CN102999139B - 供电装置与应用其的服务器机架系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供电装置，适用于一服务器机架系统。服务器机架系统包括一机架与配设其中的至少一设备。供电装置适于为设备供电。供电装置包括依序迭置的第一导电板、一绝缘层、一第二导电板，与插设在第一导电板的第一电源接线柱、插设在第二导电板的第二电源接线柱以及复数个输出接脚对。绝缘层配置在第一导电板与第二导电板之间。第一电源接线柱与第二电源接线柱用于连接机架内的一电源供应单元，以获取电力供应。每一输出接脚对包括插设在第一导电板上的第一输出接脚与插设在第二导电板上的第二输出接脚。输出接脚对连接到机架内的设备，以传送电力至设备。本发明另揭示一种机架服务器系统。

Description

供电装置与应用其的服务器机架系统

技术领域

本发明涉及一种供电装置，尤其涉及一种服务器机架系统内的供电装置。

背景技术

服务器是为网络系统中服务各计算机的核心计算机，可提供网络用户需要的磁盘与打印服务等功能，同时也可供各客户端彼此分享网络环境内的各项资源。服务器的基本架构和一般的个人计算机大致相同，是由中央处理器(CPU)、内存(Memory)及输入/输出(I/O)设备等部件所组成，并由总线(Bus)在内部将其连接起来，通过北桥芯片连接中央处理器和内存，而通过南桥芯片连接输入/输出设备等。服务器按机箱结构来说大约经历了三个演变过程：从早期的塔式机箱到强调集中性能的机架式、再到高密度计算方式的刀片服务器。

在此以机架服务器为例，机架服务器是一种外观按照统一标准设计的服务器，配合机柜统一使用。可以说机架式是一种优化结构的塔式服务器，它的设计宗旨主要是为了尽可能减少服务器空间的占用。很多专业网络设备都是采用机架式的结构，其多为扁平式，就如同抽屉一般，例如交换机、路由器、硬件防火墙这些。机架服务器的宽度为19英寸，高度以U为单位(1U＝1.75英寸＝44.45毫米)，通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U几种标准的服务器。

一般而言，位在机架内的服务器单元(如上述交换机、路由器、硬件防火墙…等)，其多分别利用缆线连接在各个服务器单元与电源供应模块之间，以统一由电源供应模块提供各个服务器单元所需的电力。然而此举势必在机架内部需额外提供用以放置缆线的空间，以及抽取服务器单元时预留给缆线随着机箱移动的空间。如此一来，便容易造成机架内的空间配置与利用效率不佳。再者，随着服务器单元的数量增加，缆线的数量亦随之提高，亦容易因缆线的杂乱程度而妨碍使用者操作。

发明内容

本发明提供一种供电装置机架与应用其之服务器机架系统，其能易且有效率地电源供应单元在机架内的各设备之间进行电力传输。

本发明的一实施例提出一种供电装置，适用于一服务器机架系统。服务器机架系统包括一机架与配设其中的至少一设备。供电装置适于为设备供电。供电装置包括依序迭置的一第一导电板、一绝缘层与一第二导电板；插设在第一导电板的一第一电源接线柱与插设在第二导电板上的一第二电源接线柱，以及复数个输出接脚对。绝缘层配置在第一导电板与第二导电板之间。第一电源接线柱与第二电源接线柱用于连接机架内的一电源供应单元，以获取电力供应。每一输出接脚对包括插设在第一导电板上的一第一输出接脚、以及插设在第二导电板上的一第二输出接脚。输出接脚对连接到机架内的设备，以传送电力至设备。

