CN111342546B - 一种缩短网卡供电切换死区时间的电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种缩短网卡供电切换死区时间的电路及方法，本发明通过去除主电源在位状态检测单元，增加切换控制线路，更换控制源，可解决信号传输过程中的时间延迟，快速检测电压变化，通过控制切换时NMOS和PMOS的打开快慢，缩短切换死区时间，同时降低生产成本，另外通过使用P3V3_DUAL作为网卡芯片的上拉源，避免不接NCSI线缆时，网卡在S5状态下存在漏电的情况。
Description
技术领域
本发明涉及服务器网卡供电技术领域，特别是一种缩短网卡供电切换死区时间的电路及方法。
背景技术
随着云计算应用的发展，服务器的需求也越来越多，为了增强服务器的功能，往往会采用PCIE转接卡通过主板PCIE转接出多张不同功能和性能的外卡子卡，比如千兆网卡、万兆网卡、SAS卡以及RAID卡等。通过搭配不同的子卡，可实现服务器满足不同用户的应用需求，可满足客户对服务器产品的最佳性价比需求。
为了提高服务器的性能，同时降低服务器的功耗以及PUE值，一般网卡会支持S0以及S5两种状态下的功能切换，为满足不同状态下的功能供电需求，一般会设计不同的供电方案以及切换线路。
然而，目前的网卡供电架构为通过检测PCIE金手指上主电源是否在位，经对比后，从而判断是否进行电源的切换，如图1所示。但这样会造成以下问题：
在切换过程中，会存在切换不及时的现象，后端供电电压出现掉电空档，导致网卡丢包重启；如图2所示，在主电源的P3V3开始掉电到NCSI的P3V3开始掉电到主电源的P3V3完全起来之间存在着供电死区，若此段时间过长，将会导致网卡掉电重启，造成传输丢包；
主电源在位状态检测单元会增加线路的复杂度，降低供电的稳定性，同时增加开发成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种缩短网卡供电切换死区时间的电路及方法，旨在解决现有技术中供电切换死区时间过长的问题，实现缩短切换死区时间，同时降低生产成本。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种缩短网卡供电切换死区时间的电路，所述电路包括：
PG控制信号连接MOS管Q2，Q2的漏极连接P3V3_AUX端以及MOS管Q1的栅极，Q1的漏极分别连接并联的二极管D2和电阻R2，以及并联的二极管D1和电阻R1，并联的二极管D2和电阻R2另一端连接电容C2以及NMOS管，并联的二极管D1和电阻R1的另一端连接电容C1以及PMOS管，NMOS管的输入端连接P3V3端，P3V3端连接主电源P12V，PMOS管的输入端连接P3V3_NCSI，NMOS管和PMOS管的输出端均连接P3V3_DUAL端。
优选地，所述主电源在位时，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，MOS管Q1关闭，P12V为高电平，NMOS管为打开状态。
优选地，所述主电源不在位时，控制信号为低电平，MOS管Q2关闭，MOS管Q1打开，P12V为低电平，PMOS管为打开状态。
本发明还提供了一种缩短网卡供电切换死区时间的方法，所述方法包括以下操作：
将POL上的PG信号作为控制信号，对供电信号进行切换；
检测主电源是否在位，当主电源在位时，将NMOS管设置为打开状态，将主电源P12V转换出的P3V3为后端供电，当主电源不在位时，将PMOS管设置为打开状态，将NCSI线缆的P3V3为后端供电。
优选地，所述主电源在位时，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，MOS管Q1关闭，P12V为高电平，NMOS管为打开状态。
优选地，所述主电源不在位时，控制信号为低电平，MOS管Q2关闭，MOS管Q1打开，P12V为低电平，PMOS管为打开状态。
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：
