电源模块的制作方法

本申请涉及电子技术，尤其涉及一种电源模块。

背景技术：

随着互联网的不断发展，应用于互联网的信息技术(informationtechnology，it)设备的耗电量也逐渐增大，节能减排成为it设备运维中的重要问题。目前的it设备的供电方式大多采用1+1或n+n的冗余配电方式，在it设备实际运行中，服务器的资源占用率大多在10％～60％之间，则对于单个电源来说，其带载比例在5％～30％之间。在这种情况下，电源模块的转换效率较低。而如果仅通过提高电源的带载比例来提高电源的转换效率，则会导致it设备没有冗余配电，影响it设备可靠性。因此，需要在保证it设备可靠性的前提下提高电源模块的转换效率。

现有技术中，通过it设备主备供电、电源休眠等方式提高整体供电效率。具体地，设置一个或者一组电源模块(powersupplyunit，psu)给设备供电，另外一个或一组psu不带负载。把冗余配电时多个电源负载分摊的功耗汇聚到一个或一组电源上，提高对应电源的带载比例，通过更改负载区间来提高电源效率。

但是，现有技术的方法在电源带载比例低时的电源的转换效率仍然过低。

技术实现要素：

本申请提供一种电源模块，旨在解决现有技术中电源模块的转换效率过低的问题。

本申请提供的电源模块包括：控制模块以及电源转换模块。

其中，上述控制模块与上述电源转换模块连接；

上述电源转换模块由多个并联的电源转换子模块组成；

上述控制模块用于控制上述电源转换子模块的断开及接通。

该电源模块通过将将一个整体的电源转换模块拆分为多个功率较小的电源转换子模块，使得电源模块的带载比例保持在电源最高转换效率所对应的带载比例范围内，因此能够保证电源模块的转换效率一直保持在最高转换效率。进一步地，通过将一个整体的电源转换模块拆分为多个功率较小的电源转换子模块，实现了多个电源转换子模块的相互冗余，从而使得it设备的冗余配电由原有的1+1冗余变为n+n冗余，因此进一步提升了电源模块的可靠性。

在一种可能的设计中，上述电源转换模块包括：整流模块、功率因数矫正pfc模块以及直流电压转换模块；

所述pfc模块的一端与所述整流模块连接，所述pfc模块的另一端与所述直流电压转换模块连接；

所述电源转换模块由多个并联的电源转换子模块组成，包括：

所述整流模块由m个并联的整流子模块组成，所述pfc模块由n个并联的pfc子模块组成，所述直流电压转换模块由t个并联的直流电压转换子模块组成，其中，所述m、n、t中的至少一个为大于1的整数，所述m、n、t中非大于1的整数等于1。

根据电源模块的具体功耗将整流模块、pfc模块以及直流电压转换模块中的部分或全部拆分为功率较小的子模块，可以使得电源模块的带载比例保持在电源最高转换效率所对应的带载比例范围内，因此能够保证电源模块的转换效率一直保持在最高转换效率。

在一种可能的设计中，所述整流子模块为插卡式子模块，所述整流子模块插设在所述电源模块上。

在一种可能的设计中，所述整流子模块为砖模块，所述整流子模块压接或焊接在所述电源模块上。

在一种可能的设计中，所述pfc子模块为插卡式子模块，所述pfc子模块插设在所述电源模块上。

在一种可能的设计中，所述pfc子模块为砖模块，所述pfc子模块压接或焊接在所述电源模块上。

在一种可能的设计中，所述直流电压转换子模块为插卡式子模块，所述直流电压转换子模块插设在所述电源模块上。

在一种可能的设计中，所述直流电压转换子模块为砖模块，所述直流电压转换子模块压接或焊接在所述电源模块上。

通过将电源转换模块中的各子模块做成插卡式子模块或砖模块，可以使得各子模块可以方便地连接到电源模块的主板上，进一步地，当不需要使用时，也可以方便地从电源模块的主板上拆卸下来，从而使得电源模块可以根据需要进行灵活的维护。

