CN106502364A - 一种隔离单元及一种服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隔离单元及一种服务器，该隔离单元，包括：隔离开关和控制模块；所述隔离开关位于供电端和被供电的负载端之间的供电线路上；所述控制模块与所述隔离开关相连；所述控制模块，用于判断所述供电端与所述负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于预设电流值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。本发明提供了一种隔离单元及一种服务器，能够提高供电地可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种隔离单元及一种服务器。
背景技术
随着互联网业务量的不断增加，用户对服务器的要求越来越高。为了保证服务器中的数据的安全性，需要保证服务器能够稳定地运行。
现有技术中，服务器上的多个单元都是通过系统中板来集中供电，当与系统中板相连的任一单元出现短路等故障时，会造成服务器上的其他单元发生供电故障，从而影响整个服务器的正常运行。举例来说，服务器包括：4服务器节点、系统散热风扇、硬盘模组等单元，这些单元均与系统中板相连，由系统中板集中供电，当硬盘模组发生短路时，服务器上的4个服务器节点、系统散热风扇等其他单元也会发生掉电，从而影响整个服务器的正常运行。
通过上述描述可见，现有技术中供电地可靠性较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种隔离单元及一种服务器，能够提高供电地可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种隔离单元，包括：
隔离开关和控制模块；
所述隔离开关位于供电端和被供电的负载端之间的供电线路上；
所述控制模块与所述隔离开关相连；
所述控制模块，用于判断所述供电端与所述负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于预设电流值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
进一步地，该隔离单元进一步包括：采样电阻；
所述采样电阻与所述隔离开关串联在所述供电线路上；
所述控制模块与所述采样电阻相连；
所述控制模块，用于获取所述采样电阻两端的目标电压，判断所述目标电压是否大于等于预设电压值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接；
其中，所述预设电压值为所述预设电流值乘以所述采样电阻的阻值。
进一步地，所述控制模块包括：比较器和逻辑控制模块；
所述采样电阻与所述比较器的第一输入端相连，所述第一输入端上输入所述目标电压；
所述比较器的第二输入端连接固定电压，所述固定电压的大小为所述预设电压值；
当所述第一输入端上的所述目标电压大于等于所述固定电压时，所述比较器输出电平信号；
所述电平信号触发所述逻辑控制模块向所述隔离开关输出控制信号，利用所述控制信号控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
进一步地，所述控制模块与所述采样电阻通过差分信号线相连，所述目标电压通过差分信号传输给所述控制模块。
进一步地，所述预设电流值的取值范围为[1.2ID，1.5ID]，其中，ID为所述负载端允许的最大负载电流。
进一步地，所述隔离开关包括：MOS开关管；
所述MOS开关管的G极与所述控制模块相连；
所述MOS开关管的S极和D极连接在所述供电线路上。
第二方面，本发明实施例提供了一种服务器，包括：
至少一个如第一方面中任一所述的隔离单元、供电端和至少一个负载端；
所述供电端通过每个所述负载端对应的供电线路与所述负载端相连；
每个所述负载端设置有对应的隔离单元，每个所述负载端对应的隔离单元位于每个所述负载端对应的所述供电线路上；
每个所述负载端设置有对应的预设电流值；
所述供电端用于分别通过每个所述负载端对应的供电线路为对应的负载端供电；
当前负载端对应的当前隔离单元的控制模块，用于判断所述供电端与所述当前负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于所述当前负载端对应的当前预设电流值，如果是，则控制所述当前隔离单元的隔离开关断开所述供电端与所述当前负载端之间的连接。
进一步地，所述至少一个负载端包括：至少一个服务器节点、至少一个系统散热风扇、至少一个硬盘模组。
