CN105302264A - 一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，所述方案服务器主板电压转换线路通过电压控制芯片输出上下MOS的开关信号控制上下MOS开关，当上MOS的开关信号为高电平时下MOS管开关信号为低电平，上MOS管打开下MOS管关闭，输入电压电流通过电感效应储能输出稳定电压；当上MOS的开关信号为低电平时下MOS管开关信号为高电平，上MOS管关闭下MOS管打开，输入电压电流截至，电感释放能量保证输出稳定电压，在电压转换线路中，对上下MOS管的控制信号分别增加一颗电阻，加快控制信号从高电平变为低电平的放电时间，进而改变两个MOS管的相对开关切换速度；保证服务器工作在何种工作模式下均可实现正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及服务器硬件技术领域，具体涉及一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案法,针对服务器电路板在正常工作过程中出现芯片工作异常而导致服务器宕机的问题，保证服务器在工作过程中不会出现芯片损坏的情况，以及用于各种服务器电路板卡的故障排除，从而降低研发成本，增加这个项目团队的设备资源。
背景技术
从事服务器的设计时，我们会发现大型的服务器主板设计的电压很多，这些不同的电压基本都来源于降压转换，例如12V通过电压转换芯片输出5V、3.3V、1.8V等，对于任何一组降压转换，通常我们在设计的过程中都会根据电压用途的不同，选择不同的电压转换芯片进行电压转换，既节能又可以保证效率的最大化，也防止板卡在工作过程出现不确定因素，对板卡造成损坏。
传统服务器在电压转换线路中采用固定频率的工作模式，但随着科技的发展，对节能的要求越来越高，越来越多的服务器采用根据负载大小通过改变工作频率的模式来满足客户需求，减小功耗的损失。
其实，服务器主板上大部分电压转换的基本工作原理都是一致的，即由电压转换芯片通过控制上下MOS管的开关时间和频率，来输出不同的电压，只是根据不同电压的作用来进行芯片内部逻辑控制的优化，确定保护机制和时序等要求。
服务器线路中电压转换芯片发出的信号通常都会要求MOS管和输出反馈信号快速响应，如果MOS开关频率过大，而开关控制信号又不能及时改变电压状态，就会造成上下MOS管同时导通的情况，进而烧坏芯片导致服务器在正常工作过程中突然宕机。
电压转换线路在不同状态下的MOS开关频率会受到轻重载的影响，当负载持续稳定时MOS开关频率稳定，当负载在轻重载直接切换时，MOS开关频率也会相应变化，即轻载频率低，重载频率高。如果服务器工作在轻重载变化较快的情况下，MOS管有可能因为开关控制信号不能及时放电而出现上下管同时导通的情况，从而导致输入短路，烧坏芯片导致系统宕机。
如图1所示为电压转换工作原理图，其中：当上MOS的开关信号为高电平时下MOS管开关信号为低电平，上MOS管打开下MOS管关闭，输入电压电流通过电感效应储能和输出稳定电压；当上MOS的开关信号为低电平时下MOS管开关信号为高电平，上MOS管关闭下MOS管打开，输入电压电流截至，电感释放能量保证输出稳定电压。如果上MOS管的控制信号还没有彻底变为低电平，而此时下MOS管的控制信号已经变为高电平，那么上下MOS管就会同时导通，导致输入电压直接连接到地，造成短路，产生瞬间大电流从而烧坏电压控制芯片和MOS管。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述技术，为了防止这个漏洞的存在，防止这种情况的发生，本发明提供一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，我们加快MOS控制信号的放电速度，保证服务器无论在何种工作情况下，输入电压和输出电压一直处在正常电压应用范围之内。
本发明所采用的技术方案为：
一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，所述方案服务器主板电压转换线路通过电压控制芯片输出上下MOS的开关信号控制上下MOS开关，当上MOS的开关信号为高电平时下MOS管开关信号为低电平，上MOS管打开下MOS管关闭，输入电压电流通过电感效应储能输出稳定电压；当上MOS的开关信号为低电平时下MOS管开关信号为高电平，上MOS管关闭下MOS管打开，输入电压电流截至，电感释放能量保证输出稳定电压，其特征在于：在电压转换线路中，对上下MOS管的控制信号分别增加一颗电阻，加快控制信号从高电平变为低电平的放电时间，确保不会出现两个MOS管同时导通的情况，使电压能够稳定输出供电。
所述服务器主板电压转换线路根据负载的不同而选择不同频率的工作模式，减小功耗的损失。
所述增加的电阻的阻值为2.5kohm-10kohm。根据公式P=U2/R，因为MOS开关控制信号最大电压为Umax=12V，而0402尺寸电阻功率P=1/16W，即Rmin=Umax2/Pmin=2304ohm，考虑到电阻阻值会有波动，故保守计算最低电阻阻值应选用2.5kohm，而电阻阻值过大又会造成过多的能量损耗，综上考量，最理想的电阻阻值在2.5kohm-10kohm之间选取。
本发明的有益效果为：
