CN111372396B - 服务器节点插接取电保护电路、服务器机柜及服务器节点 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器节点插接取电保护电路，包括用于固定在机柜电源铜排的两旁的两个接地体、以及包括保护电路控制单元；两接地体均接地；保护电路控制单元包括用于串联在取电端子的输出电路上的电子开关、用于固定在服务器节点上的两个信号侦测导体、以及用于在并且只有在两个信号侦测导体均侦测到低电压准位信号后控制电子开关接通取电端子的输出电路的电子开关控制单元；在服务器节点准确的插接到机柜电源铜排上取电时，两信号侦测导体与两接地体一对一地导电相接。本发明提供一种服务器机柜，其内集成有上述两个接地体。本发明提供一种服务器节点，其上集成有上述保护电路控制单元。本发明用于提高服务器节点的电源的稳定性与可靠性。

Description

服务器节点插接取电保护电路、服务器机柜及服务器节点

技术领域

本发明涉及服务器领域，具体涉及一种服务器节点插接取电保护电路、服务器机柜及服务器节点。

背景技术

目前，服务器市场日渐庞大，服务器平台架构也越来越大，服务器中各式各样的处理器芯片、逻辑芯片、电源芯片等等也越来越多并且设计复杂。随着服务器内部构造架构越来越庞大，节点所需要的功率消耗也越大，这使得机柜供电的稳定性越发重要。

其中，服务器机柜的电源由供电铜排提供，供电铜排包括电源铜排和地铜排，用于为插接在服务器机柜内的服务器节点供电。相对应地，服务器节点上往往设有用于与所述电源铜排配合使用的第一皇冠夹、以及设有与所述地铜排配合使用的第二皇冠夹，并且服务器机柜内设有用于将服务器节点插入机柜的导向轨道。使用时，可将服务器节点通过导向轨道插入服务器机柜内，并且盲插到底。在盲插到底后，从理想状态来说，服务器节点上的第一皇冠夹会满插接行程地(即插接接触面积最大)夹持在电源铜排上、第二皇冠夹会满插接行程地夹持在地铜排上，服务器节点通过其上的第一皇冠夹、第二皇冠夹从供电铜排上取电供节点使用。

然而，在实际操作过程中，即使通过机柜上设计的导向轨道盲插服务器节点到机柜里，因结构构件的公差问题，仍无法确保每次均将服务器节点准确的插到机柜的供电铜排上，比如可能会因服务器机柜构件的公差问题，致使服务器节点在插入机柜取电的过程中发生倾斜，从而导致在将服务器节点盲插到底后，服务器节点没有准确的插到机柜的铜排上，即服务器节点上的第一皇冠夹及第二皇冠夹，尤其是第一皇冠夹(实际操作时，将第一皇冠夹准确的插到机柜的电源铜排上，即可将第二皇冠夹准确的插到机柜的地铜排上)，通常是皇冠夹的夹持部在其夹持方向上的一端满插接行程地夹持在对应的供电铜排上、而在其夹持方向上的另一端仅是小部分夹持在对应的供电铜排上(即插接行程相对较小)。这在服务器节点通过皇冠夹从电源铜排取电时，有可能会对服务器节点产生供电问题，甚至有可能会增加服务器节点烧坏损毁的可能性，这大大降低了服务器节点电源的稳定性与可靠性。为此，本发明提供一种服务器节点插接取电保护电路、服务器机柜及服务器节点，用于解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种服务器节点插接取电保护电路、服务器机柜及服务器节点，用于提高服务器节点电源的稳定性与可靠性。

第一方面，本发明提供一种服务器节点插接取电保护电路，服务器节点上固定有服务器节点插接到机柜电源铜排上取电用的取电端子；

该服务器节点插接取电保护电路包括用于固定安装在机柜电源铜排的两旁的两个接地体、以及包括与该两个接地体配合使用的保护电路控制单元；两接地体均接地；

所述的保护电路控制单元，包括用于串联在取电端子的输出电路上的电子开关、用于固定在服务器节点上的两个信号侦测导体、以及用于仅在两个信号侦测导体的电压信号均被拉到低电压准位时控制电子开关导通的电子开关控制单元；其中：

