CN108279761B - 一种支持风扇热插拔的服务器电源电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种支持风扇热插拔的服务器电源电路及控制方法，电源电路包括风扇和系统电源，其特征是：所述电源电路还包括电源转换电路、热插拔上电电路和控制电路；所述电源转换电路用于将系统电源转化为风扇电源，所述控制电路用于侦测风扇的在位情况，并控制风扇的通断电，所述热插拔上电电路用于对风扇进行通断电操作。本发明在服务器风扇热插拔过程中能够灵活控制风扇的上下电，提高系统的整体可靠性。

Description

一种支持风扇热插拔的服务器电源电路及控制方法
技术领域
本发明涉及服务器技术领域,具体地说是一种支持风扇热插拔的服务器电源电路及控制方法。
背景技术
服务器系统领域需要极高的RAS特性，RAS性能指的是机器的可靠性(Reliability)、可用性(Availability)和可服务性(Serviceability)，除了提高关键组件如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、内存等的可靠性外，对于其他易维护部件如风扇、电源模块也需要提高可用性，支持风扇的热插拔显得尤为重要。
目前服务器系统对于风扇热插拔电源方面设计大多数采用保险丝等控制方法，当风扇遇到短路等问题时只能通过保险丝的熔断保护风扇，当风扇拔出时候风扇电源依然存在，无法有效断开，风扇热插拔过程重新插入的时候风扇电源一直存在，插入瞬间存在很大的过冲电流，对于系统电源及风扇本身存在较大的风险。
发明内容
本发明实施例中提供了一种支持风扇热插拔的服务器电源电路及控制方法，以解决现有技术中风扇热插拔过程中系统风险大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种支持风扇热插拔的服务器电源电路，包括风扇和系统电源，其特征是：所述电源电路还包括电源转换电路、热插拔上电电路和控制电路；所述电源转换电路用于将系统电源转化为风扇电源，所述控制电路用于侦测风扇的在位情况，并控制风扇的通断电，所述热插拔上电电路用于对风扇进行通断电操作。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述控制电路与电源转换电路连接，用于监控风扇功耗。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述电源转换电路包括电源监控管理芯片，控制电路包括系统管理芯片，热插拔上电电路包括热插拔电源芯片，电源监控管理芯片与系统管理芯片通过I2C链路连接，电源监控管理芯片还连接热插拔电源芯片，并向热插拔电源芯片发送电源信号，系统管理芯片连接热插拔电源芯片，并向热插拔电源芯片发送电源使能信号，热插拔电源芯片向系统管理芯片发送电源上电完成信号。
本发明第二方面提供了一种支持风扇热插拔的服务器电源控制方法，包括以下步骤：
利用电源转换电路将系统电源转换为风扇电源，并将风扇电源发送给热插拔上电电路；
控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：控制电路获取并监测风扇的功耗，在风扇功耗超过阈值时，对风扇功耗进行控制。
结合第二方面第一种可能的实现方式，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述控制电路获取并监测风扇的功耗，在风扇功耗超过阈值时，对风扇功耗进行控制的具体过程为：
控制电路读取电源监控管理芯片内寄存器信息，获取风扇功耗；
判断功耗值与阈值的关系；
在功耗值在第一阈值与第二阈值之间时，对风扇功耗进行封顶控制；
在功耗值超过第二阈值时，对风扇进行下电控制。
结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电的具体过程为：
风扇插入槽位后，向控制电路发送在位信号；
控制电路判断是否接收到在位信号；
若是，向热插拔上电电路发送风扇上电信号，为风扇通电；
若否，向热插拔上电电路发送风扇下电信号，为风扇断电。
结合第二方面，在第二方面第三种可能的实现方式中，控制电路还通过向风扇发送PWM信号调控风扇转速，风扇通过向控制电路发送TACH信号反馈风扇的转速情况。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、控制电路实时检测风扇的在位信号，控制热插拔上电电路对风扇进行上下电，尤其在风扇不在位时，控制热插拔上电电路给相应风扇槽位断电，当检测到该槽位的风扇在位信号后，控制风扇上电，保证风扇在热插拔过程中系统的安全。
2、控制电路通过电源转换电路获取风扇的功耗信息，并设定功耗阈值，在风扇的实际功耗值超过阈值时，对风扇功耗进行封顶限制或直接对风扇进行下电控制，进一步保证系统安全。
3、控制电路通过风扇的转速，对风扇转速进行进一步控制，保证系统安全。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明的服务器电源电路原理图；
图2是本发明的服务器电源电路图；
图3是本发明服务器电源控制方法一实施例的流程示意图；
图4是本发明服务器电源控制方法中对风扇进行通断电控制的流程图；
图5是本发明服务器电源控制方法另一实施例的流程示意图；