本发明通过调整MOS管开关控制信号从高电平到低电平的放电时间，进而改变两个MOS管的相对开关切换速度；保证了服务器主板在使用新型电压转换芯片时，无论服务器工作在何种工作模式下均可实现正常工作；只需在原有理论线路上增加两个电阻，即可安全实现电压转换的变频工作模式，不仅可以减小线路的功率损耗，也更大程度上满足用户需求，降低了研发成本。
附图说明
图1为服务器电压转换工作原理图；
图2为改进后电压转换工作线路图。
具体实施方式
下面根据说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：
实施例1：
如图2所示，一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，所述方案服务器主板电压转换线路通过电压控制芯片输出上下MOS的开关信号控制上下MOS开关，当上MOS的开关信号为高电平时下MOS管开关信号为低电平，上MOS管打开下MOS管关闭，输入电压电流通过电感效应储能输出稳定电压；当上MOS的开关信号为低电平时下MOS管开关信号为高电平，上MOS管关闭下MOS管打开，输入电压电流截至，电感释放能量保证输出稳定电压，其特征在于：在电压转换线路中，对上下MOS管的控制信号分别增加一颗电阻，加快控制信号从高电平变为低电平的放电时间，确保不会出现两个MOS管同时导通的情况，使电压能够稳定输出供电。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例所述服务器主板电压转换线路根据负载的不同而选择不同频率的工作模式，减小功耗的损失。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，本实施例所述增加的电阻的阻值为2.5kohm-10kohm。根据公式P=U2/R，因为MOS开关控制信号最大电压为Umax=12V，而0402尺寸电阻功率P=1/16W，即Rmin=Umax2/Pmin=2304ohm，考虑到电阻阻值会有波动，故保守计算最低电阻阻值应选用2.5kohm，而电阻阻值过大又会造成过多的能量损耗，综上考量，最理想的电阻阻值在2.5kohm-10kohm之间选取。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (3)
1.一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，所述方案服务器主板电压转换线路通过电压控制芯片输出上下MOS的开关信号控制上下MOS开关，当上MOS的开关信号为高电平时下MOS管开关信号为低电平，上MOS管打开下MOS管关闭，输入电压电流通过电感效应储能输出稳定电压；当上MOS的开关信号为低电平时下MOS管开关信号为高电平，上MOS管关闭下MOS管打开，输入电压电流截至，电感释放能量保证输出稳定电压，其特征在于：在电压转换线路中，对上下MOS管的控制信号分别增加一颗电阻，加快控制信号从高电平变为低电平的放电时间。
2.根据权利要求1所述的一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，其特征在于：所述服务器主板电压转换线路根据负载的不同而选择不同频率的工作模式，减小功耗的损失。
3.根据权利要求1或2所述的一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案，其特征在于：所述增加的电阻的阻值为2.5kohm-10kohm。
Priority Applications (1)
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| CN201510691719.9A CN105302264A (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN105302264A true CN105302264A (zh) | 2016-02-03 |
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ID=55199627
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| CN201510691719.9A Pending CN105302264A (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种保护服务器主板电压转换线路的设计方案 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN105302264A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106227318A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-14 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种控制电路转换的装置及系统 |
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2015
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