CN106936311A - 一种提升服务器电源效率的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提升服务器电源效率的装置以及提升服务器电源效率的方法，通过在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置，在电源模块程序内部根据输出电压、输出电流计算等效输出功率，输出功率大于50％则T1切向A端，输出功率小于50％则T1切向B端，此时根据负载状况分为两段区间由T1进行切换，降低了小于50％负载时的开关频率，使开关频率有两段区间接近谐振频率，从而提升服务器电源效率的目的。

Description

一种提升服务器电源效率的方法及装置
技术领域
本发明涉及软开关电源技术，具体涉及一种提升服务器电源效率的方法及装置。
背景技术
目前全球的能源问题越来越严重，在我国用电问题变得越来越受重视。服务器对电源效率规格要求越来越高，针对电源效率问题，开关电源拓扑从硬开关变成了软开关，现在开发设计人员提高电源效率的方法主要体现在器件性能的提升。
本发明尝试提出一种新型的提升服务器电源效率的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种提升服务器电源效率的装置，包括电源模块、电源效率提升装置，电源模块包括半桥LLC谐振拓扑以及变压器T，在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数的情况下将变压器T原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8∶1，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个，服务器电源效率提升装置包括检测检测器、处理器、控制器，检测器用于实时检测电源模块输出电压、输出电流，处理器根据检测器检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，并将判断结果传递给控制器，控制器根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
进一步的，A绕组与B绕组比例为0.5∶1。
进一步的，切换装置T1为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
进一步的，电源模块的效率在谐振频率点最高。
本发明还提供一种提升服务器电源效率的方法，包括以下步骤：
SS1：在电源模块的半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数的情况下将变压器T原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8∶1，切换装置T1的固定端接半桥LLC谐振拓扑，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个；
SS2：实时检测电源模块输出电压、输出电流，根据检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
进一步的，A绕组与B绕组比例为0.5∶1。
进一步的，切换装置T1为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
进一步的，电源模块效率在谐振频率点最高。
本发明的方案通过更改开关电源拓扑的部分结构，程序内部增加操作时序，这样即可完成提升服务器电源效率的目的。
附图说明
图1示出现有技术电源模块电路图。
图2示出本发明电源模块改进电路图。
图3示出本发明提升电源效率的装置结构框图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为现有技术电源模块电路图。
如图1所示，电源模块包括半桥LLC谐振拓扑以及变压器T，半桥LLC谐振拓扑直接接变压器T的初级绕组两端，此时电源模块MOS管的开关频率有一段区间接近谐振频率。
本发明的发明点在于在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置，在电源模块程序内部根据输出电压、输出电流计算等效输出功率，输出功率大于50％则T1切向A端，输出功率小于50％则T1切向B端，此时根据负载状况分为两段区间由T1进行切换，降低了小于50％负载时的开关频率，使开关频率有两段区间接近谐振频率。具体实现过程如下：
图2为本发明电源模块改进电路图。
如图2所示，在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数(Lr、Cr和Lm)的情况下变压器T由原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8∶1，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个。
根据本发明的一实施例，A绕组与B绕组比例为0.5∶1。
如图2中，由于A绕组与B绕组比例为0.5∶1，通过切换装置T1的切换可使初次级的匝比发生变化，切换装置T1连接在A端时的变压器初次级匝比是切换装置T1连接在B端时的变压器初次级匝比的1.5倍。
图3为本发明提升电源效率的装置结构框图。
如图3所示，电源效率提升装置包括检测检测器、处理器、控制器，检测器用于实时检测电源模块输出电压、输出电流，处理器根据检测器检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，并将判断结果传递给控制器，控制器根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
由于根据负载状况分为两段区间由切换装置T1进行切换，降低了小于50％负载时的开关频率，使电源模块MOS管的开关频率有两段区间接近谐振频率，优于之前不加切换装置时的一段区间，模块效率在谐振频率点最高，从而这样即可完成提升服务器电源效率的目的。
根据本发明的一实施例，切换装置T1可以为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
此外，本发明还提供一种提升服务器电源效率的方法，提升服务器电源效率的方法包括：
SS1：在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数的情况下变压器T由原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8∶1，切换装置T1的固定端接半桥LLC谐振拓扑，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个。
SS2：实时检测电源模块输出电压、输出电流，根据检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
根据本发明的一实施例，切换装置T1可以为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
根据本发明的一实施例，A绕组与B绕组比例为0.5∶1。通过切换装置T1的切换可使初次级的匝比发生变化，切换装置T1连接在A端时的变压器初次级匝比是切换装置T1连接在B端时的变压器初次级匝比的1.5倍。
由于根据负载状况分为两段区间由切换装置T1进行切换，降低了小于50％负载时的开关频率，使电源模块MOS管的开关频率有两段区间接近谐振频率，优于之前不加切换装置时的一段区间，模块效率在谐振频率点最高，从而这样即可完成提升服务器电源效率的目的。
通过更改开关电源拓扑的部分结构，程序内部增加操作时序，这样即可完成提升服务器电源效率的目的。
尽管在装置的上下文中已描述了一些方面，但明显的是这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备与方法步骤或方法步骤的特征相对应。类似地，在方法步骤的上下文中所描述的各方面也表示对应的块或项目或者对应装置的特征的描述。可以通过(或使用)如微处理器、可编程计算机、或电子电路之类的硬件装置来执行方法步骤中的一些或所有。可以通过此类装置来执行最重要的方法步骤中的某一个或多个。
所述实现可以采用硬件或采用软件或可以使用例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或闪存之类的具有被存储在其上的电子可读控制信号的数字存储介质来执行，所述电子可读控制信号与可编程计算机系统配合(或能够与其配合)以使得执行相应的方法。可以提供具有电子可读控制信号的数据载体，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统配合以使得执行本文所描述的方法。
所述实现还可以采用具有程序代码的计算机程序产品的形式，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码进行操作以执行该方法。可以在机器可读载体上存储程序代码。
以上所描述的仅是说明性，并且要理解的是，本文所描述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，意在仅由所附权利要求的范围而不是由通过以上描述和解释的方式所呈现的特定细节来限制。