本发明的一实施例提出一种服务器机架系统，包括一机架、一基座与一供电模块。电源供应单元机架具有多个层架式空间。各层架式空间用于容纳沿一横轴滑动地插设的一电源供应单元和至少一服务器单元。基座沿一纵轴设置在机架的顶部与底部之间。供电模块沿纵轴迭置在基座表面，以在电源供应单元与服务器单元之间传送电力。供电模块包括依序迭置在基座上的一第一导电板、一绝缘层与一第二导电板，其中绝缘层配置在第一和第二导电板之间。供电模块还包括插设在第一导电板的一第一电源接线柱，与插设在第二导电板上的一第二电源接线柱。第一电源接线柱与第二电源接线柱用于连接机架内的电源供应单元以获取电力供应。供电模块还包括复数个输出接脚对，其中每一输出接脚对包括插设在第一导电板上的一第一输出接脚、以及插设在第二导电板上的一第二输出接脚。输出接脚对用于连接到机架内的服务器单元，以传送电力至服务器单元。

在本发明的一实施例中，上述的其中一输出接脚对的第一输出接脚穿过绝缘层和第二导电板而与输出接脚对的第二输出接脚同向地突出于第二导电板外。

在本发明的一实施例中，上述的第二导电板内设置有环绕第一输出接脚的一环型绝缘体。环形绝缘体用于隔绝第一输出接脚和第二导电板的电性接触。

在本发明的一实施例中，还包括一基座。第一导电板背向绝缘层的一面迭置在基座上，且基座沿一纵轴设置在机架的顶部与底部之间。

在本发明的一实施例中，上述的基座上配置有多组定位柱。每一组定位柱的位置对应匹配第一导电板和第二导电板上突出的输出接脚对。当定位柱对应插接于设备上的一组定位孔时，输出接脚对分别电性连接至设备的一对电极，以传送电力至设备。

在本发明的一实施例中，上述的每一组定位柱包括两个定位柱。此两个定位柱分别设置于其中一输出接脚对的第一输出接脚和第二输出接脚的相对两侧。

在本发明的一实施例中，上述的定位柱和输出接脚对的第一输出接脚和第二输出接脚沿机架的一横轴同向突出，且定位柱的顶端突出于输出接脚对的顶端。

在本发明的一实施例中，还包括复数个风扇接脚对。每一风扇接脚对包括插设在第一导电板上的一第一风扇接脚、以及插设在第二导电板上的一第二风扇接脚。风扇接脚对用于连接到机架内的一风扇单元，以传送电力至风扇单元；上述的各风扇接脚对的第一风扇接脚和第二风扇接脚均背对各输出接脚对的第一输出接脚和第二输出接脚的方向而突出。

在本发明的一实施例中，上述的其中一组定位柱及其对应的输出接脚对在机架中的设置位置与机架的其中一层层架式空间相匹配。

在本发明的一实施例中，还包括设置于机架后壁由多个风扇单元组成的一风扇墙。基座和供电模块设置于风扇墙和层架式空间之间，其中输出接脚对的突起方向朝向层架式空间。

在本发明的一实施例中，上述的基座的上半部分迭置有一上供电模块，下半部分迭置有一下供电模块。上供电模块和下供电模块互相独立设置，且均沿纵轴迭置在基座同一面上。

在本发明的一实施例中，上述的上供电单元模块的第一电源接线柱与第二电源接线柱分别设置于第一导电板和第二导电板的同一端；下供电模块的第一电源接线柱与第二电源接线柱分别设置于第一导电板和第二导电板的同一端；上供电模块设置有第一电源接线柱/第二电源接线柱的一端和下供电模块设置有第一电源接线柱/第二电源接线柱的一端是相对地设置于基座的中部。

在本发明的一实施例中，还包括一第一缆线与一第二缆线。第一缆线与第二缆线的一端电性连接至电源供应单元。第一缆线的另一端锁附至第一导电板上的第一电源接线柱。第二缆线的另一端锁附至第二导电板上的第二电源接线柱。

在本发明的一实施例中，上述的服务器单元插入机架的一端设置有上述的电极。

在本发明的一实施例中，上述的定位柱和输出接脚对的第一输出接脚和第二输出接脚沿横轴同向突出，且其突出方向与服务器单元在机架中的插入方向相对。当基座上的定位柱对应地插接于服务器单元上的定位孔时，定位柱匹配的输出接脚对分别电性连接至服务器单元的电极，以传送电力至服务器单元。

