CN104166769A - 一种通过mos管控制实现pcb层复用的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，在PCB设计中，预留一个公共通道，公共通道不具有电气属性，其通道的两端分别用MOS管作为控制开关，在Mos管的Gate极，开关用系统的状态信号来控制，根据系统用电流大小的不同，实现不同的MOS的开关闭合组合，将该公共通道与大电流的路径并联，实现PCB层的部分Shape的复用，满足大电流的需要。通过本发明，把本应该很难处理的PCB板的空间布局，变成算法整合到BMC，实现以智慧算法换PCB空间的转换，既节省了成本，降低了PCB设计的难度，节省成本。

Description

一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法
技术领域
本发明涉及一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法。
背景技术
互联网的快速发展，使得信息资源呈现爆炸式的增长，人们以网络为媒体，对信息的需求也在不断地增加。海量的数据处理对硬件设备处理性能的要求也就越来越高，硬件的复杂度和集成度的提高必然会带来PCB板设计的复杂度的提高。但受限于成本压力、制造工艺、机箱规格等因素影响，PCB板的大小和层数都受到限制。而服务器使用的电流越来越大，如何利用有限的空间来完成电流的传送，就成了PCB设计的难点和瓶颈。
随着电子产品的性能和功能要求越来越高，造成PCB板的设计越来越复杂。而产品的大小基本已经定型，产品的成本因素和生产工艺的要求也不能允许PCB板做的太大太厚。如何在有限的主板空间下，实现放下更多的电子元器件，传输更多的信号，传导更大的电流成为工程师研究的对象。
由于PCB中各组电源在系统的不同阶段使用的电流大小并不一致，且变化比较大。为了满足电流传导的要求，PCB设计必须以最大的电流来设计，电流越大，在PCB上的铜箔的宽度也需要铺得足够宽，这样无疑占用了巨大的PCB空间。但在系统工作中，电流的大小变化是相互的，有的电源工作在满载下，有的工作在轻载下。这样就会造成大电流的shape不够用，小电流的shape被浪费掉。
如图1所示，传统的服务器主板中DC电源（VR1和VR2）在PCB的传输路径分别为PCB Shape1和PCB Shape2，VR1和VR2代表两组电压不同的电源，PCB Shape是电源电流经过的路径，在shape厚度一定的情况下，Shape的宽度直接决定了Shape过电流的大小，以业内通用的40mil/A来计算，两组各过最大25A的电流一共需要2000mil的PCB的宽度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为实现PCB板空间的更有效的利用，可以在PCB中铺一层或者在某一层的特定PCB区域拿出来，作为公共部分，再通过MOS的开关作用，实现其复用功能，从而增加PCB的高效利用。本发明就是一种通过MOS管控制实现PCB层复用的方法,提出一种通过MOS控制实现PCB层部分Shape复用的方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，在PCB设计中，预留一个公共通道，公共通道不具有电气属性，其通道的两端分别用MOS管作为控制开关，在Mos管的Gate极，开关用系统的状态信号来控制，根据系统用电流大小的不同，实现不同的MOS的开关闭合组合，将该公共通道与大电流的路径并联，从而实现PCB层的部分Shape的复用，满足大电流的需要。从而达到节省PCB层数的目的，降低加工的难度和采购成本。
所述设计方法具体实现方法如下：在服务器主板PCB中，对于两组电压不同的DC电源VR1和VR2，PCB Shape1和PCB Shape2分别是这两组电源电流经过的路径，IC1和IC2分别是两组路径的电流，增加无属性的PCB Shape3，在PCB Shape3两端分别设置四个控制MOS，其中MOS11和MOS12分别连接到PCB Schape1路径两端，MOS21和MOS22分别连接到PCB Schape2路径两端；
根据系统的不同运行状况，当IC1需要的电流是大电流时，打开MOS11和MOS12,关闭MOS21和MOS22，Shape3与shape1一起成为了VR1到IC1的通道，满足了IC1的电流需求；当IC2需要大电流的时候，打开MOS21和MOS22,关闭MOS11和MOS12，Shape3与shape2一起成为了VR2到IC2的通道，满足了IC2的电流需求。
这样，如果我们板子上放了很多的shape3，这样就可以实现多个组合，无论电流的需求是多大，都能通过组合的累加满足电流路径的宽度。
所述设计方法通过BMC控制实现，根据电流大小，控制MOS管开关。目前基于Intel架构的服务器，主要的大功率的IC都可以满足这个需求，因而不存在新的技术的困难和成本的增加，只需把组合的算法写入到BMC，通过BMC控制就可以实现；算法可以通过实际的试验验证得到或者根据日常经验编写即可。
本发明的有益效果为：通过本发明，把本应该很难处理的PCB板的空间布局，变成算法整合到BMC，实现以智慧算法换PCB空间的转换，既节省了成本，降低了PCB设计的难度，节省成本。 
附图说明
图1为传统的服务器主板中DC电源（VR）在PCB的传播途径；
图2为本发明改进的传输路径。
具体实施方式
下面参照附图，通过具体实施方式，对本发明进一步说明：
一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，在PCB设计中，预留一个公共通道，公共通道不具有电气属性，其通道的两端分别用MOS管作为控制开关，在Mos管的Gate极，开关用系统的状态信号来控制，根据系统用电流大小的不同，实现不同的MOS的开关闭合组合，将该公共通道与大电流的路径并联，从而实现PCB层的部分Shape的复用，满足大电流的需要。从而达到节省PCB层数的目的，降低加工的难度和采购成本。
如图2所示，所述设计方法具体实现方法如下：在服务器主板PCB中，对于两组电压不同的DC电源VR1和VR2，PCB Shape1和PCB Shape2分别是这两组电源电流经过的路径，IC1和IC2分别是两组路径的电流，增加无属性的PCB Shape3，在PCB Shape3两端分别设置四个控制MOS，其中MOS11和MOS12分别连接到PCB Schape1路径两端，MOS21和MOS22分别连接到PCB Schape2路径两端；
根据系统的不同运行状况，当IC1需要的电流是大电流时，打开MOS11和MOS12,关闭MOS21和MOS22，Shape3与shape1一起成为了VR1到IC1的通道，满足了IC1的电流需求；当IC2需要大电流的时候，打开MOS21和MOS22,关闭MOS11和MOS12，Shape3与shape2一起成为了VR2到IC2的通道，满足了IC2的电流需求。
这样，如果我们板子上放了很多的shape3，这样就可以实现多个组合，无论电流的需求是多大，都能通过组合的累加满足电流路径的宽度。
所述设计方法通过BMC控制实现，根据电流大小，控制MOS管开关。目前基于Intel架构的服务器，主要的大功率的IC都可以满足这个需求，因而不存在新的技术的困难和成本的增加，只需把组合的算法写入到BMC，通过BMC控制就可以实现；算法可以通过实际的试验验证得到或者根据日常经验编写即可。

