CN104571414A - 一种rack机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法。该RACK机柜中热插拔风扇取电电路，包括风扇连接器，热插拔控制器和功率MOS开关，所述风扇连接器通过反向门连接热插拔控制器，热插拔控制器通过功率MOS开关连接P12V电源，热插拔控制器控制功率MOS开关的开关；所述风扇连接器与功率MOS开关通过sense？电阻R1相连。该RACK机柜中热插拔风扇取电电路，能够对RACK机柜中每一个风扇的单独供电，而且对每一个风扇都能实现过流、过压和欠压保护等保护功能；同时，在风扇控制板上还能实现当风扇槽位无风扇时，风扇的接口槽位无输出，即实现风扇插拔无源化，保证风扇稳定可靠运行；而且插拔时不会对其他电气线路产生干扰，增加了RACK机柜的风扇的可靠性和可维护性。

Description

一种RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法
技术领域
本发明涉及云计算RACK设备技术领域，特别涉及一种RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法。
背景技术
随着云计算的快速发展，集中散热和集中供电的RACK机柜服务器产品应运而生。集中散热势必会带来风扇需要简单快捷的可维护性。因此，风扇的热插拔维护就变的必不可少。这样对风扇的取电供电就提出了更高的要求。传统RACK风扇虽然具有热插拔功能，但是在风扇供电一般会采用多个风扇一起供电，在风扇插入或者拔出后，插槽引脚始终都是有电压输出，这种设计方法会带来对单个风扇电气保护不完善。同时，风扇在带电插拔过程中会对供电线路和控制线路带来不可避免的电气干扰，有时会有高脉冲击坏风扇控制板上的芯片。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种能够实现风扇无源插拔的RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种RACK机柜中热插拔风扇取电电路，其特征在于：包括风扇连接器，热插拔控制器和功率MOS开关，所述风扇连接器通过反向门连接热插拔控制器，热插拔控制器通过功率MOS开关连接P12V电源；所述风扇连接器与功率MOS开关通过sense 电阻相连，所述sense 电阻两端连接热插拔控制器，热插拔控制器通过控制sense 电阻两端的电压来调控sense 电阻电流的大小，进而控制功率MOS开关。
所述风扇连接器包括接地线GND，P12V导线和Present信号引脚，所述Present信号引脚连接反向门，P12V导线连接sense 电阻；所述Present信号引脚用于检测风扇在不在的信号，风扇插入风扇连接器表示风扇在位，Present信号引脚定义低电平；当风扇没插入风扇连接器，表示风扇不在位，Present信号引脚定义为高电平。
所述反向门能够实现高电平和低电平的相互转换；所述热插拔控制器通过反向门取得与Present信号引脚定义相反的电平。
所述热插拔控制器和功率MOS开关在高电平下处于正常工作状态，低电平时处于停止工作的状态。
本发明RACK机柜中热插拔风扇取电方法，其特征在于：
（1）当风扇没有插入时，Present信号引脚定义高电平，反向门输出为低电平，即热插拔控制器的使能信号为低电平，这时热插拔线路会使功率MOS开关的门极为低电平，功率MOS开关即处于截止状态，热插拔线路无电压输出；
（2）当风扇插入后，Present信号引脚定义低电平，反向门输出为高电平，热插拔线路正常工作，热插拔线路会使功率MOS开关的门极为高电平，功率MOS开关即处于开通状态，热插拔线路输出给风扇供电；
（3）当风扇拔出后，Present信号引脚又会定义高电平，使得热插拔使能信号被置低，功率MOS开关就会处于截止状态，热插拔线路无输出。
所述Present信号引脚定义的高电平为3.3V，低电平为1.8V。
本发明的有益效果是：该RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法，能够对RACK机柜中每一个风扇的单独供电，而且对每一个风扇都能实现过流、过压和欠压保护等保护功能；同时，在风扇控制板上还能实现当风扇槽位无风扇时，风扇的接口槽位无输出，即实现风扇插拔无源化，保证风扇稳定可靠运行；而且插拔时不会对其他电气线路产生干扰，增加了RACK机柜的风扇的可靠性和可维护性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明供电原理示意图。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该RACK机柜中热插拔风扇取电电路及取电方法，包括风扇连接器，热插拔控制器和功率MOS开关，所述风扇连接器通过反向门连接热插拔控制器，热插拔控制器通过功率MOS开关连接P12V电源；所述风扇连接器与功率MOS开关通过sense 电阻相连，所述sense 电阻两端连接热插拔控制器，热插拔控制器通过控制sense 电阻两端的电压来调控sense 电阻电流的大小，进而控制功率MOS开关。
所述风扇连接器包括接地线GND，P12V导线和Present信号引脚，所述Present信号引脚连接反向门，P12V导线连接sense 电阻；所述Present信号引脚用于检测风扇在不在的信号，风扇插入风扇连接器表示风扇在位，Present信号引脚定义低电平；当风扇没插入风扇连接器，表示风扇不在位，Present信号引脚定义为高电平。
所述反向门能够实现高电平和低电平的相互转换；所述热插拔控制器通过反向门取得与Present信号引脚定义相反的电平。
所述热插拔控制器接收到高电平时开始工作，此时热插拔控制器打开功率MOS开关，开始给风扇供电；所述热插拔控制器接收到低电平时停止工作，此时热插拔控制器关闭功率MOS开关，停止给风扇供电。
使用过程中，当风扇没有插入时，Present信号被P3V3置为高电平（电平为3.3V），使得反向门输出为低电平，即热插拔控制器的使能信号为低电平，这时热插拔线路会使功率MOS开关的门极为低电平，功率MOS开关即处于截止状态，热插拔线路无电压输出。
当风扇插入后，Present信号为低电平（电平为1.8V），反向门输出为高电平，热插拔线路正常工作，热插拔线路会使功率MOS开关的门极为高电平，功率MOS开关即处于开通状态，热插拔线路输出给风扇供电。同时，热插拔线路为风扇正常工作提供过流、过压和欠压等基本的保护功能。
当风扇拔出后，Present信号又会被置为高电平，使得热插拔使能信号被置低，功率MOS开关就会处于截止状态，热插拔线路无输出。
以上详细阐述了整个热插拔线路的工作过程，该线路实现了风扇无源插拔，并为风扇正常工作提供可靠的电气保护功能；增加了RACK机柜的风扇的可靠性和可维护性。