基于上述，在本发明的上述实施例中，服务器藉由配置在机架内的传输单元，其包括一对导电板及以数组排列的多个接脚，而使服务器单元组装至机架内后，能自行连接至对应的这些接脚，以利电源供应单元所提供的电力经由传输单元自动地传送至服务器单元。此举有效地避免因使用缆线进行电性连接而可能产生的空间利用率不佳，与缆线配置杂乱而妨碍用户操作等情形，取而代之以较为简单的传输结构，便能完成服务器单元所需的电性连接的效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例的一种服务器机架系统的示意图。

图2是图1的服务器机架系统中部分构件的示意图。

图3是图2的服务器机架系统中供电模块的示意图。

图4是图3的供电模块沿A-A’的剖面图。

图5是图3的供电模块沿B-B’的剖面图。

图6是图2的服务器机架系统中服务器单元于相对视角的示意图。

图7是图1的服务器机架系统的部分构件示意图。

图8是图2的供电模块于相对视角的示意图。

主要组件符号说明：

100：服务器机架系统

110：机架

120：电源供应单元

130：服务器单元

132：定位孔

134：电极

140：基座

142：定位柱

150：供电模块

150A：上供电模块

150B：下供电模块

151：第一导电板

152：绝缘层

153：第二导电板

153a：环型绝缘体

154：第一电源接线柱

155：第二电源接线柱

156：第一缆线

157：第二缆线

158：输出接脚对

158a：第一输出接脚

158b：第二输出接脚

159：风扇接脚对

159a：第一风扇接脚

159b：第二风扇接脚

160：风扇墙

162：风扇单元

C1：层架式空间

H1：横轴

V1：纵轴

具体实施方式

图1是依照本发明一实施例的一种服务器机架系统的示意图。图2是图1的服务器机架系统中部分构件的示意图。在图2中仅显示机架内部空间的部分构件，以能较为清楚地描述构件之间的相对关系。请同时参考图1与图2，在本实施例中，服务器机架系统100包括一机架110，一电源供应单元120、多个服务器单元130、一基座140以及一供电模块150。机架110具有多个层架式空间C1，电源供应单元120与服务器单元130分别沿一横轴H1滑动地插设在这些层架式空间C1中，即服务器单元130与电源供应单元120分别设置在机架110中部的层架式空间C1的其中之一。在此仅显示一个服务器单元130与一个电源供应单元120，但本实施例并不以此为限，此外服务器单元130亦可包括网络交换控制单元或其他可适用于服务器系统的相关电子设备，在此亦仅以服务器单元130作为代表。

值得注意的是，基座140沿一纵轴V1组装在机架110的顶部与底部之间，并穿过上述这些层架式空间C1。供电模块150沿纵轴V1设置在机架110的顶部与底部之间，其电性连接在电源供应单元120与服务器单元130之间，以在此两者之间传送电力。换句话说，当服务器单元130(或其他电子设备)沿横轴H1插置于层架式空间C1后，供电模块150便在服务器单元130(或其他电子设备)与电源供应单元120之间产生电性连接的关系，而将电源供应单元120所产生的电力经由供电模块150传送至服务器单元130，以让服务器单元130获得使其得以运作的电力。

基于上述，本发明的服务器机架系统100藉由配置在机架110内的供电模块150，而使服务器单元130一旦组装于机架110内的层架式空间C1后，便能与供电模块150产生电性连接的关系，而从电源供应单元120获取电力。此举让本发明的服务器机架系统100与已知技术相较之下，能省却连接在电源供应单元120与各个服务器单元130之间的缆线而让机架110内具有较简单的布局，亦能因而提高机架110内的空间利用率，还因此而避免过多缆线存在于机架110内而影响使用者正常操作服务器机架系统100的情形发生。

