CN110554757A - 一种分时上电电源系统及其设计方法 - Google Patents

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姜微微
郝瑞乔
吴之光
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Abstract

本发明公开了一种分时上电电源系统及其设计方法，属于服务器电源技术领域。本发明的分时上电电源系统包括VPX连接器、两个PFC模块、12V电源模块、3.3V电源模块、单片机，所述两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，两个PFC模块分别与12V电源模块、3.3V电源模块相连接，其中单片机与3.3V电源模块连接，12V电源模块与VPX连接器相连接。该发明的分时上电电源系统能够有效的避免尖峰浪涌电流，具有很好的推广应用价值。

Description

一种分时上电电源系统及其设计方法
技术领域
本发明涉及服务器电源技术领域，具体提供一种分时上电电源系统及其设计方法。
背景技术
VPX电源采用VITA62标准，为VPX机箱内的各个功能模块供电。VPX电源支持PMBUS通讯协议，同时具备多路电压的输出能力。目前，随着VPX子卡集成的功能模块越来越多，对电源的功率需求也越来越大。由于VPX模块数量多，同时上电时，可能会产生尖较大的峰浪涌电流，引起火花，对电源及VPX模块产生较大的损害。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能够有效的避免尖峰浪涌电流的分时上电电源系统。
本发明进一步的技术任务是提供一种分时上电电源系统的设计方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种分时上电电源系统，包括VPX连接器、两个PFC模块、12V电源模块、3.3V电源模块、单片机，所述两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，两个PFC模块分别与12V电源模块、3.3V电源模块相连接，其中单片机与3.3V电源模块连接，12V电源模块与VPX连接器相连接。
PFC(Power Factor Correction)模块即功率因数校正模块。
电源输入端通过两个PFC模块，将交流电转换成高压直流电后通过12V电源模块、3.3V电源模块两个电源模块转换成需要的两路电源电压12V和3.3V。其中单片机由3.3V电源模块供电，而12V电源模块的使能由单片机发出。12V输出后，通过单片机设置四路电源开关对12V电源进行分时输出。
作为优选，该分时上电电源系统还包括传感器，所述传感器与单片机相连接。
作为优选，所述单片机为STM32单片机。
一种分时上电电源系统设计方法，两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，PFC模块将交流电转换成高压直流电后通过12V电源模块、3.3V电源模块分别转换成12V和3.3V电源电压，其中3.3V电源模块输出的3.3V电压为单片机供电，单片机发出使能给12V电源模块，12V电源模块输出的12V电压输出后，通过单片机设置四路电源开关对12V电源进行分时输出。
采用单片机STM32作为电源分时输出控制端，由3.3V电源模块对其进行供电，然后通过12V_DELAY_soft及INHIBIT#PIN脚控制12V延时输出。然后通过设置四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制4路电源输出，每路电源的输出时间可进行设定。
作为优选，所述单片机与传感器相连接，通过传感器感应单片机的工作。
作为优选，所述单片机为STM32单片机。
7作为优选，所述单片机作为12V电源分时输出控制端，3.3V电源对单片机供电，通过单片机控制12V延时输出，通过四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制四路电源输出，对每路电源的输出时间进行设定。
作为优选，根据电源输出端需求分配电源输出端口数量及供电能力大小，单片机上的12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT分别控制VPX连接器的输出。
以1000W电源为例，根据需求将该电源分为5路分时上电输出。第1路供电能力为100W，第2路输出能力150W，第3路输出能力100W，第4路输出能力400W，第5路输出能力250W。
与现有技术相比，本发明的分时上电电源系统设计方法具有以下突出的有益效果：所述分时上电电源系统设计方法提供工作电源和辅助电源两种，电源将一路交流输入分成多路12V电源输出和一路3.3V的电源输出，其中12V供电为避免机器内部各模块同时上电，电源模块顺序电压输出为各模块上电，具有过压、过流保护功能，具有良好的推广应用能力。
附图说明
图1是本发明所述分时上电电源系统的架构图；
图2是本发明所述分时上电电源系统设计方法的12V延时输出示意图；
图3是本发明所述分时上电电源系统设计方法的VPX连接器端PIN脚分布示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的分时上电电源系统及其设计方法作进一步详细说明。
实施例
如图1所示，本发明的分时上电电源系统，包括VPX连接器、两个PFC(PowerFactorCorrection)即功率因数校正模块模块、12V电源模块、3.3V电源模块、STM32单片机和传感器。
其中，两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，两个PFC模块分别与12V电源模块、3.3V电源模块相连接，其中STM32单片机与3.3V电源模块连接，12V电源模块与VPX连接器相连接。传感器与STM32单片机相连接。