进一步地，当所述负载端为所述服务器节点时，
所述隔离单元设置在所述服务器节点的主板的供电输入端中；
当所述负载端为所述系统散热风扇时，
所述隔离单元设置在所述系统散热风扇的风扇板的供电输入端中；
当所述负载端为所述硬盘模组时，
所述隔离单元设置在所述硬盘模组的硬盘背板的供电输入端中。
进一步地，所述供电端包括系统中板。
在本发明实施例中，在每个供电端和被供电的负载端之间设置隔离开关，当控制模块判断出供电端与负载端之间的供电线路上的负载电流大于等于预设电流值时，控制隔离开关断开供电端与负载端之间的连接，使得负载端不会对供电端造成影响，即使供电线路上的负载电流过大是由负载端短路造成的，通过隔离开关断开负载端与供电端的连接后，负载端的故障不会影响供电端，供电端可以继续对其他负载供电，能够提高供电地可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种隔离单元的示意图；
图2是本发明一实施例提供的另一种隔离单元的示意图；
图3是本发明一实施例提供的又一种隔离单元的示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种服务器的示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种供电端为服务器节点供电的示意图；
图6是本发明一实施例提供的一种供电端为系统散热风扇供电的示意图；
图7是本发明一实施例提供的一种供电端为硬盘模组供电的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种隔离单元，可以包括：
隔离开关101和控制模块102；
所述隔离开关101位于供电端和被供电的负载端之间的供电线路上；
所述控制模块102与所述隔离开关101相连；
所述控制模块102，用于判断所述供电端与所述负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于预设电流值，如果是，则控制所述隔离开关101断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
在本发明实施例中，在每个供电端和被供电的负载端之间设置隔离开关，当控制模块判断出供电端与负载端之间的供电线路上的负载电流大于等于预设电流值时，控制隔离开关断开供电端与负载端之间的连接，使得负载端不会对供电端造成影响，即使供电线路上的负载电流过大是由负载端短路造成的，通过隔离开关断开负载端与供电端的连接后，负载端的故障不会影响供电端，供电端可以继续对其他负载供电，能够提高供电地可靠性。
如图2所示，在本发明一实施例中，该隔离单元，进一步包括：采样电阻201；
所述采样电阻201与所述隔离开关101串联在所述供电线路上；
所述控制模块102与所述采样电阻201相连；
所述控制模块102，用于获取所述采样电阻201两端的目标电压，判断所述目标电压是否大于等于预设电压值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接；
其中，所述预设电压值为所述预设电流值乘以所述采样电阻的阻值。
在本发明实施例中，负载电流通过采样电阻两端的目标电压来体现，预设电流值通过预设电压值来体现，实现对负责电流的检测。举例来说，采样电阻的阻值为R，负载电流为I1，目标电压为V1，预设电流值为I2，预设电压值为V2，那么，V1=RⅹI1，V2=RⅹI2。
基于图2所示的隔离单元，如图3所示，在本发明一实施例中，所述控制模块包括：比较器301和逻辑控制模块302；
所述采样电阻201与所述比较器301的第一输入端相连，所述第一输入端上输入所述目标电压；
所述比较器301的第二输入端连接固定电压，所述固定电压的大小为所述预设电压值；
当所述第一输入端上的所述目标电压大于等于所述固定电压时，所述比较器输出电平信号；
所述电平信号触发所述逻辑控制模块302向所述隔离开关输出控制信号，利用所述控制信号控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
在本发明一实施例中，所述控制模块与所述采样电阻通过差分信号线相连，所述目标电压通过差分信号传输给所述控制模块。
在本发明实施例中，目标电压通过差分信号传输给控制模块，可以使得控制模块能够接收到更加准确的目标电压，进而能够更加准确地控制隔离开关，进一步提高供电地可靠性。
在本发明一实施例中，所述预设电流值的取值范围为[1.2ID，1.5ID]，其中，ID为所述负载端允许的最大负载电流。