Claims (6)

1.一种RACK机柜中热插拔风扇取电电路，其特征在于：包括风扇连接器，热插拔控制器和功率MOS开关，所述风扇连接器通过反向门连接热插拔控制器，热插拔控制器通过功率MOS开关连接P12V电源；所述风扇连接器与功率MOS开关通过sense 电阻相连，所述sense 电阻两端连接热插拔控制器，热插拔控制器通过控制sense 电阻两端的电压来调控sense 电阻电流的大小，进而控制功率MOS开关。
2.根据权利要求1所述的RACK机柜中热插拔风扇取电电路，其特征在于：所述风扇连接器包括接地线GND，P12V导线和Present信号引脚，所述Present信号引脚连接反向门，P12V导线连接sense 电阻；所述Present信号引脚用于检测风扇在不在的信号，风扇插入风扇连接器表示风扇在位，Present信号引脚定义低电平；当风扇没插入风扇连接器，表示风扇不在位，Present信号引脚定义为高电平。
3.根据权利要求1所述的RACK机柜中热插拔风扇取电电路，其特征在于：所述反向门能够实现高电平和低电平的相互转换；所述热插拔控制器通过反向门取得与Present信号引脚定义相反的电平。
4.根据权利要求1所述的RACK机柜中热插拔风扇取电电路，其特征在于：所述热插拔控制器和功率MOS开关在高电平下处于正常工作状态，低电平时处于停止工作的状态。
5.根据权利要求1、2、3和4所述的RACK机柜中热插拔风扇取电方法，其特征在于：
（1）当风扇没有插入时，Present信号引脚定义高电平，反向门输出为低电平，即热插拔控制器的使能信号为低电平，这时热插拔线路会使功率MOS开关的门极为低电平，功率MOS开关即处于截止状态，热插拔线路无电压输出；
（2）当风扇插入后，Present信号引脚定义低电平，反向门输出为高电平，热插拔线路正常工作，热插拔线路会使功率MOS开关的门极为高电平，功率MOS开关即处于开通状态，热插拔线路输出给风扇供电；
（3）当风扇拔出后，Present信号引脚又会定义高电平，使得热插拔使能信号被置低，功率MOS开关就会处于截止状态，热插拔线路无输出。
6.根据权利要求5所述的RACK机柜中热插拔风扇取电方法，其特征在于：所述Present信号引脚定义的高电平为3.3V，低电平为1.8V。
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