与现有技术相比，本发明通过去除主电源在位状态检测单元，增加切换控制线路，更换控制源，可解决信号传输过程中的时间延迟，快速检测电压变化，通过控制切换时NMOS和PMOS的打开快慢，缩短切换死区时间，同时降低生产成本，另外通过使用P3V3_DUAL作为网卡芯片的上拉源，避免不接NCSI线缆时，网卡在S5状态下存在漏电的情况。
附图说明
图1为现有技术中所提供的一种网卡供电电路结构示意图；
图2为现有技术中所提供的一种切换死区示意图；
图3为本发明实施例中所提供的一种供电架构示意图；
图4为本发明实施例中所提供的一种缩短网卡供电切换死区时间的电路结构图。
具体实施方式
为了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。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种缩短网卡供电切换死区时间的电路及方法进行详细说明。
如图3、4所示，本发明公开了一种缩短网卡供电切换死区时间的电路，所述电路包括：
PG控制信号连接MOS管Q2，Q2的漏极连接P3V3_AUX端以及MOS管Q1的栅极，Q1的漏极分别连接并联的二极管D2和电阻R2，以及并联的二极管D1和电阻R1，并联的二极管D2和电阻R2另一端连接电容C2以及NMOS管，并联的二极管D1和电阻R1的另一端连接电容C1以及PMOS管，NMOS管的输入端连接P3V3端，P3V3端连接主电源P12V，PMOS管的输入端连接P3V3_NCSI，NMOS管和PMOS管的输出端均连接P3V3_DUAL端。
当主芯片供电时，将PCIE的P12V转为P3V3，此时NMOS管打开，PMOS管关闭，通过PCIE进行供电；当PCIE的12V不在位时，此时NMOS管关闭，PMOS管打开，通过NCSI线缆供给P3V3，实现后端的P3V3始终在位的情况。
POL上的PG信号作为控制信号，取代主电源在位状态检测单元，实现信号的切换。当主电源在位时，POL正常工作，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，Q1关闭，此时，P12V为高电平，将迅速打开NMOS管，实现主电源上P12V转换出来的P3V3为后端供电。
当主电源不在位时，控制信号为低电平，Q2关闭，Q1打开，将P12V迅速拉低，打开PMOS管，实现NCSI线缆的P3V3为后端供电。
另外，在NMOS和PMOS切换过程中，通过调整电容C1、C2以及电阻R1、R2的值小，调整NMOS和PMOS的开关快慢，实现降低开关地区的功能。当控制信号从高变低时，由于C2具有电荷存储的作用，使得NMOS管关断时间稍微晚一些，接着PMOS管打开，由NCSI供电。当控制信号由低变高时，此时主电源的P12V与P3V3已经存在，NMOS管将迅速打开，变为主电源供电。
另外，一般网卡在主芯片采用P3V3_AUX进行上拉，但会导致网卡不接NCSI时，在S5状态下P3V3_DUAL会有漏电。因此使用P3V3_DUAL作为网卡芯片的上拉源，从而不会出现漏电的情况，同时网卡也能正常工作。
本发明实施例通过去除主电源在位状态检测单元，增加切换控制线路，更换控制源，可解决信号传输过程中的时间延迟，快速检测电压变化，通过控制切换时NMOS和PMOS的打开快慢，缩短切换死区时间，同时降低生产成本，另外通过使用P3V3_DUAL作为网卡芯片的上拉源，避免不接NCSI线缆时，网卡在S5状态下存在漏电的情况。
本发明实施例还公开了一种缩短网卡供电切换死区时间的方法，所述方法包括以下操作：
将POL上的PG信号作为控制信号，对供电信号进行切换；
检测主电源是否在位，当主电源在位时，将NMOS管设置为打开状态，将主电源P12V转换出的P3V3为后端供电，当主电源不在位时，将PMOS管设置为打开状态，将NCSI线缆的P3V3为后端供电。
当主芯片供电时，将PCIE的P12V转为P3V3，此时NMOS管打开，PMOS管关闭，通过PCIE进行供电；当PCIE的12V不在位时，此时NMOS管关闭，PMOS管打开，通过NCSI线缆供给P3V3，实现后端的P3V3始终在位的情况。