在将服务器节点准确的插接到机柜电源铜排上取电时，两个信号侦测导体与两个接地体一对一地导电相触；

两信号侦测导体分别接入电子开关控制单元的信号输入端；

电子开关控制单元的信号输出端与电子开关电控连接。

进一步地，所述的电子开关采用热插拔控制器或电子保险丝。

进一步地，在电子开关采用热插拔控制器时，电子开关控制单元包括或门和MOS管，其中：

两所述的信号侦测导体均接入或门的输入端；

或门的输出端，与MOS管的栅极相连；

MOS管的源极接地；

MOS管的漏极与电子开关的EN使能端相连。

进一步地，所述的取电端子采用皇冠夹或高密连接器。

进一步地，所述接地体采用铜材质的接地体或铁材质的接地体。

进一步地，所述的保护电路控制单元还包括用于为整个保护电路控制单元供电的供电单元。

进一步地，所述的供电单元包括供电电池和BAT54C肖特二极管，其中：

BAT54C肖特二极管的一输入端与供电电池的输出端相连；

BAT54C肖特二极管的另一输入端与服务器节点的主板上的Standby 3.3V电源相连；供电电池的供电电压小于3.3V；

BAT54C肖特二极管的输出端用于为整个保护电路控制单元供电。

第二方面，本发明提供一种服务器机柜，包括柜体，柜体内集成有上述服务器节点插接取电保护电路中所述的两个接地体。

进一步地，所述电源铜排的数量为一个，该电源铜排竖直分布；两个接地体均采用铁片或铜片，两个接地体均与电源铜排平行分布并且两端对齐。

第三方面，本发明提供一种服务器节点，该服务器节点上集成有上述服务器节点插接取电保护电路中所述的保护电路控制单元。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的服务器节点插接取电保护电路，使用时，两个信号侦测导体在服务器节点准确的插接到机柜电源铜排上取电时能够与两个接地体一对一地导电相接，并且本发明中的电子开关在两个信号侦测导体的电压信号均被拉到低电压准位时才会被控导通，如此，服务器节点只有在其取电端子准确的插到机柜的电源铜排上后才能得电运行，可见本发明能够在确保服务器节点正确接上电源铜排之前不被外部电压所损坏，增加了服务器节点的电源的稳定性与可靠性。

(2)本发明提供的服务器机柜，其柜体内集成有上述服务器节点插接取电保护电路中所述的两个接地体，有助于实现上述服务器节点插接取电保护电路的功能，在此不再赘述。

(3)本发明提供的服务器节点，其上集成有上述服务器节点插接取电保护电路中所述的保护电路控制单元，有助于实现上述服务器节点插接取电保护电路的功能，在此不再赘述。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

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是本发明一个实施例的服务器节点插接取电保护电路的示意性框图。

图2是本发明中所述电源铜排及两接地体在服务器机柜上的分布示意图。

图3为本发明中所述供电单元的一个实施例。

图4是本发明中两信号侦测导体与电子开关控制单元的电路原理示意图。

图5是本发明所述两接地体与两信号侦测导体配合使用以及所述取电端子与所述电源铜排配合使用的一状态示意图。

图6是图5中所示服务器节点在服务器机柜内盲插到底时，本发明所述两接地体与两信号侦测导体配合使用以及所述取电端子与所述电源铜排配合使用的另一状态图示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1是本发明所述服务器节点插接取电保护电路的一个实施例。其中，服务器节点100上固定设置有服务器节点100插接到机柜500的电源铜排501上取电用的取电端子101。

如图1所示，该服务器节点插接取电保护电路包括用于固定在机柜电源铜排501的两旁的两个接地体400、以及包括与该两个接地体400配合使用的保护电路控制单元200。两接地体400均接地。所述的保护电路控制单元200，包括用于串联在取电端子101的输出电路上的电子开关203、用于固定在服务器节点100上的两个信号侦测导体201、以及用于在两个信号侦测导体201同时侦测到低电压准位信号后控制电子开关203所在的电路接通的电子开关控制单元202。在服务器节点100准确的插接到机柜电源铜排501上取电时，两个信号侦测导体201与两个接地体400一对一地导电相接。在至多一个信号侦测导体201侦测到低电压准位信号时，电子开关控制单元202控制电子开关203所在电路断路。两个信号侦测导体201分别接入电子开关控制单元202的信号输入端。电子开关控制单元202的信号输出端与电子开关203电控连接。取电端子101的输出电路用于为服务器节点100的主板(即图1中所示的服务器节点主板102)供电。