电源输入端通过两个PFC模块，将交流电转换成高压直流电后通过12V电源模块、3.3V电源模块两个电源模块转换成需要的两路电源电压12V和3.3V。其中单片机由3.3V电源模块供电，而12V电源模块的使能由单片机发出。12V输出后，通过单片机设置四路电源开关对12V电源进行分时输出。
采用单片机STM32作为电源分时输出控制端，由3.3V电源模块对其进行供电，然后通过12V_DELAY_soft及INHIBIT#PIN脚控制12V延时输出。然后通过设置四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制4路电源输出，每路电源的输出时间可进行设定。
本发明的分时上电电源系统设计方法，该方法由分时上电电源系统来实现。分时上电电源系统包括VPX连接器、两个PFC(PowerFactor Correction)即功率因数校正模块模块、12V电源模块、3.3V电源模块、STM32单片机和传感器。其中，两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，两个PFC模块分别与12V电源模块、3.3V电源模块相连接，其中STM32单片机与3.3V电源模块、12V电源模块分别连接，12V电源模块与VPX连接器相连接。传感器与STM32单片机相连接。
该方法的具体过程为：两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，PFC模块将交流电转换成高压直流电后通过12V电源模块、3.3V电源模块分别转换成12V和3.3V电源电压，其中3.3V电源模块输出的3.3V电压为单片机供电，单片机发出使能给12V电源模块，12V电源模块输出的12V电压输出后，通过单片机设置四路电源开关对12V电源进行分时输出。
采用单片机STM32作为电源分时输出控制端，由3.3V电源模块对其进行供电，通过12V_DELAY_soft及INHIBIT#PIN脚控制12V延时输出。如图2所示，然后通过设置四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制4路电源输出，每路电源的输出时间可进行设定。
单片机作为12V电源分时输出控制端，3.3V电源对单片机供电，通过单片机控制12V延时输出，通过四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制四路电源输出，对每路电源的输出时间进行设定。
如图3所示，根据电源输出端需求分配电源输出端口数量及供电能力大小，单片机上的12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT分别控制VPX连接器的输出。其中12V_A跟随电源模块的12V输出一起上电，12V_B、12V_C、12V_D、12V_E分别由单片机上的12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制输出。
以1000W电源为例，根据需求将该电源分为5路分时上电输出。第1路供电能力为100W，第2路输出能力150W，第3路输出能力100W，第4路输出能力400W，第5路输出能力250W。
该分时上电电源系统设计方法提供工作电源和辅助电源两种，电源将一路交流输入分成多路12V电源输出和一路3.3V的电源输出，其中12V供电为避免机器内部各模块同时上电，电源模块顺序电压输出为各模块上电，具有过压、过流保护功能。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种分时上电电源系统，其特征在于：包括VPX连接器、两个PFC模块、12V电源模块、3.3V电源模块、单片机，所述两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，两个PFC模块分别与12V电源模块、3.3V电源模块相连接，其中单片机与3.3V电源模块连接，12V电源模块与VPX连接器相连接。
2.根据权利要求1所述的分时上电电源系统，其特征在于：还包括传感器，所述传感器与单片机相连接。
3.根据权利要求2所述的分时上电电源系统，其特征在于：所述单片机为STM32单片机。
4.一种分时上电电源系统设计方法，其特征在于：两个PFC模块分别与VPX连接器的输入端相连接，PFC模块将交流电转换成高压直流电后通过12V电源模块、3.3V电源模块分别转换成12V和3.3V电源电压，其中3.3V电源模块输出的3.3V电压为单片机供电，单片机发出使能给12V电源模块，12V电源模块输出的12V电压输出后，通过单片机设置四路电源开关对12V电源进行分时输出。
5.根据权利要求4所述的分时上电电源系统设计方法，其特征在于：所述单片机与传感器相连接，通过传感器感应单片机的工作。
6.根据权利要求5所述的分时上电电源系统设计方法，其特征在于：所述单片机为STM32单片机。
7.根据权利要求6所述的分时上电电源系统设计方法，其特征在于：所述单片机作为12V电源分时输出控制端，3.3V电源对单片机供电，通过单片机控制12V延时输出，通过四路电源开关12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT控制四路电源输出，对每路电源的输出时间进行设定。
8.根据权利要求7所述的分时上电电源系统设计方法，其特征在于：根据电源输出端需求分配电源输出端口数量及供电能力大小，单片机上的12V_2_BUT、12V_3_BUT、12V_4_BUT、12V_5_BUT分别控制VPX连接器的输出。
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