专利名称：一种实现主板模块化供电的方法
技术领域：
本发明涉及服务器主板供电技术领域，具体地说是一种实现主板模块化供电的方法。
背景技术：
随着办公信息化的不断发展完善，各种传统的审批业务、医疗挂号缴费等业务陆续的由网络信息化所取代。网络上服务器的数据处理量越来越大。以前可能主板上最多只能支持8条内存，最多支持两个千兆网口。随着业务量的增加，原有主板的资源已经不能满足应用的需求。因此，服务器用户的对主板可扩展性能提出了更高要求。再加之，主板供电部分是主板问题频发点，一旦供电出问题，主板的维修工作量很大，不便于维护。另一方面，由于机箱结构开模费用巨大，一般的服务器厂家都希望将机箱的结构固定下来，实现通用，以节省开发费用。因此，放在机箱内部的主板的结构尺寸也会受限于机箱。在主板面积有限的情况下，扩展更多的内存以及外围设备接口，便使得主板的PCB成为瓶颈。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种可节省主板面积、易维护性强的实现主板模块化供电的方法。本发明的技术任务是按以下方式实现的一种实现主板模块化供电的方法，其特点是将主板上的供电部分独立成若干供电模块，各个供电模块以子卡的形式插接在主板的各模块供电接口上。由于现有技术中服务器主板的相关功能模块包含CPU计算子系统、内存子系统、 芯片组、网络子系统、外围芯片子系统。其中，CPU的供电部分有核心电压Vcore、CPU的外围供电电压VSA、CPU的初始化电压Vtt三种供电线路。这三种供电线路均有大电流输出， 实现方式一般采用主控芯片+驱动芯片+外置上下MOS管+LC滤波。内存供电有DIMM供电电压VDDQ和起始电压Vtt。内存的DI匪供电电流一般是大电流，采用内斯CPU供电的实现方式主控芯片+驱动芯片+外置上下MOS管+LC滤波；内存的Vtt供电部分一般电流在2-10A的范围，一般采用芯片集成上下MOS管的方式+LC滤波电路。网络控制芯片供电以及其他外围芯片供电一般属于低电压小电流供电，一般采用芯片集成上下MOS管的方式 +LC滤波电路或是LDO (—种小功率线性供电线路)为各个模块供电。所述供电模块可独立为CPU供电模块、内存DMM供电模块及内存VTT和主板外围芯片供电模块。所述CPU供电模块采用的子卡为大电流输出DC/DC开关变换子卡，
子卡包含控制模块、驱动模块、开关变换模块和滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和Power Good信号的产生；驱动模块实现打开上下MOS管的控制脉冲；开关变换模块主要由上下两个MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。所述内存DIMM供电模块采用的子卡为小电流输出DC/DC开关变换子卡，
子卡包含控制模块、开关变换及滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和Power Good信号的产生，同时实现开关变换的上下MOS管集成在控制芯片内部；开关变换主要由上下两个MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。所述内存VTT和主板外围芯片供电模块采用的子卡为小电流输出DC/DC变换LDO 子卡，子卡包含LDO集成芯片和反馈输出环节，LDO集成芯片包含限流环节、调整环节和参考电压环节，主要实现对输入DC的线性变换，通过LDO芯片内部的调整管反馈调节电路输出的变化，从而实现对输出电压的稳压变换作用；反馈输出环节主要实现电压的变换，将输入电压变换成应用所需的输出电压。上述子卡的下面均可以通过金手指的方式作为电流和信号的输入或输出端口。由于各个部分的对供电功率的要求不同，因此在兼顾成本的前提下，可以考虑将功率输出较高的连接端口覆盖功率输出较低的端口。本发明的实现主板模块化供电的方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果
(一)模块化供电方式，在保证主板系统供电的同时，为扩展其他功能部分省出更多的空间。(二)当主板的供电出现故障时，可以很方便的通过拔插定位问题，将出问题的点找到，并换上好的供电子卡，提高主板故障定位的时效性和易维护性。
附图1是本发明模块化供电的方法中主板结构示意附图2是本发明模块化供电的方法中大电流输出DC/DC开关变换子卡逻辑关系结构框
附图3是本发明模块化供电的方法中小电流输出DC/DC开关变换子卡逻辑关系结构框
附图4是本发明模块化供电的方法中小电流输出DC/DC变换LDO子卡逻辑关系结构框图。
具体实施例方式参照说明书附图以具体实施例对本发明的实现主板模块化供电的方法作以下详细地说明。实施例
如附图1所示，主板的功能模块包括CPU模块、内存DIMM部分、内存Vtt部分及若干个外围芯片。主板上靠近各功能模块的位置分别设有CPU供电连接端口、内存DIMM供电连接端口、内存Vtt供电连接端口及外围芯供电连接端口。
