CN110687976A - 一种服务器机箱及其伸缩式子卡模块供电结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伸缩式子卡模块供电结构，包括设置于箱体上的电源、设置于箱体上且可沿长度方向伸缩的供电导轨、可推拉地设置于箱体上并用于安装若干子卡模块的模块承载板，供电导轨包括初级段和可伸缩地设置于初级段中的若干段次级段，初级段与电源电性连接，模块承载板与位于末端的次级段相连且保持电性连接。如此，当各级次级段缩回到初级段内时，供电导轨的长度最短且有效截面积最大，处于阻抗最小的结构状态，而在服务器机箱中大部分时间都处于此种状态，因而能够在保证模块承载板被拉出时仍与电源保持良好电性连接的基础上，降低正常情况下电源与模块承载板之间的输电损耗。本发明还公开一种服务器机箱，其有益效果如上所述。

Description

一种服务器机箱及其伸缩式子卡模块供电结构

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种伸缩式子卡模块供电结构。本发明还涉及一种服务器机箱。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，能够提供高可靠性的服务。

每种IT设备都是有各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。当其中的一块子卡模块或者硬盘等损坏，就要求服务器在正常运行的情况下更换损坏的模块，而在高密度的服务器机房中每个节点的空间有限，不能将机箱盖打开，子卡模块放在可抽拉的模块承载板上，在遇到模块故障时管理员就可以不用断电直接将模块承载板拉出来，更换模块承载板上的子卡模块。

当模块承载板被拉出时，仍需要保证与电源之间良好的电性连接。在现有技术中，一般会在模块承载板与电源之间连接一根足够长的供电线缆a，如图1所示。其实在大部分情况下，供电线缆a都是折放在机箱内的，根本用不了全长，只有在将模块承载板拉出时才能物尽其用。但是，当供电线缆a太长时就会存在电压降低、功率损耗变大、线缆发热等问题，即使折放也不能减小阻抗，服务器要一直承受供电线缆上的功率损耗，此种方案代价太大。

因此，如何在保证模块承载板被拉出时仍与电源保持良好电性连接的基础上，降低正常情况下电源与模块承载板之间的输电损耗，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种伸缩式子卡模块供电结构，能够在保证模块承载板被拉出时仍与电源保持良好电性连接的基础上，降低正常情况下电源与模块承载板之间的输电损耗。本发明的另一目的是提供一种服务器机箱。

为解决上述技术问题，本发明提供一种伸缩式子卡模块供电结构，包括设置于箱体上的电源、设置于所述箱体上且可沿长度方向伸缩的供电导轨、可推拉地设置于所述箱体上并用于安装若干子卡模块的模块承载板，所述供电导轨包括初级段和可伸缩地设置于所述初级段中的若干段次级段，所述初级段与所述电源电性连接，所述模块承载板与位于末端的所述次级段相连且保持电性连接。

