一种服务器低温启动的电路及服务器的制作方法

1.本发明涉及服务器技术领域，特别是涉及一种服务器低温启动的电路及服务器。


背景技术：

2.随着科技的发展，服务器被广泛应用到各行各业，对于需要在高山寒带、沿江海或其他的低温环境工作的行业，则需要服务器在低温环境下能够正常启动。但是，目前由于服务器的核心芯片在低温环境下无法正常运行，导致服务器在低温环境下也不能正常启动和运行，无法满足在低温环境的使用需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种服务器低温启动的电路及服务器，实现了服务器在低温下可以正常启动，满足了对低温工作环境有严格要求的服务器的需求。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种服务器低温启动的电路，包括电源模块、加热模块、测温模块、可控开关及控制模块；
5.所述电源模块的输出端分别与所述可控开关的第一端及所述控制模块连接，所述可控开关的第二端与所述加热模块连接，所述控制模块与所述可控开关的控制端连接；
6.所述加热模块用于在得电时为所述服务器加热，在失电时停止为所述服务器加热；
7.设置于所述服务器的内部、与所述控制模块连接的所述测温模块，用于检测所述服务器内部的温度，得到温度检测值；
8.所述控制模块用于在所述温度检测值小于预设温度下限值时控制所述可控开关导通，在所述温度检测值大于预设温度上限值时控制可控开关关断；
9.所述加热模块为ptc陶瓷加热片。
10.优选的，还包括滤波模块，所述滤波模块设置于所述电源模块与所述加热模块之间，用于对所述电源模块输出的电压进行滤波。
11.优选的，还包括限流模块，所述限流模块设置于所述电源模块与所述可控开关之间，用于对所述电源模块输出的电流进行限流。
12.优选的，所述可控开关为nmos开关管，所述nmos开关管的漏极作为所述可控开关的第一端，所述nmos开关管的源极作为所述可控开关的第二端，所述nmos开关管的栅极作为所述可控开关的控制端。
13.优选的，所述控制模块包括驱动模块和控制命令生成模块；
14.所述控制命令生成模块用于在所述温度检测值小于所述预设温度下限值输出开关导通控制信号，在所述温度检测值大于所述预设温度上限值时输出开关断开控制信号；
15.所述驱动模块用于对所述开关导通控制信号或者所述开关断开控制信号进行增强后输出至所述可控开关，以控制所述可控开关导通或关断。
16.优选的，所述驱动模块为tps24711芯片。
17.优选的，所述服务器还包括风扇；
18.所述控制命令生成模块还用于在所述温度检测值小于所述预设温度下限值时控制所述风扇停止工作；在所述温度检测值大于所述预设温度上限值时控制所述风扇工作。
19.优选的，控制所述风扇工作，包括：
20.基于所述温度检测值控制所述风扇的转速，所述风扇的转速与所述温度检测值呈正相关。
21.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器，其特征在于，包括上述的服务器低温启动的电路。
22.本发明公开了一种服务器低温启动的电路和服务器，包括电源模块、加热模块、测温模块、可控开关及控制模块，测温模块可以对服务器内部的温度进行检测得到温度检测值，控制模块会在温度检测值小于预设温度下限值时控制可控开关的导通来控制电源模块为加热模块供电的开启，从而加热模块可以为服务器加热，加热模块为ptc陶瓷加热片，从而服务器的核心芯片在低温环境下可以正常运行，实现了服务器在低温下可以正常启动，满足了对低温工作环境有严格要求的服务器的需求；此外，控制模块会在温度检测值大于预设温度上限值时控制可控开关的关断来控制电源模块为加热模块供电的关闭，节能效果较好。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
24.图1为本发明提供的一种服务器低温启动的电路的结构示意图；
25.图2为本发明提供的另一种服务器低温启动的电路的结构示意图；
26.图3为本发明提供的一种服务器低温启动的电路的原理示意图；
27.图4为本发明提供的一种服务器的结构示意图；
28.图5为本发明提供的另一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
29.本发明的核心是提供一种服务器低温启动的电路及服务器，实现了服务器在低温下可以正常启动，满足了对低温工作环境有严格要求的服务器的需求。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参照图1，图1为本技术提供的一种服务器低温启动的电路的结构示意图。
32.本发明提供了一种服务器低温启动的电路，包括电源模块1、加热模块3、测温模块5、可控开关2及控制模块4；
33.电源模块1的输出端分别与可控开关2的第一端及控制模块4连接，可控开关2的第