大电流输出DC/DC开关变换子卡插接在CPU供电连接端口处，为CPU模块供电。如附图2所示，大电流输出DC/DC开关变换子卡包含控制模块、驱动模块、开关变换模块和滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和 Power Good信号的产生；驱动模块实现打开上下MOS管的控制脉冲；开关变换模块主要由上下两个MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。在子卡的下面是通过金手指的方式作为电流和信号的输入或输出端口。附图2所示的a箭头所指的金手指部分为输入DC的正电压输入和地回路端；b箭头所指的金手指部分为控制模块的使能信号端及Power Good信号端；c箭头所指的金手指部分为输出DC的正电压输入和地回路端。小电流输出DC/DC开关变换子卡插接在内存DI匪供电连接端口处，为内存DI匪部分供电。如附图3所示，小电流输出DC/DC开关变换子卡包含控制模块、开关变换及滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和Power Good信号的产生，同时实现开关变换的上下MOS管集成在控制芯片内部；开关变换主要由上下两个 MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。在子卡的下面是通过金手指的方式作为电流和信号的输入或输出端口。附图3所示的a箭头所指的金手指部分为输入DC的正电压输入和地回路端；b箭头所指的金手指部分为控制模块的使能信号端及Power Good信号端；c箭头所指的金手指部分为输出DC的正电压输入和地回路端。若干小电流输出DC/DC变换LDO子卡分别插接在内存Vtt供电连接端口及外围芯供电连接端口处，为内存Vtt部分及外围芯片供电。如附图4所示，小电流输出DC/DC变换LDO子卡包含LDO集成芯片和反馈输出环节。LDO集成芯片包含限流环节、调整管和参考电压环节，主要实现对输入DC的线性变换， 通过LDO集成芯片内部的调整管反馈调节电路输出的变化，从而实现对输出电压的稳压变换作用；反馈输出环节主要实现电压的变换，将输入电压变换成应用所需的输出电压。在子卡的下面是通过金手指的方式作为电流和信号的输入或输出端口。附图4所示的a箭头所指的金手指部分为输入DC的正电压输入和地回路端；b箭头所指的金手指部分为控制模块的使能信号端及Power Good信号端；c箭头所指的金手指部分为输出DC的正电压输入和地回路端。上述实施例实施过程如下
1)设计主板时，将主板各个功能部分的耗电计算出来；
2)根据各个部分的耗电情况列出主板的供电拓扑3)根据拓扑图来对供电连接端口的选型进行优化，最终确定各个功能部分所采用供电端口的型号规格；
4)根据拓扑图以及供电连接端口的规格来确定为各个功能模块供电的DC/DC子卡方
案；
5)制定各个功能模块供电的DC/DC子卡的实现方案、制作PCB子卡；待主板PCB制作完成，将为各个功能部分设计好的DC/DC子卡安装在主板对应的供电连接端口上，即可实现对整个主板系统的供电。
权利要求
1.一种实现主板模块化供电的方法，其特征在于将主板上的供电部分独立成若干供电模块，各个供电模块以子卡的形式插接在主板的各模块供电接口上，所述供电模块包括CPU供电模块、内存DIMM供电模块及内存VTT及主板外围芯片供电模块。
2.根据权利要求1所述的实现主板模块化供电的方法，其特征在于，所述CPU供电模块采用的子卡为大电流输出DC/DC开关变换子卡，子卡包含控制模块、驱动模块、开关变换模块和滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和Power Good信号的产生；驱动模块实现打开上下 MOS管的控制脉冲；开关变换模块主要由上下两个MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。
3.根据权利要求1所述的实现主板模块化供电的方法，其特征在于，所述内存DIMM供电模块采用的子卡为小电流输出DC/DC开关变换子卡，子卡包含控制模块、开关变换及滤波电路环节，控制模块实现电路控制信号的处理产生、输出电路的保护监控和Power Good信号的产生，同时实现开关变换的上下MOS管集成在控制芯片内部；开关变换主要由上下两个MOS管组成，实现对电路的开关变换作用；滤波电路环节是由LC滤波，得到脉动较小的直流电输出。
4.根据权利要求1所述的实现主板模块化供电的方法，其特征在于，所述内存VTT及主板外围芯片供电模块采用的子卡为小电流输出DC/DC变换LDO子卡，子卡包含LDO集成芯片和反馈输出环节，LDO集成芯片包含限流环节、调整环节和参考电压环节，主要实现对输入DC的线性变换，通过LDO芯片内部的调整管反馈调节电路输出的变化，从而实现对输出电压的稳压变换作用；反馈输出环节主要实现电压的变换，将输入电压变换成应用所需的输出电压。
全文摘要
本发明公开了一种实现主板模块化供电的方法，涉及服务器主板供电技术领域。该方法将主板上的供电部分独立成若干供电模块，各个供电模块以子卡的形式插接在主板的各模块供电接口上，所述供电模块包括CPU供电模块、内存DIMM供电模块及内存VTT及主板外围芯片供电模块。与现有技术相比，本发明的实现主板模块化供电的方法可以节省主板面积，同时能够增强主板的易维护性，具有很好的推广应用价值。
文档编号G06F1/26GK102360242SQ201110304368
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者吴福宽, 宋晓锋, 滕学军, 罗嗣恒 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司