图3是图2的服务器机架系统中供电模块的示意图。图4是图3的供电模块沿A-A’的剖面图。图5是图3的供电模块沿B-B’的剖面图。请同时参考图2至图5，在本实施例中，供电模块150包括依序迭置在基座140上的一第一导电板151、一绝缘层152与一第二导电板153，其中绝缘层152配置在第一导电板151与第二导电板153之间。再者，供电模块150还包括插设在第一导电板151上的一第一电源接线柱154，与插设在第二导电板153上的一第二电源接线柱155，其中第一电源接线柱154与第二电源接线柱155分别藉由第一缆线156与第二缆线157而连接机架110内的电源供应单元120，以获取电力供应。

换句话说，第一缆线156与第二缆线157的一端电性连接至电源供应单元120，而第一缆线156的另一端锁附至第一导电板151上的第一电源接线柱154，第二缆线157的另一端锁附至第二导电板153上的第二电源接线柱155。

此外，供电模块150还包括多个输出接脚对158，且输出接脚对158的突起方向朝向层架式空间C1。另一方面，各输出接脚对158包括插设在第一导电板151上的一第一输出接脚158a，与插设在第二导电板153上的一第二输出接脚158b。各输出接脚对158用以连接到机架110内的服务器单元130，以传送电力至服务器单元130。

进一步地说，在本实施例中，各输出接脚对158的第一输出接脚158a是穿过绝缘层152和第二导电板153，而与第二输出接脚158b同向地突出于第二导电板153外。再者，为避免第一导电板151与第二导电板153间电性连接，因此第一导电板151的表面上和第二导电板153的表面上均覆盖有绝缘材料，且第二导电板153内设置有环绕第一输出接脚158a的一环型绝缘体153a，以达到隔绝第一输出接脚158a和第二导电板153的电性接触的效果。

另外，请再参考图2，在本实施例的供电模块150中，基座140的上半部分迭置有一上供电模块150A，下半部分迭置有一下供电模块150B，其中上供电模块150A和下供电模块150B互相独立设置，且均沿纵轴V1迭置在基座140同一面上。上供电模块150A的第一电源接线柱154与第二电源接线柱155分别设置于第一导电板151和第二导电板153的同一端。下供电模块150B的第一电源接线柱154与第二电源接线柱155分别设置于第一导电板151和第二导电板153的同一端。上供电模块150A设置有第一电源接线柱154、第二电源接线柱155的一端和下供电模块150B设置有第一电源接线柱154、第二电源接线柱155的一端是相对地设置于基座140的中部。

此外，图6是图2的服务器机架系统中服务器单元于相对视角的示意图。请同时参考图2至图6，在本实施例中，基座140上配置有多组定位柱142，分别设置于其中一输出接脚对158的第一输出接脚158a和第二输出接脚158b的相对两侧，且定位柱142的顶端突出于输出接脚对158的顶端。

每一组定位柱142的位置对应匹配第一导电板151和第二导电板153上突出的输出接脚对158。相对地，服务器单元130插入机架110的一端设置有一组定位孔132与一对电极134。再者，定位柱142及其对应的输出接脚对158在机架110中的设置位置与机架110的其中一层层架式空间C1相匹配。据此，当定位柱142对应插接于服务器单元130上的一组定位孔132时，输出接脚对158分别电性连接至服务器单元130的电极134，以传送电力至服务器单元130。

换句话说，定位柱142和输出接脚对158的第一输出接脚158a和第二输出接脚158b沿横轴H1同向突出，且其突出方向与服务器单元130在机架110中的插入方向相对，以在基座140上的定位柱142对应地插接于服务器单元130上的定位孔134时，定位柱142匹配的输出接脚对158分别电性连接至服务器单元130的电极134，以传送电力至服务器单元130。

图7是图1的服务器机架系统的部分构件示意图。图8是图2的供电模块于相对视角的示意图。请同时参考图7与图8，在本实施例中，服务器机架系统100还包括设置于机架110后壁，而由多个风扇单元162组成的一风扇墙160。基座140和供电模块150设置于风扇墙160和层架式空间C1之间。