附图说明

图1为金牌/白金级别的电源模块的转换效率曲线示意图；

图2为本申请提供的一种电源模块实施例一的模块结构图；

图3为本申请提供的电源模块实施例二的模块结构图；

图4为本申请提供的电源模块实施例三的模块结构图。

具体实施方式

一些认证机构将电源模块的转换效率分为多个等级，通过认证不同等级来区分不同的转换效率的电源产品。例如，可以将电源模块的转换效率等级从低到高分为铜牌、银牌、金牌、白金、钛金等。图1为金牌/白金级别的电源模块的转换效率曲线示意图，如图1所示，在it设备的正常负载区间范围内，即带载比例为5％～30％的范围内，电源模块的转换效率不能达到最高转换效率。而如果仅通过提高电源的带载比例来提高电源的转换效率，则会导致it设备没有冗余配电，影响it设备可靠性。因此需要在保证it设备可靠性的前提下提高电源模块的转换效率。

而现有技术中提出的针对上述问题的解决方案中，在电源模块的带载比例低时的电源的转换效率仍然过低。

本申请所提供的技术方案，旨在解决现有技术的上述问题。

图2为本申请提供的一种电源模块实施例一的模块结构图，该电源模块可以应用在任何it设备上，如图2所示，该电路中包括控制模块1以及电源转换模块2。

其中，控制模块1与电源转换模块2连接。

电源转换模块2由多个并联的电源转换子模块20组成(图1示出了4个并联的电源转换子模块20，具体实施时可以根据需要进行灵活设置)。

电源转换模块用于电流的整流、升压以及降压等转换处理。

控制模块1用于控制电源转换子模块20的断开及接通。

具体地，控制模块1根据it设备当前的负载情况，动态地接通或断开电源转换子模块20中的一个或多个。

除此之外，电源模块中还包括电磁干扰(electron-magneticinterference，emi)滤波模块、保险丝等。

现有技术中，电源转换模块为一个整体电路，功率较大。而本实施例中，将原有的电源转换模块拆分为多个电源转换子模块，每个电源转换子模块的功能与原有的电源转换模块功能相同，但是功率变小，控制模块根据it设备当前的负载情况选择接通多个电源转换子模块中的部分或全部，从而使得电源模块的转换效率一直保持在较高转换率。

以下以一个具体示例来说明本实施例的技术效果。

假设某电源模块的功率为2000瓦，则可以如图2将电源转换模块2拆分为4个并联的电源转换子模块20，每个电源转换子模块20的功率为500瓦，即电源模块的总输出功率未发生变化。

进而，当该电源模块带载300瓦以下时，在控制模块1的控制下，断开三个电源转换子模块20，只接通一个电源转换子模块20，则电源模块的带载比例在40％～70％范围内，参照图1可知，在该带载比例范围内，电源模块的转换效率可以达到最高比例。

进而，当该电源模块带载300瓦～700瓦时，在控制模块1的控制下，断开两个电源转换子模块20，只接通两个电源转换子模块20，则电源模块的带载比例在40％～70％范围内，参照图1可知，在该带载比例范围内，电源模块的转换效率可以达到最高比例。

进而，当该电源模块带载700瓦～1300瓦时，在控制模块1的控制下，断开一个电源转换子模块20，接通三个电源转换子模块20，在此情况下，电源模块的带载比例仍然在40％～70％范围内，参照图1可知，在该带载比例范围内，电源模块的转换效率可以达到最高比例。

进而，当该电源模块带载在1300瓦以上时，在控制模块1的控制下，将四个电源转换子模块20全部接通，在此情况下，电源模块的带载比例在50％以上，参照图1可知，在该带载比例范围内，电源模块的转换效率可以达到最高比例。

由上述示例可以看出，通过将一个整体的电源转换模块拆分为多个功率较小的电源转换子模块，由控制模块根据it设备的当前负载来动态接通多个电源转换子模块中的部分或全部，从而使得电源模块的带载比例保持在电源最高转换效率所对应的带载比例范围内，因此能够保证电源模块的转换效率一直保持在最高转换效率。

本实施例中，通过将将一个整体的电源转换模块拆分为多个功率较小的电源转换子模块，使得电源模块的带载比例保持在电源最高转换效率所对应的带载比例范围内，因此能够保证电源模块的转换效率一直保持在最高转换效率。进一步地，通过将一个整体的电源转换模块拆分为多个功率较小的电源转换子模块，实现了多个电源转换子模块的相互冗余，从而使得it设备的冗余配电由原有的1+1冗余变为n+n冗余，因此进一步提升了电源模块的可靠性。