POL上的PG信号作为控制信号，取代主电源在位状态检测单元，实现信号的切换。当主电源在位时，POL正常工作，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，Q1关闭，此时，P12V为高电平，将迅速打开NMOS管，实现主电源上P12V转换出来的P3V3为后端供电。
当主电源不在位时，控制信号为低电平，Q2关闭，Q1打开，将P12V迅速拉低，打开PMOS管，实现NCSI线缆的P3V3为后端供电。
另外，在NMOS和PMOS切换过程中，通过调整电容C1、C2以及电阻R1、R2的值小，调整NMOS和PMOS的开关快慢，实现降低开关地区的功能。当控制信号从高变低时，由于C2具有电荷存储的作用，使得NMOS管关断时间稍微晚一些，接着PMOS管打开，由NCSI供电。当控制信号由低变高时，此时主电源的P12V与P3V3已经存在，NMOS管将迅速打开，变为主电源供电。
另外，一般网卡在主芯片采用P3V3_AUX进行上拉，但会导致网卡不接NCSI时，在S5状态下P3V3_DUAL会有漏电。因此使用P3V3_DUAL作为网卡芯片的上拉源，从而不会出现漏电的情况，同时网卡也能正常工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种缩短网卡供电切换死区时间的电路，其特征在于，所述电路包括：
PG控制信号连接MOS管Q2，Q2的漏极连接P3V3_AUX端以及MOS管Q1的栅极，Q1的漏极分别连接并联的二极管D2和电阻R2，以及并联的二极管D1和电阻R1，并联的二极管D2和电阻R2另一端连接电容C2以及NMOS管，并联的二极管D1和电阻R1的另一端连接电容C1以及PMOS管，NMOS管的输入端连接P3V3端，P3V3端连接主电源P12V，PMOS管的输入端连接P3V3_NCSI，NMOS管和PMOS管的输出端均连接P3V3_DUAL端；
所述主电源在位时，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，MOS管Q1关闭，P12V为高电平，NMOS管为打开状态；
所述主电源不在位时，控制信号为低电平，MOS管Q2关闭，MOS管Q1打开，P12V为低电平，PMOS管为打开状态；
在NMOS和PMOS切换过程中，通过调整电容C1、C2以及电阻R1、R2的值，调整NMOS和PMOS的开关快慢，实现降低开关死区的功能；当控制信号从高变低时，由于C2具有电荷存储的作用，使得NMOS管关断时间稍晚，接着PMOS管打开，由P3V3_NCSI供电；当控制信号由低变高时，此时主电源的P12V与P3V3已经存在，NMOS管将迅速打开，变为主电源供电。
2.一种缩短网卡供电切换死区时间的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
将POL上的PG信号作为控制信号，对供电信号进行切换；
检测主电源是否在位，当主电源在位时，将NMOS管设置为打开状态，将主电源P12V转换出的P3V3为后端供电，当主电源不在位时，将PMOS管设置为打开状态，将NCSI线缆的P3V3为后端供电；
所述主电源在位时，控制信号为高电平，MOS管Q2打开，MOS管Q1关闭，P12V为高电平，NMOS管为打开状态；
所述主电源不在位时，控制信号为低电平，MOS管Q2关闭，MOS管Q1打开，P12V为低电平，PMOS管为打开状态；
在NMOS和PMOS切换过程中，通过调整电容C1、C2以及电阻R1、R2的值，调整NMOS和PMOS的开关快慢，实现降低开关死区的功能；当控制信号从高变低时，由于C2具有电荷存储的作用，使得NMOS管关断时间稍晚，接着PMOS管打开，由P3V3_NCSI供电；当控制信号由低变高时，此时主电源的P12V与P3V3已经存在，NMOS管将迅速打开，变为主电源供电。
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