此外，供电模块150还包括多个风扇接脚对159。每一风扇接脚对159包括插设在第一导电板151上的一第一风扇接脚159a(且两者电性连接)、以及插设在第二导电板153上的一第二风扇接脚159b(且两者电性连接)。第一风扇接脚159a与第二风扇接脚159b均通过基板140上的通孔突出，且其突出方向与服务器单元130插入机架110的方向相同(皆朝向机架110后壁)。这些风扇接脚对159用于连接到风扇单元162，以传送电力至风扇单元162。各风扇接脚对159的第一风扇接脚159a和第二风扇接脚159b均背向各输出接脚对158的第一输出接脚158a和第二输出接脚158b而突出。

综上所述，在本发明的上述实施例中，服务器藉由配置在机架内的传输单元，其包括一对导电板及以数组排列的多个接脚，而使服务器单元组装至机架内后，能自行连接至对应的这些接脚，以利电源供应单元所提供的电力经由传输单元自动地传送至服务器单元。此举有效地避免因使用缆线进行电性连接而可能产生的空间利用率不佳，与缆线配置杂乱而妨碍用户操作等情形，取而代之以较为简单的传输单元，便能完成服务器单元所需的电性连接的效果。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作适当的改动和同等替换，故本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种供电装置，其特征在于，适用于一服务器机架系统，该服务器机架系统包括一机架与配设其中的至少一设备，该供电装置适于为该设备供电，该供电装置包括：

依序迭置的一第一导电板、一绝缘层与一第二导电板，该绝缘层配置在该第一导电板与该第二导电板之间；

插设在该第一导电板的一第一电源接线柱、以及插设在该第二导电板上的一第二电源接线柱，该第一电源接线柱与该第二电源接线柱用于连接该机架内的一电源供应单元，以获取电力供应；

复数个输出接脚对，每一输出接脚对包括插设在该第一导电板上的一第一输出接脚、以及插设在该第二导电板上的一第二输出接脚，该复数个输出接脚对连接到该机架内的该设备，以传送电力至该设备；以及

复数个风扇接脚对，每一风扇接脚对包括插设在该第一导电板上的一第一风扇接脚、以及插设在该第二导电板上的一第二风扇接脚，该复数个风扇接脚对用于连接到该机架内的一风扇单元，以传送电力至该风扇单元；其中各该风扇接脚对的该第一风扇接脚和该第二风扇接脚均背对各该输出接脚对的该第一输出接脚和该第二输出接脚的方向而突出。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其中一输出接脚对的该第一输出接脚穿过该绝缘层和该第二导电板而与该输出接脚对的该第二输出接脚同向地突出于该第二导电板外，其中该第二导电板内设置有环绕该第一输出接脚的一环型绝缘体，该环型绝缘体用于隔绝该第一输出接脚和该第二导电板的电性接触。

3.根据权利要求1所述的供电装置，还包括：

一基座，该第一导电板背向该绝缘层的一面迭置在该基座上，且该基座沿一纵轴设置在该机架的顶部与底部之间。

4.根据权利要求3所述的供电装置，其中该基座上配置有多组定位柱，每一组定位柱的位置对应匹配该第一导电板和该第二导电板上突出的该输出接脚对，当该组定位柱对应插接于该设备上的一组定位孔时，该输出接脚对分别电性连接至该设备的一对电极，以传送电力至该设备。

5.根据权利要求4所述的供电装置，其中每一组定位柱包括两个定位柱，该两个定位柱分别设置于其中一输出接脚对的该第一输出接脚和该第二输出接脚的相对两侧，其中该组定位柱和该输出接脚对的该第一输出接脚和该第二输出接脚沿该机架的一横轴同向突出，且该组定位柱的顶端突出于该输出接脚对的顶端。