优选地，所述次级段在所述初级段内依次设置有2～4段。

优选地，各段所述次级段的最大伸展长度均与所述初级段的长度相同。

优选地，各段所述次级段与所述初级段的阻抗均相同。

优选地，所述初级段与各段所述次级段的外壁表面上均涂覆有绝缘材料层，且所述初级段与各段所述次级段的内壁表面上均涂覆有导电材料层。

优选地，所述初级段与各段所述次级段的横截面均呈矩形或圆角矩形。

优选地，所述初级段的外端面及位于末端的所述次级段的外端面上均可拆卸地设置有连接焊盘，以使所述初级段与所述电源相连以及使位于末端的所述次级段与所述模块承载板相连。

优选地，所述连接焊盘与所述电源之间以及所述连接焊盘与所述模块承载板之间均可拆卸地设置有焊盘连接器。

优选地，所述焊盘连接器具体为L型板或V型板。

本发明还提供一种服务器机箱，包括箱体和设置于所述箱体上的伸缩式子卡模块供电结构，其中，所述伸缩式子卡模块供电结构具体为上述任一项所述的伸缩式子卡模块供电结构。

本发明所提供的伸缩式子卡模块供电结构，主要包括电源、模块承载板和供电导轨。其中，电源设置在箱体上，一般位于箱体后端位置。模块承载板设置在箱体上，主要用于安装若干个块子卡模块，一般位于箱体前端位置，并且可在箱体表面上进行推拉滑动，方便操作人员将其拉出至箱体外，对其中的子卡模块进行更换或维护。供电导轨是本供电结构的核心部件，其结构主要包括初级段和若干段可依次伸缩滑动地设置于初级段内的次级段，通过各段次级段在初级段内的依次伸缩，可以方便地改变供电导轨的总长度。同时，初级段与电源相连并保持电性连接，而位于末端的次级段与模块承载板相连并保持电性连接。如此，在将模块承载板逐渐拉出至箱体时，各段次级段将随之往外伸出，长度逐渐伸长，直至模块承载板拉出至箱体外，在此过程中，位于末端的次级段始终保持与模块承载板的稳定连接，电源可通过初级段和各级次级段对模块承载板上的各个子卡模块保持良好供电。反之，在将模块承载板逐渐推回到箱体的过程中，各级次级段随之逐渐朝初级段内缩回，总长度逐渐减小，直至模块承载板完全推回箱体内，同时各级次级段也完全缩回到初级段中，总长度缩减到几乎与初级段的长度相等。本领域技术人员公知，导体的电阻值与其导体长度正相关并且与其有效截面积负相关，因此，当各级次级段缩回到初级段内时，供电导轨的长度最短且有效截面积最大，处于阻抗最小的结构状态(完全伸展时阻抗最大)，而在服务器机箱中大部分时间都处于此种状态，因而能够在保证模块承载板被拉出时仍与电源保持良好电性连接的基础上，降低正常情况下电源与模块承载板之间的输电损耗。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种服务器机箱的结构示意图。

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图3为图2中所示的供电导轨的俯视图。

图4为图3中所示的供电导轨分别处于完全收缩状态及完全伸展状态的结构示意图。

图5为图3中所示的连接焊盘的具体结构示意图。

图6为图2中所示的焊盘连接器的两种具体结构示意图。

其中，图1—图6中：

供电线缆—a；

箱体—1，电源—2，供电导轨—3，模块承载板—4，连接焊盘—5，焊盘连接器—6；

初级段—301，次级段—302，螺纹孔—501。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参考图2，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，伸缩式子卡模块供电结构主要包括电源2、模块承载板4和供电导轨3。

其中，电源2设置在箱体1上，一般位于箱体1后端位置。模块承载板4设置在箱体1上，主要用于安装若干个块子卡模块，一般位于箱体1前端位置，并且可在箱体1表面上进行推拉滑动，方便操作人员将其拉出至箱体1外，对其中的子卡模块进行更换或维护。

供电导轨3是本供电结构的核心部件，其结构主要包括初级段301和若干段可依次伸缩滑动地设置于初级段301内的次级段302，通过各段次级段302在初级段301内的依次伸缩，可以方便地改变供电导轨3的总长度。同时，初级段301与电源2相连并保持电性连接，而位于末端的次级段302与模块承载板4相连并保持电性连接。

如此，在将模块承载板4逐渐拉出至箱体1时，各段次级段302将随之往外伸出，长度逐渐伸长，直至模块承载板4拉出至箱体1外，在此过程中，位于末端的次级段302始终保持与模块承载板4的稳定连接，电源2可通过初级段301和各级次级段302对模块承载板4上的各个子卡模块保持良好供电。反之，在将模块承载板4逐渐推回到箱体1的过程中，各级次级段302随之逐渐朝初级段301内缩回，总长度逐渐减小，直至模块承载板4完全推回箱体1内，同时各级次级段302也完全缩回到初级段301中，总长度缩减到几乎与初级段301的长度相等。

本领域技术人员公知，导体的电阻值与其导体长度正相关并且与其有效截面积负相关，因此，当各级次级段302缩回到初级段301内时，供电导轨3的长度最短且有效截面积最大，处于阻抗最小的结构状态(完全伸展时阻抗最大)，而在服务器机箱中大部分时间都处于此种状态，因而能够在保证模块承载板4被拉出时仍与电源2保持良好电性连接的基础上，降低正常情况下电源2与模块承载板4之间的输电损耗。

如3所示，图3为图2中所示的供电导轨3的俯视图。

在关于供电导轨3的一种优选实施方式中，该供电导轨3具体可设置有一段初级段301和2段次级段302。次级段302的段数越多，供电导轨3的总长度就越大，能够支持的模块承载板4向外拉出的最大距离就越长。但同时考虑到供电导轨3在充分伸展后的结构强度和结构稳定性，次级段302的数量处于2～4段最为合理。

如图4所示，图4为图3中所示的供电导轨3分别处于完全收缩状态及完全伸展状态的结构示意图。

进一步的，各段次级段302的长度可均相同，并且还与初级段301的长度相同，如此有利于结构设计，方便制造。如初级段301的长度为L，次级段302数量为2段，则供电导轨3的最大总长度即为3L，最小总长度即为L。当然，初级段301与各段次级段302的长度根据需要也可以各不相同，比如初级段301最长，而各级次级段302越来越短等。

更进一步的，初级段301与各段次级段302可采用相同属性、相同电导率的材质，比如铜合金等。如此，初级段301与各段次级段302的阻抗均相同。比如，初级段301的阻抗可为R，而次级段302数量为2段，则供电导轨3处于最大总长度状态时，其阻抗约为3R；当供电导轨3处于最小总长度状态时，由于各段次级段302均收缩到初级段301内，使得初级段301的有效截面积增加，因此此时的阻抗约为R/3。

