RTM 240包括连接器207。在一个示例性的实施方案中，当板120耦合到背板106和RTM 240时，连接器207可以耦合到RTM连接器107。这种连接器207和RTM接口107之间的耦合可以发生在区域230中。参考图3更清楚地图示了这一实施例。
简要地来看图3，给出了模块化平台100的一个示例性部分的侧视图。具体地说，图3用于示出根据一个实施方案，当板120耦合到背板106并且耦合到RTM 240时，板120、背板106和RTM 240之间的物理关系。在该示例性的实施方案中，RTM 240通过RTM接口107耦合到板120，但不耦合到背板106上的接口。
图4根据一个实施方案提供了一种示例性的具有u形背板406的模块化平台400的部分视图。模块化平台400可以是被设计为符合ATCA规范的电信服务器。在这方面，根据一个示例性的实施方案，u形背板406可以包括在ATCA规范中描述的三个区域(例如，区域410、420和430)中的接口。图4示出了模块化平台400的部分视图，为简明起见删除了被选择的若干部分。
模块化平台400可以包括下板导轨404、下RTM导轨405和下通风系统401。虽然未在图4中示出，但是模块化平台400还可以包括上板导轨、上RTM导轨和上通风系统。为简明起见，未示出上导轨和上通风系统。
在一个示例性的实施方案中，区域410包括向耦合到背板406的组件(例如，板120)分送电力的电源连接器412。区域420包括I/O连接器422。I/O连接器422为耦合到背板406的组件提供了路由I/O信号的数据传输接口。为简明起见，在图4中只示出了一行垂直的I/O连接器422和电源连接器412。区域430包括RTM接口432和434。在一个示例性的实施方案中，RTM接口432和434接收RTM并将其耦合到背板406，以向背板406提供附加的功能(例如，电力和数据传输接口)。下面将更详细地描述，通过向背板406供电来提供附加功能的RTM此后将被称为后转换电源入口模块或者“RT-PEM”。
在一个示例性的实施方案中，背板406还可以包括架管理器接口440。可以通过架管理器接口440来接收架管理器(未示出)并将其耦合到背板406。架管理器例如可以向模块化平台400提供系统管理功能。
图5根据一个实施方案图示了一种示例性的用于u形背板406的电力递送配置。在一个示例性的实施方案中，背板406在区域410中包括电源连接器412。电源连接器412可以包括多个(例如14个)电源连接器412a-412n。在一个示例性的实施方案中，电源连接器412a-412n可以将来自背板406的电力分送给耦合到背板406的组件(例如，板和/或模块)。
在一个示例性的实施方案中，背板406可以包括电源电路512、514、522和524。该电源电路可以从RTM接口432和434向电源连接器412a-412g提供双冗余电力馈送。如图5所示，电源电路512和522可以提供电力馈送，以将电力路由到电源连接器412a-412g。电源电路514和524可以提供电力馈送，以将电力路由到电源连接器412h-412n。
如上所述，RT-PEM可以由RTM接口432和434来接收并耦合到RTM接口432和434。在耦合时，RT-PEM可以为背板406提供可拆卸的或模块化的电源。在一个示例性的实施方案中，RT-PEM可以包括但不限于可以向背板406提供-48伏直流(VDC)电力馈送的电源模块。
在一个示例性的实施方案中，电源电路512、514、522和524也可以从电源入口模块(PEM)连接器544和546向电源连接器412a-412n提供双冗余电力馈送。PEM连接器544和546可以耦合到不直接耦合到背板406的PEM。而且，PEM是经由某种其他接口，例如电源线(未示出)耦合的。在示例性的实现中，PEM可以包括但不限于向背板406提供-48 VDC的电源模块。
在可替换实施方案中，背板406可以不包括PEM连接器544和546。因而，电力通过一个或多个由RTM接口432和/或RTM接口434接收并耦合的RT-PEM来被提供给背板406。