6.一种服务器机架系统，其特征在于，该服务器机架系统包括：

一机架，具有多个层架式空间，各该层架式空间用于容纳沿一横轴滑动地插设的一电源供应单元和至少一服务器单元；

一基座，沿一纵轴设置在该机架的顶部与底部之间；

一供电模块，沿该纵轴迭置在该基座表面，以在该电源供应单元与该服务器单元之间传送电力，该供电模块包括：

依序迭置在该基座上的的一第一导电板、一绝缘层与一第二导电板，该绝缘层配置在该第一导电板与该第二导电板之间；

插设在该第一导电板的一第一电源接线柱、以及插设在该第二导电板上的一第二电源接线柱，该第一电源接线柱与该第二电源接线柱用于连接机架内的该电源供应单元以获取电力供应；以及

复数个输出接脚对，每一输出接脚对包括插设在该第一导电板上的一第一输出接脚、以及插设在该第二导电板上的一第二输出接脚，该复数个输出接脚对用于连接到该机架内的该服务器单元，以传送电力至该服务器单元；以及

设置于该机架后壁由多个风扇单元组成的一风扇墙，该基座和该供电模块设置于该风扇墙和该些层架式空间之间，其中该输出接脚对的突起方向朝向该些层架式空间。

7.根据权利要求6所述的服务器机架系统，其中一输出接脚对的该第一输出接脚穿过该绝缘层和该第二导电板而与该输出接脚对的该第二输出接脚同向地突出于该第二导电板外，其中该第二导电板内设置有环绕该第一输出接脚的一环型绝缘体，该环型绝缘体用于隔绝该第一输出接脚和该第二导电板的电性接触。

8.根据权利要求6所述的服务器机架系统机架，其中基座上配置有多组定位柱，每一组定位柱的位置对应匹配该第一导电板和该第二导电板上突出的该输出接脚对，当该组定位柱对应插接于该服务器单元上的一组定位孔时，该输出接脚对分别电性连接至该服务器单元的一对电极，以传送电力至该服务器单元，其中一组定位柱及其对应的该输出接脚对在该机架中的设置位置与该机架的其中一层层架式空间相匹配。

9.根据权利要求6所述的服务器机架系统，其中，该供电模块还包括：

复数个风扇接脚对，每一风扇接脚对包括插设在该第一导电板上的一第一风扇接脚、以及插设在该第二导电板上的一第二风扇接脚，该第一风扇接脚与该第二风扇接脚均通过一基板上的通孔突出，且其突出方向与该服务器单元插入该机架的方向相同，而该复数个风扇接脚对用于连接到该些风扇单元，以传送电力至该些风扇单元；其中各该风扇接脚对的该第一风扇接脚和该第二风扇接脚均背向各该输出接脚对的该第一输出接脚和该第二输出接脚突出。

10.根据权利要求6所述的服务器机架系统，其中该基座的上半部分迭置有一上供电模块，下半部分迭置有一下供电模块，该上供电模块和该下供电模块互相独立设置，且均沿该纵轴迭置在该基座同一面上。

11.根据权利要求10所述的服务器机架系统，其中，该上供电模块的该第一电源接线柱与该第二电源接线柱分别设置于该第一导电板和该第二导电板的同一端；该下供电模块的该第一电源接线柱与该第二电源接线柱分别设置于该第一导电板和该第二导电板的同一端；该上供电模块设置有该第一电源接线柱/该第二电源接线柱的一端和该下供电模块设置有该第一电源接线柱/第二电源接线柱的一端是相对地设置于该基座的中部。

12.根据权利要求6所述的服务器机架系统，还包括：

一第一缆线与一第二缆线，该第一缆线与该第二缆线的一端电性连接至该电源供应单元，而该第一缆线的另一端锁附至该第一导电板上的该第一电源接线柱，该第二缆线的另一端锁附至该第二导电板上的该第二电源接线柱。

13.根据权利要求8所述的服务器机架系统，其中该服务器单元插入该机架的一端设置有该对电极，其中该组定位柱和该输出接脚对的该第一输出接脚和该第二输出接脚沿该横轴同向突出，且其突出方向与该服务器单元在该机架中的插入方向相对，当该基座上的该组定位柱对应地插接于该服务器单元上的该组定位孔时，该组定位柱匹配的该输出接脚对分别电性连接至该服务器单元的该对电极，以传送电力至该服务器单元。