此外，为保证用电安全，本实施例还在初级段301与各段次级段302的外壁表面上均涂覆了绝缘材料层，比如塑胶层等。同时，为保证良好的电性连接，本实施例还在初级段301与各段次级段302的内壁表面上均涂覆了导电材料层，比如铜合金层等。

同时，初级段301与各段次级段302的横截面可均呈矩形或圆形矩形，如此有利于进行制造加工，并且能够保证各段次级段302在伸缩滑动过程中的平顺性。

不仅如此，为防止各段次级段302在滑动过程中出现脱轨、横向晃动等问题，本实施例中，初级段301与次级段302之间以及相邻两端次级段302之间可通过滑轨互相连接，比如可在初级段301或次级段302的内壁上沿长度方向开设滑槽，同时配合次级段302外壁上的滑道进行滑动配合。并且，本实施例还在初级段301与各段次级段302的末端端面上设置有止挡板，同时在各段次级段302的首端端面上设置尾翼板，通过尾翼板与止挡板的抵接，防止各段次级段302脱轨，并且对各段次级段302的最大伸出长度进行限位。

如图5所示，图5为图3中所示的连接焊盘5的具体结构示意图。

在另一种实施例中，本实施例在初级段301的外端面及位于末端的次级段302的外端面上均设置有连接焊盘5。该连接焊盘5具体可呈矩形状，在其上可沿宽度方向开设多个螺纹孔501，并通过紧固件与螺纹孔501的安装与供电导轨3的首尾两端相连。同时，通过连接焊盘5可使供电导轨3方便地与其余结构件相连。比如，初级段301上设置的连接焊盘5可通过若干个紧固件与电源2外壳相连，同时，位于末端的次级段302上设置的连接焊盘5可通过若干个紧固件与模块承载板4相连。

如图6所示，图6为图2中所示的焊盘连接器6的两种具体结构示意图。

进一步的，考虑到电源2或模块承载板4在箱体1内的设置位置或设置方位等可能与供电导轨3上的连接焊盘5不同，为此，本实施例在连接焊盘5上还设置了焊盘连接器6。具体的，该焊盘连接器6可呈L型板或V型板，具有2个或多个侧边，可方便地将两个不同方位、不同位置的部件相连。具体的，焊盘连接器6同样可通过紧固件等与连接焊盘5可拆卸连接。如此，在需要更换连接的部件或需要不同类型的焊盘连接器6时，即可方便地将部件从焊盘连接器6上拆卸或者将焊盘连接器6从连接焊盘5上拆卸。

本实施例还提供一种服务器机箱，主要包括箱体1和设置在箱体1上的伸缩式子卡模块供电结构，其中，该伸缩式子卡模块供电结构的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

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 (10)

1.一种伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，包括设置于箱体(1)上的电源(2)、设置于所述箱体(1)上且可沿长度方向伸缩的供电导轨(3)、可推拉地设置于所述箱体(1)上并用于安装若干子卡模块的模块承载板(4)，所述供电导轨(3)包括初级段(301)和可伸缩地设置于所述初级段(301)中的若干段次级段(302)，所述初级段(301)与所述电源(2)电性连接，所述模块承载板(4)与位于末端的所述次级段(302)相连且保持电性连接。

2.根据权利要求1所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述次级段(302)在所述初级段(301)内依次设置有2～4段。

3.根据权利要求2所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，各段所述次级段(302)的最大伸展长度均与所述初级段(301)的长度相同。

4.根据权利要求3所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，各段所述次级段(302)与所述初级段(301)的阻抗均相同。

5.根据权利要求4所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述初级段(301)与各段所述次级段(302)的外壁表面上均涂覆有绝缘材料层，且所述初级段(301)与各段所述次级段(302)的内壁表面上均涂覆有导电材料层。

6.根据权利要求5所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述初级段(301)与各段所述次级段(302)的横截面均呈矩形或圆角矩形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述初级段(301)的外端面及位于末端的所述次级段(302)的外端面上均可拆卸地设置有连接焊盘(5)，以使所述初级段(301)与所述电源(2)相连以及使位于末端的所述次级段(302)与所述模块承载板(4)相连。

8.根据权利要求7所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述连接焊盘(5)与所述电源(2)之间以及所述连接焊盘(5)与所述模块承载板(4)之间均可拆卸地设置有焊盘连接器(6)。

9.根据权利要求8所述的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述焊盘连接器(6)具体为L型板或V型板。

10.一种服务器机箱，包括箱体(1)和设置于所述箱体(1)上的伸缩式子卡模块供电结构，其特征在于，所述伸缩式子卡模块供电结构具体为权利要求1-9任一项所述的伸缩式子卡模块供电结构。

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