CN113448420A - 一种服务器供电电源切换电路和服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种服务器供电电源切换电路和服务器，供电电源切换电路包括：第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载。通过使用本发明的方案，能够消除电源切换时电压跌落的问题，可以给负载输出稳定的电压，能够增加服务器的安全性。

Description

一种服务器供电电源切换电路和服务器

技术领域

本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种服务器供电电源切换电路和服务器。

背景技术

台式机和服务器在接上电源后，处于待机状态，即S5状态，机器的整体功耗很小，此时所用的电源称之为辅助电源(stby power)。在按下开机键(power button)后，机器处于开机状态，即S0状态，整机的功耗开始变大，此时所用的电源称之为主电源(mainpower)。

机器在开机进入S0状态后，主板上的IC或者其余负载的电流需求会变大，原来按照S5状态设计的供电可能无法满足S0状态的电流需求。在主电源与辅助电源切换过程中，由于使用了MOSFET晶体管，导通与关断需要一个过程，并非能理想的瞬时完全打开或关断，所以在双电源切换过程中，输出会存在一定程度的电压跌落，电压跌落程度会与负载电流和输出电容有关系，这对主板上电压精度要求较高的器件来说，是十分不利的，电压的跌落与不稳定很可能会造成芯片的状态异常、报错，甚至宕机。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种服务器供电电源切换电路和服务器，通过使用本发明的技术方案，能够消除电源切换时电压跌落的问题，可以给负载输出稳定的电压，能够增加服务器的安全性。

基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种服务器供电电源切换电路，包括：

第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；

降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载。

根据本发明的一个实施例，第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管。

根据本发明的一个实施例，控制端为CPLD，第一MOS管的栅极接收CPLD发出的高电平信号或低电平信号。

根据本发明的一个实施例，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。

根据本发明的一个实施例，还包括：

第一电阻，第一电阻设置在第一MOS管的源极与第一电源之间；

第二电阻，第二电阻设置在第二MOS管的源极与第二电源之间。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种服务器，该服务器包括供电电源切换电路，切换电路包括：

第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；

降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载。

根据本发明的一个实施例，第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管。

根据本发明的一个实施例，控制端为CPLD，第一MOS管的栅极接收CPLD发出的高电平信号或低电平信号。

根据本发明的一个实施例，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。

根据本发明的一个实施例，还包括：

第一电阻，第一电阻设置在第一MOS管的源极与第一电源之间；

第二电阻，第二电阻设置在第二MOS管的源极与第二电源之间。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的服务器供电电源切换电路，通过设置第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载的技术方案，能够消除电源切换时电压跌落的问题，可以给负载输出稳定的电压，能够增加服务器的安全性。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为根据本发明一个实施例的供电电源切换电路的示意图；

图2为根据本发明一个实施例的服务器的示意图。

具体实施方式

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种服务器供电电源切换电路的一个实施例。图1示出的是该供电电源切换电路的示意图。

如图1中所示，该供电电源切换电路可以包括：

第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；

降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载。

其中，第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管，控制端可以向第一MOS管发出高电平或低电平以作为第一MOS管导通或关闭的信号，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。当台式机或者服务器接上电源后，只由辅助电源供电，此时CPLD的GPIO发出低电平信号，由于第一MOS管为NMOS管，因此第一MOS管Q1不导通，第二MOS管Q2的栅极连接到第一电源，即Q2的栅极为高电平，由于Q2为NMOS管，因此Q2导通，第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的栅极连接到地为低电平，由于Q3为PMOS管，Q4为NMOS管，因此Q3导通，Q4不导通，此时为第一供电电源(辅助电源P3V3_STBY)给负载供电，辅助电源先经由升压电路升压后经由降压电路降压为负载提供稳定的电压。

当按下开机键后，主板上的主电源会上电，CPLD的GPIO发出高电平信号，Q1的栅极接收到高电平信号因此Q1导通，Q2的栅极接地为低电平信号，Q2不导通，Q3和Q4的栅极为高电平，Q3不导通，Q4导通，此时负载的供电由第一供电电源(辅助电源P3V3_STBY)切换到第二供电电源(主电源P3V3)。由于MOS管为晶体管，导通与关断需要一个过程，并非能理想的瞬时完全打开或关断，在双电源切换过程中，电压会存在一定程度的电压跌落，因此第一供电电源和第二供电电源的输出电压输出到升压电路，升压后的电压用降压芯片LDO进行降压，即可得到纹波小，且电压精度高的3V3，给负载供电，避免了由于电压跌落不稳定造成负载工作异常、报错、宕机等问题。升压电路可以使用现有技术中能够升压的电路。当关机时，主电源P3V3切换到辅助电源P3V3_STBY给负载供电，解决电压跌落问题的原理同上。

通过本发明的技术方案，能够消除电源切换时电压跌落的问题，可以给负载输出稳定的电压，能够增加服务器的安全性。

在本发明的一个优选实施例中，第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管。

在本发明的一个优选实施例中，控制端为CPLD，第一MOS管的栅极接收CPLD发出的高电平信号或低电平信号。控制端也可以是其他能够发出高电平信号或低电平信号的控制模块，例如BMC等。