在本发明实施例中，通过该预设电流值可以更加准确地确定出负载端是否发生短路等故障，并且能够在负载端对供电端造成影响之前，断开二者的连接。
在本发明一实施例中，所述隔离开关包括：MOS开关管；
所述MOS开关管的G极与所述控制模块相连；
所述MOS开关管的S极和D极连接在所述供电线路上。
举例来说，S极与负载端相连，D极与采样电阻相连。MOS开关管的型号可以是CSD16414Q5。
如图4所示，本发明实施例提供了一种服务器，包括：
至少一个如本发明实施例中任一所述的隔离单元401、供电端402和至少一个负载端403；
所述供电端通过每个所述负载端对应的供电线路与所述负载端相连；
每个所述负载端设置有对应的隔离单元，每个所述负载端对应的隔离单元位于每个所述负载端对应的所述供电线路上；
每个所述负载端设置有对应的预设电流值；
所述供电端用于分别通过每个所述负载端对应的供电线路为对应的负载端供电；
当前负载端对应的当前隔离单元的控制模块，用于判断所述供电端与所述当前负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于所述当前负载端对应的当前预设电流值，如果是，则控制所述当前隔离单元的隔离开关断开所述供电端与所述当前负载端之间的连接。
在本发明实施例中，供电端可以同时为负载端供电，每个负载端都设置有对应的隔离单元，当任一负载端发生故障时，隔离单元可以及时将发生故障的负载端与供电段断开，避免对供电段造成不良影响，供电段可以继续为其他的负载端供电，提高了供电地可靠性。
在本发明一实施例中，所述至少一个负载端包括：至少一个服务器节点、至少一个系统散热风扇、至少一个硬盘模组。
在本发明一实施例中，当所述负载端为所述服务器节点时，
所述隔离单元设置在所述服务器节点的主板的供电输入端中；
当所述负载端为所述系统散热风扇时，
所述隔离单元设置在所述系统散热风扇的风扇板的供电输入端中；
当所述负载端为所述硬盘模组时，
所述隔离单元设置在所述硬盘模组的硬盘背板的供电输入端中。
在本发明一实施例中，所述供电端包括系统中板。
本发明实施例中的服务器可以是四子星服务器。
举例来说，该服务器的负载端包括：4个服务器节点、系统散热风扇、硬盘模组；供电端包括：系统中板，供电端还可以包括：电源模块、电源板。其中，服务器节点、系统散热风扇、硬盘模组这3部分的供电，都是通过在系统中板上集中取电来实现的。一旦与系统中板相连的负载端出现短路，出现短路的负载端对应的隔离单元可以断开该负载端与系统中板的连接。该服务器可以采用1+1的冗余供电方式，两个电源模块与电源板互联，电源板与系统中板连接。电源板用来实现P12V\P12V_STBY连通和P12V/P5V_HDD转换P5V_HDD单独给硬盘背板供电。电源板上的P12V连通系统中板、风扇板0、风扇板1、硬盘背板及4个节点主板在系统中板上取电P12V。电源板上的P12V_STBY连通系统中板，4个节点主板在系统中板上取电P12V_STBY。
如图5所示，供电端为服务器节点供电的示意图。P12V和P12V_STBY两路电经服务器节点的供电接口（power coon）进入各自的隔离单元作为主板CPU、DDR（Double DataRate，双倍速率同步动态随机存储器）及外围VR（voltage regulation，电压调节）部分的输入。服务器节点包括：CPU0、CPU1、DDR AB VR、DDR CD VR、DDR EF VR、DDR GH VR、CPU0VR、CPU1VR、BMC（Baseboard Management Controller，基板管理控制器）VR、PCH（PlatformController Hub，集成南桥）VR。
如图6所示，供电端为系统散热风扇供电的示意图。系统散热风扇的风扇板直接在系统中板取电P12V，经风扇板的供电接口进入隔离单元，然后，进入风扇供电接口给各个系统散热风扇供电，其中，风扇供电接口与系统散热风扇相连。风扇板包括：风扇供电接口0和风扇供电接口1。
如图7所示，供电端为硬盘模组供电的示意图。硬盘模组的硬盘背板在系统中板上直接取电P12V。P12V经硬盘背板的供电接口进入隔离单元，给各个硬盘模组供电。硬盘背板上包括：HDD（Hard Disk Drive，硬盘驱动器）、硬盘对应的VR。
在本发明实施例中，控制模块可以通过ADM1276的控制芯片来实现。
本发明各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，在每个供电端和被供电的负载端之间设置隔离开关，当控制模块判断出供电端与负载端之间的供电线路上的负载电流大于等于预设电流值时，控制隔离开关断开供电端与负载端之间的连接，使得负载端不会对供电端造成影响，即使供电线路上的负载电流过大是由负载端短路造成的，通过隔离开关断开负载端与供电端的连接后，负载端的故障不会影响供电端，供电端可以继续对其他负载供电，能够提高供电地可靠性。