在一个示例性的实施方案中，背板406被设计为符合在ATCA规范中描述的尺寸约束。根据在图5中所图示的符合ATCA的背板406的示例性实现，典型的尺寸约束可以是模块化平台的总高度。例如，包含耦合到背板(例如背板406)的组件的模块化平台(例如模块化平台400)可以被约束为总垂直高度8个单位(或8U)。在该实施例中，“U”是与背板的垂直高度相关联的测量单位，等于1.75英寸或44.45毫米。因此，8U的高度约束等于14英寸的高度限制，但本发明不限于高度约束为8U的背板。
在一个示例性的实施方案中，背板406中包括区域410和420的部分可以具有5U的高度。为了满足8U的ATCA高度约束，背板406中包括区域430的部分在高度上要小于3U。这样一来，背板406包括区域410、420和430在内的总高度就可以小于8U的高度。
图6是根据一个实施方案，与u形背板406相连的板120和RT-PEM 610a和610b的示例性轴测图。在一个示例性的实施方案中，RT-PEM 610a和610b不使用电源线，通过RTM接口432和434直接耦合到背板406。
如上所述，RT-PEM可以为模块化平台中耦合到背板(例如背板406)的组件提供可拆卸的和/或模块化的电源。例如，RT-PEM 610a和610b可以包括向背板406供电的电源模块(未示出)。在一个示例性的实施方案中，RT-PEM可以包括可向背板406提供直流(DC)电的电源模块。在一个示例性的实施方案中，RT-PEM也可以包括具有DC/AC电源转换器(未示出)的电源模块。DC/AC电源转换器例如可以转换交流(AC)电源(例如120伏AC电源)输出的电力，以向背板406提供DC电力，但本发明在这方面并不受限。
图7是根据一个实施方案，RT-PEM 610a和610b被耦合到背板406的示例性模块化平台400的后视图。模块化平台400的后视图示出了由RTM接口432和434接收并耦合到RTM接口432和434，以向背板406供电的RT-PEM。在图7中，没有其他RTM或板被示出为耦合到背板406。
图8是根据一个实施方案向背板供电的示例性方法的流程图。过程开始于框810，其中根据一个示例性的实施方案，RT-PEM 610a(如图6所示)可以由背板406的RTM接口432接收并耦合到该接口。在一个示例性的实施方案中，RTM接口432可以位于背板406的区域430中。一旦耦合，可以通过RTM接口432从RT-PEM 610a接收电力。
在框820中，根据一个示例性的实施方案，至少一部分从RT-PEM 610a接收的电力可以被路由到位于背板406的区域410中每个电源接口。例如，至少一部分从RT-PEM 610a接收的电力可以通过电源电路512和514来路由。这部分电力然后可以被路由到电源连接器412a-n。
在框830中，根据一个示例性的实施方案，电源接口可以进一步将至少一部分电力分送到耦合到背板406的组件(例如，板120)。如果另一个RT-PEM(例如，RT-PEM 610b)将在区域430中被接收并耦合到背板406，或者如果包含电源模块的另一个RTM将在区域430中被接收并耦合到背板406，那么所述过程可以接着再次开始。
在前面的描述中，出于解释的目的，阐述了很多具体的细节，以提供对本发明的完整理解。然而，本领域的技术人员将清楚，没有这些具体的细节也可以实现本发明。此外，以框图的形式示出了多种结构和设备，以免模糊了本发明。
在说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”意味着关于该实施方案描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”在整篇说明书中不同地方的出现不一定全是指同一个实施方案。同样，短语“在另一个实施方案中”或者“在替换实施方案中”在整篇说明书中不同地方的出现也不一定全是指同一个实施方案。
虽然已参照几个实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到，本发明并不限于所描述的实施方案，在所附权利要求的精神和范围内做出修改和替换后也可以实现本发明。因此本说明书将被视为示例性的，而不是要限制所附权利要求书的范围和覆盖。
权利要求