二端与加热模块3连接，控制模块4与可控开关2的控制端连接；
34.加热模块3用于在得电时为服务器加热，在失电时停止为服务器加热；
35.设置于服务器的内部、与控制模块4连接的测温模块5，用于检测服务器内部的温度，得到温度检测值；
36.控制模块4用于在温度检测值小于预设温度下限值时控制可控开关2导通，在温度检测值大于预设温度上限值时控制可控开关2关断；
37.加热模块3为ptc(positive temperature coefficient，正的温度系数)陶瓷加热片。
38.传统服务器只能在5℃-35℃环境正常开机，考虑到服务器在特定的工作环境尤其是低温的工作环境的实际应用中由于服务器的核心芯片在低温环境中不能正常工作，因此经常会遇到低温不能开机的问题，但是目前服务器的设计大多数会考虑服务器在正常运行后的风冷散热和液冷散热，但是几乎都没有考虑到在低温的工作环境不能启动的情况。
39.为解决上述技术问题，本技术中，服务器低温启动的电路包括电源模块1、加热模块3、测温模块5、可控开关2及控制模块4，具体的，加热模块3会实时检测服务器内部的温度，得到温度检测值，控制模块4会一直读取加热模块3的温度检测值并进行温度判断，具体的，控制模块4会判断温度检测值是否小于预设温度下限值，例如预设温度下限值为0℃，若温度检测值小于预设温度下限值，则会控制可控开关2导通，从而电源模块1可以为加热模块3进行供电，加热模块3会在得电时开始为服务器加热，从而服务器内部的温度开始上升，直至服务器内部的温度上升至满足服务器的开机温度时可实现在低温工作环境中服务器的正常开机，解决了部分非标准空调机房或者突发低温不开机等异常情况，使服务器应用场景增大。此外，由于服务器在正常开机后服务器本身就源源不断会产生30℃左右的热量，控制模块4还会判断温度检测值是否大于预设温度上限值，例如预设温度上限值为5℃，若温度检测值大于预设温度上限值，则会控制可控开关2关断，从而电源模块1停止为加热模块3供电，加热模块3会在失电时停止为服务器加热，从而实现了节能的目的。
40.加热模块3可以选用ptc陶瓷加热片，其具有加热效率高，使用寿命长的优点，并且ptc陶瓷加热片在加热温度高于一定温度值时其电阻特性会变得无限大，相当于短路，不会
‘
发红’引起明火，安全性较高且设计用料成本较低。
41.此外，ptc陶瓷加热片可以设置在服务器内部的不同位置，例如可以设置在3个不同位置不同形状的ptc陶瓷加热片，在服务器的机盖处设置直径为10cm的圆形陶瓷加热片，在服务器的机箱两侧内壁设置2块长15cm、宽3cm、厚5mm的矩形陶瓷加热片，陶瓷加热片理论最大功率144瓦，最快可在4min使机箱内部温度从0℃以下达到正常开机所需的5℃以上，具体加热时间与测试环境温度以及限流电路设置有关，本技术在此不做特别的限定。
42.此外，测温模块5可以但不仅限为emc1414-a-aia-tr温度传感器。
43.电源模块1可以为服务器主板现有的atx(at extend，扩展型at)电源接口，型号可以选用ins3270068，用于提供12v的输出电压，本技术在此不做特别的限定。
44.服务器的型号可以但不仅限为nf2180m3。
45.综上，本技术的服务器低温启动的电路，通过加热模块3加热服务器机箱内部，使得服务器的核心芯片的工作环境温度达到正常工作的温度范围，从而实现了服务器在低温下可以正常启动，满足了对低温工作环境有严格要求的服务器的需求，具有很好的推广使
用价值。
46.在上述实施例的基础上：
47.请参照图2，图2为本技术提供的另一种服务器低温启动的电路的结构示意图。
48.作为一种优选的实施例，还包括滤波模块6，滤波模块6设置于电源模块1与加热模块3之间，用于对电源模块1输出的电压进行滤波。
49.考虑到电源模块1在为加热模块3供电时可能会存在不同频率的杂波，在本实施例中，通过在电源模块1与加热模块3之间设置滤波模块6，可以有效地实现对电源模块1输出的电压进行滤波，从而使得加热模块3能够更好地为服务器进行加热，使得服务器能够在低温的工作环境中正常开机。
50.此外，滤波模块6可以选用滤波电容，通过选用不同规格的滤波电容可以实现滤除不同频率的杂波，例如可以选用4个滤波电容，本技术在此不做特别的限定。
51.作为一种优选的实施例，还包括限流模块7，限流模块7设置于电源模块1与可控开关2之间，用于对电源模块1输出的电流进行限流。
52.为了避免电源供电线路中出现过流的情况，在本实施例中，通过在电源模块1与可控开关2之间设置限流模块7，可以保护加热模块3部分的电路，防止出现过流，从而使得加热模块3可以更加稳定地为服务器进行加热，保证了服务器在低温环境下开机的稳定性和可靠性。另外，限流模块7的设置也可以起到保护控制模块4部分的电路，防止电路出现过流的情况发生。