图6是本发明服务器电源控制方法中对风扇功耗进行控制的流程图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，本发明的一种支持风扇热插拔的服务器电源电路，包括风扇和系统电源，电源电路还包括电源转换电路、热插拔上电电路和控制电路；电源转换电路用于将系统电源转化为风扇电源，控制电路用于侦测风扇的在位情况，并控制风扇的通断电，控制电路与电源转换电路连接，用于监控风扇功耗，热插拔上电电路用于对风扇进行通断电操作。
如图2所示，电源转换电路包括电源监控管理芯片(Power VR Monitor)，控制电路包括系统管理芯片(System management controller)，热插拔上电电路包括热插拔电源芯片(Hot wap Power IC)，电源监控管理芯片与系统管理芯片通过I2C链路连接，电源监控管理芯片还连接热插拔电源芯片，并向热插拔电源芯片发送电源(PWR，power)信号，系统管理芯片连接热插拔电源芯片，并向热插拔电源芯片发送电源使能(PWREN，Power enable)信号，热插拔电源芯片向系统管理芯片发送电源上电完成(PWRGOOD，Power enable)信号。
风扇(FAN)在位时，会不断向系统管理芯片发送在位(PRSNT，present)信号，系统管理芯片通过收到的在位信号，判断风扇的在位情况，通过向热插拔电源芯片发送的电源是能信号，控制风扇的上下电。系统管理芯片过风扇PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制技术)信号对风扇转速进行调控，风扇反馈TACH(Tachymeter，转速侦测信号)信号告知系统管理芯片转速，实现对风扇转速的调控。
本实施例中系统管理芯片选用的型号为AST2500，电源监控管理芯片的型号为ADM1276，热插拔电源芯片的型号为NCP45520。
如图3所示，支持风扇热插拔的服务器电源控制方法其一实施例，该控制方法包括以下流程：
S1,利用电源转换电路将系统电源转换为风扇电源，并将风扇电源发送给热插拔上电电路；
S2,控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电。
如图4所示，控制电路对风扇通断电的控制过程为：
S21，风扇插入槽位后，向控制电路发送在位信号；
S22,控制电路判断是否接收到在位信号；
S23,若是，向热插拔上电电路发送风扇上电信号，为风扇通电；
S24,若否，向热插拔上电电路发送风扇下电信号，为风扇断电。
如图5所示，控制方法的另一实施例，包括以下流程：
S1,利用电源转换电路将系统电源转换为风扇电源，并将风扇电源发送给热插拔上电电路；
S2,控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电；
S3，控制电路获取并监测风扇的功耗，在风扇功耗超过阈值时，对风扇功耗进行控制。
如图6所示，步骤S3的具体实现过程为：
S31,控制电路读取电源监控管理芯片内寄存器信息，获取风扇功耗；
S32，判断功耗值是否超过第一阈值；
S33,若否，不做处理；
S34，若是，判断功耗值是否超过第二阈值；
S35，若否，对风扇功耗进行封顶控制；
S36，若是，对风扇进行下电控制。
分别设定第一阈值和第二阈值是为了更好的实现对风扇电源的控制，设置第一阈值是为了保证系统在正常运行的情况下，对风扇功耗部分进行控制，系统管理芯片可以通过I2C给电源监控管理芯片写入寄存器，电源监控管理芯片通过相应指令进行功耗控制，为系统节能考虑，同时保证系统安全。设置第二阈值是为了应对风扇异常的情况，例如风扇异常导致电流超过设定阈值后切断风扇电源，实现对服务器系统的保护。使用新风扇，系统管理芯片侦测到风扇在位后，重新对风扇进行上电，尽量减小对系统的影响。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种支持风扇热插拔的服务器电源控制方法，其特征是：包括以下步骤：
利用电源转换电路将系统电源转换为风扇电源，并将风扇电源发送给热插拔上电电路；
控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电；
所述控制方法还包括：控制电路获取并监测风扇的功耗，在风扇功耗超过阈值时，对风扇功耗进行控制；
所述阈值包括第一阈值和第二阈值，所述控制电路获取并监测风扇的功耗，在风扇功耗超过阈值时，对风扇功耗进行控制的具体过程为：
控制电路读取电源监控管理芯片内寄存器信息，获取风扇功耗；
判断功耗值与阈值的关系；
在功耗值在第一阈值与第二阈值之间时，对风扇功耗进行封顶控制；
在功耗值超过第二阈值时，对风扇进行下电控制。
2.根据权利要求1所述的一种支持风扇热插拔的服务器电源控制方法，其特征是：所述控制电路监控风扇的在位情况，并根据所述在位情况，控制热插拔上电电路对风扇进行通断电的具体过程为：
风扇插入槽位后，向控制电路发送在位信号；
控制电路判断是否接收到在位信号；
若是，向热插拔上电电路发送风扇上电信号，为风扇通电；
若否，向热插拔上电电路发送风扇下电信号，为风扇断电。
3.根据权利要求2所述的一种支持风扇热插拔的服务器电源控制方法，其特征是：控制电路还通过向风扇发送PWM信号调控风扇转速，风扇通过向控制电路发送TACH信号反馈风扇的转速情况。
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