CN107505516B - 一种模拟测试cpu散热功率装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模拟测试CPU散热功率装置，包括：PCB板，PCB板上设有铜板层，铜板层的两侧设有正极连接段和负极连接段；正极连接段上设有正极连接端，负极连接段上设有负极连接端；铜板层上盖设有顶盖板；顶盖板开设有热敏电阻安置槽；铜板层包括：多张铜板，铜板与铜板之间相互叠置。通过直流电源的电压控制可以实现不同CPU进行散热模拟，铜板层的实现方式和CPU的封装材质差异较小，整个装置的尺寸与系统中的CPU座可以兼容，放在系统中进行模拟，减少外部因素的误差，同时通过热敏电阻可以对装置监控和散热值的补偿，提高了整个系统模拟散热的精度。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域，尤其涉及一种模拟测试CPU散热功率装置。
背景技术
随着现在服务器传输的性能需求越来越高，目前服务器的计算密度也随之快速增加，比如现在由Facebook主导的OCP服务器联盟，已经开发完成单节点(2OU)空间内三个计算主板，共计六个CPU参与计算，这种高密度的计算节点带来系统散热的指数型增长，整个节点系统中六个CPU的TDP——Thermal Design Power散热设计功耗，最大已经达到1410W(Intel Skylake的服务器CPU系列最大TDP为235W),相比之前服务器2U空间，只有两个CPU的设计，通常散热功率不会超过800W，六个CPU的系统产生如此高的散热功率，给系统的散热设计带来了一系列的挑战。对六个CPU系统的散热测试通常采用CPU安装到系统进行散热测试，虽然能够准确的反映出系统的真是散热状况，但是对CPU持续高压测试的时候，存在CPU烧毁的风险。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种模拟测试CPU散热功率装置，包括：PCB板，PCB板上设有铜板层，铜板层的两侧设有正极连接段和负极连接段；正极连接段上设有正极连接端，负极连接段上设有负极连接端；铜板层上盖设有顶盖板；顶盖板开设有热敏电阻安置槽；铜板层包括：多张铜板，铜板与铜板之间相互叠置。
优选地，还包括：散热栅板；
散热栅板上开设有第一连接孔，铜板层和顶盖板上开设有第二连接孔；
散热栅板盖设在顶盖板上，第一连接孔与第二连接孔相配合，使螺栓穿过第一连接孔与第二连接孔，将散热栅板固设在顶盖板上。
优选地，铜板层的每张铜板第一端分别与正极连接段连接；
铜板层的每张铜板第二端分别与负极连接段连接。
优选地，铜板层最顶部铜板的第一端与正极连接段连接；铜板层最低部铜板的第二端与负极连接段连接；
或，铜板层最顶部铜板的第一端与负极连接段连接；铜板层最低部铜板的第二端与正极连接段连接。
优选地，铜板层的铜板与铜板之间设有绝缘层。
优选地，顶盖板的材质与CPU表面盖板的材质相同；
PCB板的边部设有安置孔。
优选地，还包括：测温机构；
测温机构包括：单片机，光电耦合器U1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，三极管Q1，热敏电阻RT，NMOS管Q2；
电阻R1第一端接单片机，电阻R1第二端接三极管Q1基极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1集电极接光电耦合器U1二脚，电阻R2第一端接电源，电阻R2第二端接光电耦合器U1一脚，光电耦合器U1三脚分别接NMOS管Q2四脚，以及通过电阻R3接电源，光电耦合器U1四脚分别接地和热敏电阻RT第二端，NMOS管Q2一脚接+12v，NMOS管Q2二脚和三脚分别接热敏电阻RT第一端；
NMOS管Q2型号为IRF840A。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
模拟测试CPU散热功率装置代替真实CPU安装到系统中，通过控制装置中铜板层的铜板以及电流大小，而控制模块发热量，真实的模拟CPU发热场景，有效的模拟和测量系统的发热，这样方式实现简单，散热量便于控制。
通过直流电源的电压控制可以实现不同CPU进行散热模拟，铜板层的实现方式和CPU的封装材质差异较小，整个装置的尺寸与系统中的CPU座可以兼容，放在系统中进行模拟，减少外部因素的误差，同时通过热敏电阻可以对装置监控和散热值的补偿，提高了整个系统模拟散热的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为模拟测试CPU散热功率装置的主视剖视图；