在本发明的一个优选实施例中，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

第一电阻，第一电阻设置在第一MOS管的源极与第一电源之间；

第二电阻，第二电阻设置在第二MOS管的源极与第二电源之间。

通过本发明的技术方案，能够消除电源切换时电压跌落的问题，可以给负载输出稳定的电压，能够增加服务器的安全性。

基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种服务器1，如图2所示，服务器1包括包括供电电源切换电路，供电电源切换电路包括：

第一MOS管，第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，第二MOS管的栅极连接第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，第三MOS管的栅极连接第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，第四MOS管的栅极连接第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，升压电路的输入端连接到第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极；

降压电路，降压电路的输入端连接到升压电路的输出端，输出端连接到负载。

其中第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管，控制端可以向第一MOS管发出高电平或低电平以作为第一MOS管导通或关闭的信号，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。当台式机或者服务器接上电源后，只由辅助电源供电，此时CPLD的GPIO发出低电平信号，由于第一MOS管为NMOS管，因此第一MOS管Q1不导通，第二MOS管Q2的栅极连接到第一电源，即Q2的栅极为高电平，由于Q2为NMOS管，因此Q2导通，第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的栅极连接到地为低电平，由于Q3为PMOS管，Q4为NMOS管，因此Q3导通，Q4不导通，此时为第一供电电源(辅助电源P3V3_STBY)给负载供电，辅助电源先经由升压电路升压后经由降压电路降压为负载提供稳定的电压。

当按下开机键后，主板上的主电源会上电，CPLD的GPIO发出高电平信号，因此Q1导通，Q2的栅极为低电平，Q2不导通，Q3和Q4的栅极为高电平，Q3不导通，Q4导通，此时负载的供电由第一供电电源(辅助电源P3V3_STBY)切换到第二供电电源(主电源P3V3)。且由于MOS管为晶体管，导通与关断需要一个过程，并非能理想的瞬时完全打开或关断，在双电源切换过程中，电压会存在一定程度的电压跌落，因此第一供电电源和第二供电电源的输出电压输出到升压电路，升压后的电压用降压芯片LDO进行降压，即可得到纹波小，且电压精度高的3V3，给负载供电，避免了由于电压跌落不稳定造成负载工作异常、报错、宕机等问题。当关机时，主电源P3V3切换到辅助电源P3V3_STBY给负载供电，解决电压跌落问题的原理同上。

在本发明的一个优选实施例中，第一MOS管、第二MOS管和第四MOS管为NMOS管，第三MOS管为PMOS管。

在本发明的一个优选实施例中，控制端为CPLD，第一MOS管的栅极接收CPLD发出的高电平信号或低电平信号。

在本发明的一个优选实施例中，第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，第二供电电源为主电源P3V3。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

第一电阻，第一电阻设置在第一MOS管的源极与第一电源之间；

第二电阻，第二电阻设置在第二MOS管的源极与第二电源之间。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种服务器供电电源切换电路，其特征在于，包括：

第一MOS管，所述第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，所述第二MOS管的栅极连接所述第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，所述第三MOS管的栅极连接所述第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，所述第四MOS管的栅极连接所述第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，所述升压电路的输入端连接到所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极；

降压电路，所述降压电路的输入端连接到所述升压电路的输出端，输出端连接到负载。

2.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第四MOS管为NMOS管，所述第三MOS管为PMOS管。

3.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述控制端为CPLD，所述第一MOS管的栅极接收所述CPLD发出的高电平信号或低电平信号。

4.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，所述第二供电电源为主电源P3V3。

5.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，还包括：

第一电阻，所述第一电阻设置在所述第一MOS管的源极与所述第一电源之间；

第二电阻，所述第二电阻设置在所述第二MOS管的源极与所述第二电源之间。

6.一种服务器，其特征在于，包括供电电源切换电路，所述切换电路包括：

第一MOS管，所述第一MOS管的栅极连接到控制端，漏极接地，源极连接到第一电源；

第二MOS管，所述第二MOS管的栅极连接所述第一MOS管的源极，漏极接地，源极连接到第二电源；

第三MOS管，所述第三MOS管的栅极连接所述第二MOS管的源极，源极连接到第一供电电源；

第四MOS管，所述第四MOS管的栅极连接所述第三MOS管的栅极，源极连接到第二供电电源；

升压电路，所述升压电路的输入端连接到所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极；

降压电路，所述降压电路的输入端连接到所述升压电路的输出端，输出端连接到负载。

7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第四MOS管为NMOS管，所述第三MOS管为PMOS管。

8.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述控制端为CPLD，所述第一MOS管的栅极接收所述CPLD发出的高电平信号或低电平信号。

9.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述第一供电电源为辅助电源P3V3_STBY，所述第二供电电源为主电源P3V3。

10.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，还包括：

第一电阻，所述第一电阻设置在所述第一MOS管的源极与所述第一电源之间；

第二电阻，所述第二电阻设置在所述第二MOS管的源极与所述第二电源之间。

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