Claims (3)

1.一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，其特征在于：在PCB设计中，预留一个公共通道，公共通道不具有电气属性，其通道的两端分别用MOS管作为控制开关，在Mos管的Gate极，开关用系统的状态信号来控制，根据系统用电流大小的不同，实现不同的MOS的开关闭合组合，将该公共通道与大电流的路径并联，实现PCB层的部分Shape的复用，满足大电流的需要。
2.根据权利要求1所述的一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，其特征在于,所述设计方法具体实现方法如下:在服务器主板PCB中，对于两组电压不同的DC电源VR1和VR2，PCB Shape1和PCB Shape2分别是这两组电源电流经过的路径，IC1和IC2分别是两组路径的电流，增加无属性的PCB Shape3，在PCB Shape3两端分别设置四个控制MOS，其中MOS11和MOS12分别连接到PCB Schape1路径两端，MOS21和MOS22分别连接到PCB Schape2路径两端；
根据系统的不同运行状况，当IC1需要的电流是大电流时，打开MOS11和MOS12,关闭MOS21和MOS22，Shape3与shape1一起成为了VR1到IC1的通道，满足了IC1的电流需求；当IC2需要大电流的时候，打开MOS21和MOS22,关闭MOS11和MOS12，Shape3与shape2一起成为了VR2到IC2的通道，满足了IC2的电流需求。
3.根据权利要求1或2所述的一种通过MOS管控制实现PCB层复用的设计方法，其特征在于：所述设计方法通过BMC控制实现，根据电流大小，控制MOS管开关。
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