CN114003118A - 一种服务器供电电路以及服务器 - Google Patents

Abstract

一种服务器供电电路以及服务器，本申请中，供电电路包括第一电压输入线、第二电压输入线、接地线、开关模块以及限压模块；第一电压输入线的一端与第二电压输入线的一端分别用于连接供电电源。开关模块和限压模块串联连接，位于第一电压输入线和接地线之间。在第一电压输入线的电压大于导通电压的情况下，开关模块和限压模块均处于导通状态，能够保护服务器不受较高的电压的影响。在第一电压输入线的电压大于导通电压后，第一电压输入线的电压降低且小于导通电压的情况下，限压模块处于断开状态。该供电电路能够正常工作，为服务器供电，使得服务器在不切换供电模块的情况下适用于不同的供电场景。

Description

一种服务器供电电路以及服务器

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种服务器供电电路以及服务器。

背景技术

目前，服务器需要适用于多种不同的供电场景，以柜式服务器为例，柜式服务器在机柜中安插一个或多个可独立运行的服务器，柜式服务器采用统一供电的方式为安插的一个或多个独立运行的服务器供电，常见的供电电压为直流+48伏。柜式服务器中的服务器也可从机柜中取出，作为独立的服务器进行数据运算，当服务器从机柜中取出后，需要单独为该服务器供电。这种情况下服务器的供电电压为直流-48伏。其中，供电电压的正负号指示施加在服务器上的电压方向。

为保证机柜中的服务器能够同时支持+48伏和-48伏的供电电压，需要在服务器中配置两种供电模块，一个供电模块用于支持+48伏的供电电压，另一个供电模块用于支持-48伏的供电电压，在不同的供电场景中切换不同的供电模块。

在实际应用中需要根据供电场景对服务器中的供电模块进行切换，较不方便。

发明内容

本申请提供一种服务器供电电路以及服务器，用以使得服务器在不切换供电模块的情况下适用于不同的供电场景。

第一方面，本申请实施例提供了一种服务器供电电路，供电电路包括第一电压输入线、第二电压输入线、接地线、开关模块以及限压模块；第一电压输入线的一端与第二电压输入线的一端分别用于连接供电电源。开关模块和限压模块串联连接，位于第一电压输入线和接地线之间。

在第一电压输入线的电压大于导通电压的情况下，开关模块和限压模块均处于导通状态。

在第一电压输入线的电压大于导通电压后，第一电压输入线的电压降低且小于导通电压的情况下，限压模块处于断开状态。

通过上述供电电路，在第一电压输入线的电压大于导通电压时，开关模块和限压模块均处于导通状态，能够保护服务器不受较高的电压的影响。之后，若第一电压输入线的电压降低且小于导通电压，限压模块能够及时处于断开状态，保证开关模块也处于断开状态，使得第一电压输入线的电压正常的情况下，该供电电路能够正常工作，为服务器供电。

在一种可能的设计中，在第一电压输入线的电压大于导通电压后，第一电压输入线的电压降低且小于导通电压的情况下，限压模块能够在开关模块处于断开状态之前，先处于断开状态，当限压模块处于断开状态时，由于开关模块与限压模块串联，开关模块也会随之处于断开状态。

通过上述供电电路，限压模块优先处于断开状态，能够确保在第一电压输入线的电压低于导通电压时，断开第一电压输入线与接地线的连接，使得该供电电路能够及时恢复正常。

在一种可能的设计中，本申请并不限定开关模块的结构，例如，开关模块可以包括至少一个放电管。利用放电管的特性能够实现开关模块的功能。

在一种可能的设计中，若开关模块包括多个放电管，本申请实施例并不限定该多个放电管的连接方式，例如该多个放电管可以串联连接，这样当其中一个放电管故障时，其他放电管能够正常工作。

在一种可能的设计中，限压模块可以是具有检测功能的电路、芯片以及器件，当检测到第一电压输入线的电压低于导通电压后，可以及时处于断开状态，保证该供电电路能够恢复正常。

在一种可能的设计中，限压模块也可以包括至少一个压敏电阻。压敏电阻对高于导通电压的电压的灵敏度高，在第一电压输入线的电压大于导通电压时，能够很快处于导通状态，在第一电压输入线的电压降低，且低于导通电压时，能够在较短时间内处于断开状态。

在一种可能的设计中，若限压模块包括多个压敏电阻，本申请实施例并不限定多个压敏电阻的连接方式，例如该多个压敏电阻可以串联连接，这样当其中一个压敏电阻故障时，其他压敏电阻能够正常工作。

在一种可能的设计中，开关模块和限压模块串联连接的方式可以为如下两种中的任一种：

第一种、开关模块的一端连接第一电压输入线，另一端连接限压模块的一端，限压模块的另一端连接接地线。

第二种、限压模块的一端连接第一电压输入线，另一端连接开关模块的一端，开关模块的另一端连接接地线。

通过上述供电电路，开关模块和限压模块连接方式更加灵活，适用于不同场景。

在一种可能的设计中，第一电压输入线和第二电压输入线之间的电压差为+48伏或-48伏，保证该供电电路适用于不同的供电场景，服务器在不同的供电场景下，无需切换供电模块。