使用时，当服务器节点100准确的插接到机柜电源铜排501上取电时，本电路中的两个信号侦测导体201均接触到各自对应的接地体400而电压信号被拉到低电压准位，此时电子开关控制单元202输出使能信号控制电子开关203所在电路接通，从而可将机柜500上电源铜排501上的电源传送给服务器节点100的服务器节点主板102使用。

若服务器节点100没有准确的插接到机柜电源铜排501上取电，本电路中的两个信号侦测导体201至多有一个信号侦测导体201接触到其对应的接地体400，两信号侦测导体201的电压信号无法全部被拉低为低电压准位，此时电子开关控制单元202输出低电压信号控制电子开关203所在的电路断路，如此则不会将电源铜排501上的电源传送到服务器节点主板102。

可见本发明有助于判定服务器节点100是否已准确无误的插接到机柜的电源铜排上，有助于侦别服务器节点100与服务器机柜之间的电源连接接触点是否接触牢靠，并且一定程度上有助于在确保服务器节点100准确接上电源铜排501之前不被外部电压所损坏，这增加了服务器节点的电源的稳定性与可靠性。

为便于使用，本实施例中所述的电子开关203采用热插拔控制器。具体实现时，本领域技术人员还可依据实际情况，选用电子保险丝替换所述的热插拔控制器。

本实施例中的取电端子101采用惯常使用的皇冠夹。具体实现时，本领域技术人员还可依据实际情况，选用高密连接器替换所述的皇冠夹。

为降低生产成本，本实施例中的接地体400均采用铁材质的接地体400，具体地，本实施例中的两接地体400均采用铁片进行实现。另外，从功能上来说，本领域技术人员也可使用铜材质的接地体400或其他材质的接地体400替换上述铁材质的接地体400。

在本实施例中，所述的保护电路控制单元200还包括用于为整个保护电路控制单元200供电的供电单元300。该供电单元300可采用电池进行实现，也可采用现有技术中的其他供电方式进行实现，具体实现时，可由本领域技术人员依据实际情况选择使用。

在本实施例中，所述电源铜排501的数量有一个，该电源铜排501竖直分布，两接地体400均采用长条状的铁片，两接地体400与机柜上的电源铜排501相互平行并且两端对齐，如图2所示。两接地体400与两信号侦测导体201配合使用以及所述取电端子101与所述电源铜排501配合使用的使用状态示意图如图5所示，图5中箭头所示的方向为服务器节点100插入服务器机柜500的方向，图6为图5中服务器节点100在服务器机柜内盲插到底时，两接地体400与两信号侦测导体201配合使用以及所述取电端子101与所述电源铜排501配合使用的另一使用状态图示意图。

实施例2：

本实施例是本发明所述服务器节点插接取电保护电路的另一个实施例。

本实施例与实施例1相比，不同之处在于，本实施例中的服务器节点插接取电保护电路还包括供电单元300，该供电单元300包括供电电池301和BAT54C肖特二极管302，其中，BAT54C肖特二极管302的一输入端与供电电池301的输出端相连、另一输入端与服务器节点主板102(即服务器节点100的主板)上的Standby 3.3V电源(本实施例中为P3V3_AUX电源)相连。供电电池301的供电电压小于3.3V。BAT54C肖特二极管302的输出端用于为整个保护电路控制单元200供电。该供电单元300的示意性电路原理图如图3所示。

在电子开关203所在的电路被控制接通之前，电源铜排501上的电源尚未提供给服务器节点主板102，本实施例中保护电路控制单元200所需的电源，由供电电池301提供。

在电子开关203所在的电路被控制接通后，电源铜排501上的电源提供给服务器节点主板102，此时肖特二极管BAT54C上接Standby 3.3V电源的一端所接入的电压为3.3V，大于供电电池301的供电电压，供电单元300切换为Standby 3.3V来供电，而不用继续耗费供电电池301上的电，这有助于增加供电电池301的使用寿命，继而有助于在一定程度上增加本发明所述服务器节点插接取电保护电路的使用寿命。

实施例3：

本实施例是本发明所述服务器节点插接取电保护电路的另一个实施例。

本实施例与实施例2相比，不同之处在于，本实施例中的服务器节点插接取电保护电路，其电子开关控制单元202包括或门(OR Gate)2021和MOS管2022，其中：两所述的信号侦测导体201均接入所述或门2021的输入端；或门2021的输出端，与MOS管2022的栅极相连；MOS管2022的源极接地；MOS管2022的漏极与电子开关203的EN使能端相连。其中，两信号侦测导体201与电子开关控制单元202的电路原理示意图如图4所示。