更进一步地，作为一种可选的实施方式，当it设备有多个电源模块进行冗余配电时，it设备可以将所有电源模块的电源转换子模块汇总起来，形成一个总的资源池，it设备的管理系统根据it设备当前的功耗、电源转换子模块的效率区来动态调整各个电源模块的带载比例，从而可以将各个电源模块的转换效率调整到最高转换效率。

在上述实施例的基础上，本实施例涉及电源转换模块的具体结构，即，图3为本申请提供的电源模块实施例二的模块结构图，图4为本申请提供的电源模块实施例三的模块结构图，如图3和图4所示，电源转换模块2包括：整流模块21、功率因数矫正(powerfactorcorrection，pfc)模块22以及直流电压转换模块23。

其中，pfc模块22的一端与整流模块21连接，pfc模块22的另一端与直流电压转换模块23连接。

具体地，整流模块21用于电流的整流。

可选地，pfc模块22为pfc+boost电路，用于电流的升压处理。

具体地，直流电压转换模块为直流(directcurrent，dc)-dc转换模块，用于电流的降压处理。

基于此，前述实施例一中的电源转换模块由多个并联的电源转换子模块组成，具体包括：

整流模块21由m个并联的整流子模块211组成，pfc模块22由n个并联的pfc子模块221组成，直流电压转换模块23由t个并联的直流电压转换子模块组成。

其中，上述m、n、t中的至少一个为大于1的整数，上述m、n、t中非大于1的整数等于1。

具体地，可以将整流模块21、pfc模块22以及直流电压转换模块23中的一个或多个模块，基于原有的整体结构拆分为多个并联的子模块，每个子模块的功能的原有的模块的功能相同，但是功率变小。其中，图3示出的是将pfc模块22拆分为4个pfc子模块的情况，图4示出的是将pfc模块22以及整流模块21都拆分为4个子模块的情况。

需要说明的是，具体对电源转换模块如何进行拆分，可以根据电源模块的具体功耗灵活实施。例如，在整流模块、pfc模块以及直流电压转换模块中，只有pfc模块的功率损耗最高，而其他两个模块的功率损耗都很低，则可以只将pfc模块进行拆分，而其他两个模块还是作为一个整体模块来设置。

另外，电源转换模块所包含的各模块所拆分的子模块的个数，也可以根据电源的具体功耗进行灵活设置，本申请对此不做具体限定。

本实施例中，根据电源模块的具体功耗将整流模块、pfc模块以及直流电压转换模块中的部分或全部拆分为功率较小的子模块，可以使得电源模块的带载比例保持在电源最高转换效率所对应的带载比例范围内，因此能够保证电源模块的转换效率一直保持在最高转换效率。

在上述实施例的基础上，本实施例涉及可以电源转换模块中可拆分为多个子模块的各模块与电源模块主板的连接方式。

即，整流子模块211可以插设在电源模块上，或者，整流子模块211可以压接或焊接在电源模块上。

pfc子模块221可以插设在电源模块上，或者，pfc子模块221可以压接或焊接在电源模块上。

直流电压转换子模块231可以插设在电源模块上，或者，直流电压转换子模块可以压接或焊接在电源模块上。

现有技术中，电源模块具有对应的主板，电源模块中的各模块都固定设置在主板上。而本实施例中，将需要拆分为多个子模块的模块从原有的主板上分离，做成多个独立存在的子模块。以拆分pfc模块为例来说，将原有的整体pfc模块从主板上分离，做成多个独立的pfc子模块，这些独立的pfc子模块可以为插卡式子模块，从而可以将其方便地插设在主板上，或者，也可以将这些独立的pfc子模块做成砖模块，从而可以将其压接或焊接在电源模块的主板上。

本实施例中，通过将电源转换模块中的各子模块做成插卡式子模块或砖模块，可以使得各子模块可以方便地连接到电源模块的主板上，进一步地，当不需要使用时，也可以方便地从电源模块的主板上拆卸下来，从而使得电源模块可以根据需要进行灵活的维护。