2、在本发明实施例中，目标电压通过差分信号传输给控制模块，可以使得控制模块能够接收到更加准确的目标电压，进而能够更加准确地控制隔离开关，进一步提高供电地可靠性。
3、在本发明实施例中，供电端可以同时为负载端供电，每个负载端都设置有对应的隔离单元，当任一负载端发生故障时，隔离单元可以及时将发生故障的负载端与供电段断开，避免对供电段造成不良影响，供电段可以继续为其他的负载端供电，提高了供电地可靠性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃·····”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种隔离单元，其特征在于，包括：
隔离开关和控制模块；
所述隔离开关位于供电端和被供电的负载端之间的供电线路上；
所述控制模块与所述隔离开关相连；
所述控制模块，用于判断所述供电端与所述负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于预设电流值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
2.根据权利要求1所述的隔离单元，其特征在于，
进一步包括：采样电阻；
所述采样电阻与所述隔离开关串联在所述供电线路上；
所述控制模块与所述采样电阻相连；
所述控制模块，用于获取所述采样电阻两端的目标电压，判断所述目标电压是否大于等于预设电压值，如果是，则控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接；
其中，所述预设电压值为所述预设电流值乘以所述采样电阻的阻值。
3.根据权利要求2所述的隔离单元，其特征在于，
所述控制模块包括：比较器和逻辑控制模块；
所述采样电阻与所述比较器的第一输入端相连，所述第一输入端上输入所述目标电压；
所述比较器的第二输入端连接固定电压，所述固定电压的大小为所述预设电压值；
当所述第一输入端上的所述目标电压大于等于所述固定电压时，所述比较器输出电平信号；
所述电平信号触发所述逻辑控制模块向所述隔离开关输出控制信号，利用所述控制信号控制所述隔离开关断开所述供电端与所述负载端之间的连接。
4.根据权利要求2所述的隔离单元，其特征在于，
所述控制模块与所述采样电阻通过差分信号线相连，所述目标电压通过差分信号传输给所述控制模块。
5.根据权利要求1所述的隔离单元，其特征在于，
所述预设电流值的取值范围为[1.2ID，1.5ID]，其中，ID为所述负载端允许的最大负载电流。
6.根据权利要求1-5中任一所述的隔离单元，其特征在于，所述隔离开关包括：MOS开关管；
所述MOS开关管的G极与所述控制模块相连；
所述MOS开关管的S极和D极连接在所述供电线路上。
7.一种服务器，其特征在于，包括：
至少一个如权利要求1-6中任一所述的隔离单元、供电端和至少一个负载端；
所述供电端通过每个所述负载端对应的供电线路与所述负载端相连；
每个所述负载端设置有对应的隔离单元，每个所述负载端对应的隔离单元位于每个所述负载端对应的所述供电线路上；
每个所述负载端设置有对应的预设电流值；
所述供电端用于分别通过每个所述负载端对应的供电线路为对应的负载端供电；
当前负载端对应的当前隔离单元的控制模块，用于判断所述供电端与所述当前负载端之间的供电线路上的负载电流是否大于等于所述当前负载端对应的当前预设电流值，如果是，则控制所述当前隔离单元的隔离开关断开所述供电端与所述当前负载端之间的连接。
8.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，
所述至少一个负载端包括：至少一个服务器节点、至少一个系统散热风扇、至少一个硬盘模组。
9.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，包括：
当所述负载端为所述服务器节点时，
所述隔离单元设置在所述服务器节点的主板的供电输入端中；
当所述负载端为所述系统散热风扇时，
所述隔离单元设置在所述系统散热风扇的风扇板的供电输入端中；
当所述负载端为所述硬盘模组时，
所述隔离单元设置在所述硬盘模组的硬盘背板的供电输入端中。
10.根据权利要求7-9中任一所述的服务器，其特征在于，所述供电端包括系统中板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170315 |