其中，在本电路中的两个信号侦测导体201均接触到各自对应的接地体400时，两信号侦测导体201的电压信号被拉低为低电压准位，此时OR Gate输出低电压准位信号至MOS管2022的栅极，MOS管2022在其栅极输入信号为低电压准位信号时通过漏极输出使能信号经MOS_OUTPUT输出端输出至电子开关203的EN使能端，电子开关203在其EN使能端接收到MOS管2022发来的使能信号后自动控制所在的电路接通，即控制取电端子101与服务器节点主板102之间的电路接通，从而机柜电源铜排501上的电，经插取电端子101、电子开关203为服务器节点主板102供电。

其中，在两个信号侦测导体201中最多有一个信号侦测导体201接触到其对应的接地体400时，两信号侦测导体201的电压信号不会全被拉低为低电压准位，此时OR Gate的输出为1，MOS管2022在其栅极输入为1时为开，即此时电子开关控制单元202输出低电压信号控制电子开关203所在的电路断路，即取电端子101与服务器节点主板102之间的供电电路断开，从而服务器节点主板102无法获取到机柜电源铜排501上的电进行工作。

实施例4：

本实施例提供一种服务器机柜，包括柜体，该柜体内集成有实施例1或实施例2或实施例3中的两个接地体400。

实施例5：

本实施例提供一种服务器节点100，该服务器节点100上集成有实施例1或实施例2或实施例3中所述的保护电路控制单元200和供电单元300。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.服务器节点插接取电保护电路，服务器节点上固定有服务器节点插接到机柜电源铜排上取电用的取电端子(101)，其特征在于：

该服务器节点插接取电保护电路包括用于固定安装在机柜电源铜排的两旁的两个接地体(400)、以及包括与该两个接地体(400)配合使用的保护电路控制单元(200)；两接地体(400)均接地；

所述的保护电路控制单元(200)，包括用于串联在取电端子(101)的输出电路上的电子开关(203)、用于固定在服务器节点上的两个信号侦测导体(201)、以及用于仅在两个信号侦测导体(201)的电压信号均被拉到低电压准位时控制电子开关(203)导通的电子开关控制单元(202)；其中：

在将服务器节点准确的插接到机柜电源铜排上取电时，两个信号侦测导体(201)的一端与两个接地体(400)一对一地导电相触；

两信号侦测导体(201)的另一端接入电子开关控制单元(202)的信号输入端；

电子开关控制单元(202)的信号输出端与电子开关(203)电控连接。

2.根据权利要求1所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，所述的电子开关(203)，采用热插拔控制器或电子保险丝。

3.根据权利要求2所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，在电子开关(203)采用热插拔控制器时，电子开关控制单元(202)包括或门(2021)和MOS管(2022)，其中：

两所述的信号侦测导体(201)均接入或门(2021)的输入端；

或门(2021)的输出端，与MOS管(2022)的栅极相连；

MOS管(2022)的源极接地；

MOS管(2022)的漏极与电子开关(203)的EN使能端相连。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，所述的取电端子(101)，采用皇冠夹或高密连接器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，所述接地体(400)，采用铜材质的接地体(400)或铁材质的接地体(400)。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，所述的保护电路控制单元(200)还包括用于为整个保护电路控制单元(200)供电的供电单元(300)。

7.根据权利要求6所述的服务器节点插接取电保护电路，其特征在于，所述的供电单元(300)包括供电电池(301)和BAT54C肖特二极管(302)，其中：

BAT54C肖特二极管(302)的一输入端与供电电池(301)的输出端相连；

BAT54C肖特二极管(302)的另一输入端与服务器节点的主板上的Standby 3.3V电源相连；供电电池(301)的供电电压小于3.3V；

BAT54C肖特二极管(302)的输出端用于为整个保护电路控制单元(200)供电。

8.一种服务器机柜，包括柜体，其特征在于，柜体内集成有权利要求1-7中任一项权利要求中的两个接地体(400)。

9.根据权利要求8所述的服务器机柜，其特征在于，所述电源铜排的数量有一个，该电源铜排竖直分布；两个接地体(400)均采用铁片或铜片，两个接地体(400)均与电源铜排平行分布并且两端对齐。

10.一种服务器节点，其特征在于，该服务器节点上集成有权利要求1-7中任一项权利要求中所述的保护电路控制单元(200)。

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