53.此外，限流模块7可以选用限流电阻，可以限制电流在12.5a，从而使控制模块4的电压不会超过阈值电压，本技术在此不做特别的限定。
54.作为一种优选的实施例，可控开关2为nmos开关管，nmos开关管的漏极作为可控开关2的第一端，nmos开关管的源极作为可控开关2的第二端，nmos开关管的栅极作为可控开关2的控制端。
55.在本实施例中，可控开关2可以选用nmos开关管，控制模块4通过控制nmos开关管的导通和关断来控制电源模块1为加热模块3供电电路的导通和关断，并且nmos开关管具有较高的开关速度，从而实现在低温环境对服务器的开机控制更加快速精准。
56.nmos开关管可以但不仅限为选用nthl120n60s5z。
57.作为一种优选的实施例，控制模块4包括驱动模块和控制命令生成模块；
58.控制命令生成模块用于在温度检测值小于预设温度下限值输出开关导通控制信号，在温度检测值大于预设温度上限值时输出开关断开控制信号；
59.驱动模块用于对开关导通控制信号或者开关断开控制信号进行增强后输出至可控开关2，以控制可控开关2导通或关断。
60.为了能够增强对可控开关2的导通或关断的控制，在本实施例中，控制模块4包括驱动模块和控制命令生成模块，控制命令生成模块可以在温度检测值小于预设温度下限值输出开关导通控制信号，在温度检测值大于预设温度上限值时输出开关断开控制信号，驱动模块会对开关导通控制信号或者开关断开控制信号进行增强后输出至可控开关2，从而控制可控开关2的导通或关断。
61.此外，控制命令生成模块可以但不仅限为bmc(baseboard management controller，基板管理控制器)，适用范围广，可以实现对服务器的开机的高效控制。
62.控制命令生成模块与驱动模块之间可以采用iic(inter-integrated circuit，集成电路总线/两线式串行总线)信号进行通信，本技术在此不做特别的限定。
63.作为一种优选的实施例，驱动模块为tps24711芯片。
64.在本实施例中，驱动模块可以选用tps24711芯片，具有集成度高，响应较快及可靠性较强等优点。
65.例如，当bmc检测到服务器内部的机箱温度低于0℃时，会向tps24711芯片的en引脚发送bmc_ptc_ctrl信号，可以为高电平信号，从而控制tps24711芯片开始工作，tps24711芯片则会根据接收到的控制信号通过自身的gate引脚向nmos开关管的g极发送控制信号，控制nmos开关管导通，从而电源模块1可以为pct陶瓷加热片供电，ptc陶瓷加热片在得电后开始为服务器加热，在服务器内部温度达到开机的温度时，服务器可以实现在低温环境下的正常开机。另外，当服务器正常开机后，由于自身就会产生热量，因此bmc在检测到服务器内部的机箱温度高于5℃时，会向tps24711芯片的en引脚发送bmc_ptc_ctrl信号，可以为低电平信号，从而控制tps24711芯片停止工作，tps24711芯片则会根据接收到的控制信号通过自身的gate引脚向nmos开关管的g极发送控制信号，控制nmos开关管关断，从而电源模块1停止为pct陶瓷加热片供电，ptc陶瓷加热片在失电后开停止为服务器加热，实现节能的目的。
66.请参照图3，图3为本技术提供的一种服务器低温启动的电路的原理示意图。
67.作为一种优选的实施例，服务器还包括风扇；
68.控制命令生成模块还用于在温度检测值小于预设温度下限值时控制风扇停止工作；在温度检测值大于预设温度上限值时控制风扇工作。
69.考虑到传统的服务器内部的风扇会对服务器内部进行制冷，但是在低温的工作环境中并没有相应的控制方案，在本实施例中，控制命令生成模块会在温度检测值小于预设温度下限值时控制风扇停止工作，并且会温度检测值大于预设温度上限值时控制风扇工作，从而使服务器内部的温度能够维持在正常运行的温度范围，实现了对服务器内部的温度的准确控制。
70.作为一种优选的实施例，控制风扇工作，包括：
71.基于温度检测值控制风扇的转速，风扇的转速与温度检测值呈正相关。
72.当服务器内部的温度满足正常开机的温度时，控制命令生成模块会基于温度检测值控制风扇的转速，风扇的转速与温度检测值呈正相关，例如，bmc会根据服务器内部的温度输出pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，从而控制风扇的转速，实现对服务器内部的制冷。
73.请参照图4，图4为本技术提供的一种服务器的结构示意图。
74.请参照图5，图5为本技术提供的另一种服务器的结构示意图。
75.本发明还提供了一种服务器，其特征在于，包括上述的服务器低温启动的电路。
76.对于本发明提供的一种服务器的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
77.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。