1.一种在模块化平台背板中实现的方法，所述方法包括通过所述背板的上部区域接收电力，所述电力是由耦合到所述上部区域中的接口的后转换电源入口模块(RT-PEM)提供的；以及将所述电力路由到所述背板的下部区域中的一个或多个接口，其中下部区域接口将至少一部分所述电力分送到耦合到所述背板的组件。
2.如权利要求1所述的在模块化平台背板中实现的方法，还包括遵循先进电信计算体系结构基本规范来操作所述模块化平台，其中所述上部区域包括一个或多个区域3接口，所述下部区域包括一个或多个区域1接口。
3.如权利要求1所述的在模块化平台背板中实现的方法，还包括从耦合到所述上部区域中的另一个接口的另一个RT-PEM接收电力。
4.如权利要求3所述的在模块化平台背板中实现的方法，其中所述RT-PEM和所述另一个RT-PEM向所述下部区域中的接口提供冗余电力。
5.如权利要求4所述的在模块化平台背板中实现的方法，其中将所述电力路由到所述下部区域中的接口的操作包括通过冗余电力馈送将从所述上部区域中的接口接收的电力路由到所述下部区域中的接口。
6.一种用于模块化平台的背板，所述背板包括向耦合到所述背板的组件分送电力的电源接口；接收后转换电源入口模块(RT-PEM)并将该模块耦合到所述背板的接口；以及将电力路由到所述电源接口的电源电路，其中所述电力是从所述RT-PEM接收的。
7.如权利要求6所述的用于模块化平台的背板，还包括所述电源接口位于下部区域中，并且接收并耦合所述RT-PEM的所述接口位于所述背板的上部区域中。
8.如权利要求7所述的用于模块化平台的背板，其中所述背板遵循先进电信计算体系结构基本规范，其中所述上部区域包括区域3接口，所述下部区域包括区域1接口。
9.如权利要求6所述的用于模块化平台的背板，还包括接收另一个RT-PEM并将其耦合到所述背板的另一个接口；以及路由电力到所述电源接口的附加电源电路，其中所述电力是从所述另一个RT-PEM接收的。
10.如权利要求9所述的用于模块化平台的背板，其中所述电源电路和所述附加电源电路向所述电源接口提供冗余电力馈送。
11.一种后转换装置，包括后转换模块(RTM)；以及位于所述RTM内的电源模块，当所述RTM耦合到模块化平台背板时，所述电源模块向耦合到所述背板的组件供电。
12.如权利要求11所述的后转换装置，其中所述模块化平台背板遵循先进电信计算体系结构基本规范。
13.如权利要求12所述的后转换装置，其中所述RTM耦合到在所述模块化平台背板上位于区域3中的接口。
14.如权利要求11所述的后转换装置，其中所述电源模块包括交流到直流(AC/DC)电源转换器。
15.一种系统，包括模块化平台；包括电源模块的后转换电源入口模块(RT-PEM)；以及耦合到所述模块化平台的背板，所述背板还包括向耦合到所述背板的组件分送电力的电源接口；接收所述RT-PEM并将其耦合到所述背板的接口；以及将从所述RT-PEM电源模块接收的电力路由到所述组件的电源电路。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述模块化平台遵循先进电信计算体系结构基本规范。
17.如权利要求16所述的系统，其中接收并耦合RT-PEM的所述接口包括在所述背板上位于区域3中的接口。
18.如权利要求17所述的系统，其中向所述组件分送电力的所述电源接口包括在所述背板上位于区域1中的电源接口，并且所述电源电路从位于区域3中的所述接口向位于区域1中的所述电源接口提供电力馈送。
19.如权利要求15所述的系统，其中所述电源模块包括交流到直流(AC/DC)电源转换器。
全文摘要
本发明的实施方案总地涉及向背板供电的方法和装置。在一个实施方案中，一种方法被实现在背板中，以通过背板的上部区域接收电力。电力是由有效耦合到所述上部区域中的接口的后转换电源入口模块(RT－PEM)提供的。RT－PEM所提供的电力被路由到背板的下部区域中的接口。每个下部区域接口将至少一部分电力分送到有效耦合到背板的组件。
文档编号G06F1/26GK1797280SQ200510137800
公开日2006年7月5日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者罗恩·史密斯, 韦文, 雅伽迪什·拉哈克里什南 申请人:英特尔公司