Claims (8)

1.一种提升服务器电源效率的装置，包括电源模块、电源效率提升装置，电源模块包括半桥LLC谐振拓扑以及变压器T，其特征在于，在半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数的情况下将变压器T原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8：1，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个，服务器电源效率提升装置包括检测检测器、处理器、控制器，检测器用于实时检测电源模块输出电压、输出电流，处理器根据检测器检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，并将判断结果传递给控制器，控制器根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
2.根据权利要求1所述的提升服务器电源效率的装置，其特征在于，A绕组与B绕组比例为0.5：1。
3.根据权利要求1所述的提升服务器电源效率的装置，其特征在于，切换装置T1为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
4.根据权利要求1所述的提升服务器电源效率的装置，其特征在于，电源模块的效率在谐振频率点最高。
5.一种提升服务器电源效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS1：在电源模块的半桥LLC谐振拓扑中引入切换装置T1，在不改变谐振腔参数的情况下将变压器T原先的一个抽头更改为A和B两个抽头绕组，A绕组与B绕组比例为0.2～0.8：1，切换装置T1的固定端接半桥LLC谐振拓扑，切换装置T1固定端接半桥LLC谐振拓扑，动作端的用于接通A和B两个抽头绕组中的一个；
SS2：实时检测电源模块输出电压、输出电流，根据检测到的输出电压、输出电流计算实际输出功率，并判断实际输出功率与负载的关系，根据判断结果控制切换装置T1进行切换：当实际输出功率大于负载的50％时，则控制切换装置T1切向A端；当实际输出功率小于负载的50％，则控制切换装置T1切向B端。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，A绕组与B绕组比例为0.5：1。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，切换装置T1为单刀双掷开关，动触点接半桥LLC谐振拓扑，两个静触点分别接A和B两个抽头绕组，动触点可分别接通两个静触点。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，电源模块效率在谐振频率点最高。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916329A (en) * 1987-10-05 1990-04-10 Square D Company Uninterruptible power supply
CN101919147A (zh) * 2008-02-22 2010-12-15 村田电源 具有宽输入电压范围的电力变换方法和装置
CN102647104A (zh) * 2012-04-13 2012-08-22 美的集团有限公司 一种半桥谐振电路的功率控制装置及控制方法
CN205081686U (zh) * 2015-11-05 2016-03-09 刘文明 可变匝比输出直流-直流变换器
CN105915066A (zh) * 2016-07-01 2016-08-31 洛阳嘉盛电源科技有限公司 一种功率变换电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916329A (en) * 1987-10-05 1990-04-10 Square D Company Uninterruptible power supply
CN101919147A (zh) * 2008-02-22 2010-12-15 村田电源 具有宽输入电压范围的电力变换方法和装置
CN102647104A (zh) * 2012-04-13 2012-08-22 美的集团有限公司 一种半桥谐振电路的功率控制装置及控制方法
CN205081686U (zh) * 2015-11-05 2016-03-09 刘文明 可变匝比输出直流-直流变换器
CN105915066A (zh) * 2016-07-01 2016-08-31 洛阳嘉盛电源科技有限公司 一种功率变换电路

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