图2为模拟测试CPU散热功率装置的俯视图；
图3为模拟测试CPU散热功率装置实施例的主视剖视图；
图4为模拟测试CPU散热功率装置实施例的俯视图；
图5为测温机构电路图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种模拟测试CPU散热功率装置，如图1，图2、图3、图4所示，包括：PCB板7，PCB板7上设有铜板层2，铜板层2的两侧设有正极连接段3和负极连接段4；正极连接段3上设有正极连接端5，负极连接段4上设有负极连接端6；铜板层2上盖设有顶盖板1；顶盖板1开设有热敏电阻安置槽9；铜板层2包括：多张铜板，铜板与铜板之间相互叠置。
装置还包括：散热栅板11；散热栅板11上开设有第一连接孔12，铜板层2和顶盖板1上开设有第二连接孔；散热栅板11盖设在顶盖板1上，第一连接孔12与第二连接孔相配合，使螺栓穿过第一连接孔12与第二连接孔，将散热栅板11固设在顶盖板1上。
铜板层2的每张铜板第一端分别与正极连接段3连接；铜板层2的每张铜板第二端分别与负极连接段4连接。
铜板层2最顶部铜板的第一端与正极连接段3连接；铜板层2最低部铜板的第二端与负极连接段4连接；或，铜板层2最顶部铜板的第一端与负极连接段4连接；铜板层最低部铜板的第二端与正极连接段3连接。
铜板层2的铜板与铜板之间设有绝缘层。顶盖板1的材质与Intel CPU表面盖板的材质相同；PCB板7的边部设有安置孔8。
如图5所示，装置还包括：测温机构；
测温机构包括：单片机21，光电耦合器U1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，三极管Q1，热敏电阻RT，NMOS管Q2；电阻R1第一端接单片机21，电阻R1第二端接三极管Q1基极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1集电极接光电耦合器U1二脚，电阻R2第一端接电源，电阻R2第二端接光电耦合器U1一脚，光电耦合器U1三脚分别接NMOS管Q2四脚，以及通过电阻R3接电源，光电耦合器U1四脚分别接地和热敏电阻RT第二端，NMOS管Q2一脚接+12v，NMOS管Q2二脚和三脚分别接热敏电阻RT第一端；NMOS管Q2型号为IRF840A。光电耦合器U1为TLP521-1型光电耦合器，测试时，温度传感信号从电阻R1输入至单片机的Pl.2口。测试人员通过外围电路连接单片机可以获取温度值。
进行模拟CPU散热实现时主要包括以下几个步骤：
1、将模拟CPU散热模块装在要测试的主板上。
2、将模拟CPU散热模块的正负极分别连接直流电源的正负极。
3、根据模块的电阻和欧姆定律，电流散热公式和需要模拟的CPU的TDP计算出直流电源的电压。
P*R＝U^2其中P为常数，为CPU的TDP，例如165W，235W。
R也为常数，为模拟CPU散热模块的固定电阻(铜板层的总电阻)。套入公式后得到所需要U，即为直流电源的电压值。
4、将测温机构放置在热敏电阻安置槽中，将散热栅板用螺栓固定在顶盖板上，根据上一步的电压值调节直流电源的电压后，整体的散热效果和真实的CPU上系统后的散热效果一致，接下来就可以进行系统散热的测量和计算。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种模拟测试CPU散热功率装置，其特征在于，包括：PCB板、散热栅板以及测温机构；
PCB板上设有铜板层，铜板层的两侧设有正极连接段和负极连接段；正极连接段上设有正极连接端，负极连接段上设有负极连接端；铜板层上盖设有顶盖板；顶盖板开设有热敏电阻安置槽；铜板层包括：多张铜板，铜板与铜板之间相互叠置；
散热栅板上开设有第一连接孔，铜板层和顶盖板上开设有第二连接孔；
散热栅板盖设在顶盖板上，第一连接孔与第二连接孔相配合，使螺栓穿过第一连接孔与第二连接孔，将散热栅板固设在顶盖板上；
铜板层的每张铜板第一端分别与正极连接段连接；铜板层的每张铜板第二端分别与负极连接段连接；
或，铜板层最顶部铜板的第一端与正极连接段连接；铜板层最低部铜板的第二端与负极连接段连接；
或，铜板层最顶部铜板的第一端与负极连接段连接；铜板层最低部铜板的第二端与正极连接段连接；
铜板层的铜板与铜板之间设有绝缘层；
顶盖板的材质与CPU表面盖板的材质相同；
PCB板的边部设有安置孔。
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