第二方面，本申请实施例中还提供一种服务器，该服务器包括如第一方面以及第一方面任意一种设计提供的供电电路。

附图说明

图1为一种供电电路的结构示意图；

图2A为在-48V供电场景下，供电电路的工作状态的示意图；

图2B为在+48V供电场景下，供电电路的工作状态的示意图；

图3为本申请提供的一种服务器供电电路的结构示意图；

图4A～4B为本申请提供的一种服务器供电电路的结构示意图；

图5A为本申请实施例提供的服务器供电电路在-48V供电场景下的工作状态的示意图；

图5B为本申请实施例提供的服务器供电电路在+48V供电场景下的工作状态的示意图；

图6为本申请提供的一种服务器中供电模块的示意图；

图7为本申请提供的一种服务器供电电路的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为服务器中供电电路的示意图，该供电电路中包括第一电压输入线、第二电压输入线、一个接地线以及放电管。可选的，该供电电路中还可以包括其他器件，如保险丝等具有电路保护作用的器件。

第一电压输入线的一端与第二电压输入线的一端分别与供电电源连接，第一电压输入线输入的电压值大于第一电压输入线输入的电压值。也就是说，第一电压输入线与第二电压输入线之间存在压差。供电电源可以通过第一电压输入线与第二电压输入线对服务器中的组件供电。

放电管的一端连接第一电压输入线，放电管的另一端连接接地线。放电管是一种开关型元器件。放电管设置有导通电压，放电管在正常工作状态下，处于断开状态。当放电管两端的电压高于放电管的导通电压时，放电管会处于导通状态，放电管处于导通状态后，若放电管两端的电压下降到某一电压阈值后，放电管会恢复至断开状态。

下面以放电管的导通电压为70V，电压阈值为10V为例，分别对供电电源提供的供电电压为-48伏(V)和+48伏(V)时，供电电路的工作状态进行说明。

(1)、供电电源提供的供电电压为-48V。

参见图2A，第一电压输入线输入的电压值为0V，第二电压输入线输入的电压值为-48V。由于第一电压输入线输入的电压值为0V，接地线的电压值也为0V，第一电压输入线与接地线之间的电压差为0V，放电管处于断开状态，第一电压输入线与接地线之间将不存在连接，供电电路能够正常工作。

当第一电压输入线输入瞬态电压时，若该瞬态电压大于放电管的导通电压，放电管处于导通状态，第一电压输入线与接地线之间存在连接，供电电路停止工作，保证服务器不会受到瞬态电压的影响，对服务器起到保护作用。当瞬态电压消失后，放电管两端的电压变为0V，放电管处于断开状态，第一电压输入线与接地线之间不再连接，供电电路正常工作。

在这种情况下，放电管在瞬态电压消失后处于断开状态，保证第一电压输入线与接地线之间不存在连接，供电电路可以正常工作，能够对服务器进行供电。

在实际应用中存在瞬态电压的场景很多，例如当第一电压输入线输入和第二电压输入线与供电电源进行插拔情况下，或供电电源突然停止供电时，又例如，当该服务器处于雷电环境时，在雷电的作用下也可能导致第一电压输入线输入瞬态电压(也就是说，放电管可用于服务器防雷)。

(2)、供电电源提供的供电电压为+48V。

参见图2B，第一电压输入线输入的电压值为+48V，第二电压输入线输入的电压值为0V。由于第一电压输入线输入的电压值为+48V，接地线的电压值为0V，第一电压输入线与接地线之间的电压差为48V，小于放电管的导通电压，放电管处于断开状态，第一电压输入线与接地线之间不存在连接，供电电路可以正常工作。

当第一电压输入线输入瞬态电压时，若该瞬态电压大于放电管的导通电压，放电管处于导通状态，第一电压输入线与接地线之间存在连接，供电电路停止工作，瞬态电压消失后，放电管两端的电压会保持在48V，高于电压阈值(10V)，放电管处于导通状态，第一电压输入线与接地线之间仍保持连接，供电电路无法正常工作。

在这种情况下，放电管的设置导致该服务器无法适用于+48V的供电场景，为了保证该服务器可以支持+48V的供电场景，需要将该放电管去除。但去除放电管之后，该供电电路将不能防止较高的瞬态电压，供电电路的安全性较差。故而为了保证在+48V的供电场景下，服务器仍能够防止瞬态电压，供电电路需要重新设计。

这样，在+48V和-48V的供电场景中需要为服务器配置不同的供电电路，在不同的供电场景下需要切换对应的供电电路，较不方便，且不同供电电路的配置也无疑增加了成本。

为此，本申请实施例提供了一种服务器供电电路，参见图3，在本申请中，该供电电路包括第一电压输入线100、第二电压输入线200、一个接地线300、开关模块400以及限压模块500。

第一电压输入线100的一端与第二电压输入线200的一端分别与供电电源连接，例如在+48V的供电场景，第一电压输入线100的电压可以为+48V，第二电压输入线200的电压可以为0V。又例如在-48V的供电场景，第一电压输入线100的电压可以为0V，第二电压输入线200的电压可以为-48V。

开关模块400和限压模块500之间串联连接，位于第一电压输入线100与接地线300之间。

本申请实施例并不限定开关模块400和限压模块500的连接顺序，例如，开关模块400的一端可以连接第一电压输入线100，另一端连接限压模块500的一端，限压模块500的另一端连接接地线300，如图3所示。又例如，开关模块400的一端可以连接接地线300，另一端连接限压模块500的一端，限压模块500的另一端连接第一电压输入线100。

开关模块400和限压模块500在正常工作时，保持断开状态。

在第一电压输入线100的电压大于导通电压的情况下，开关模块400和限压模块500均处于导通状态。

在第一电压输入线100的电压大于导通电压之后，第一电压输入线100的电压降低，且小于导通电压的情况下，限压模块500处于断开状态，当限压模块500处于断开状态时，由于限压模块500与开关模块400串联连接，开关模块400两端的电压将变为零，开关模块400也会处于断开状态。其中，导通电压是根据开关模块400与限压模块500的特性确定的。

采用该服务器供电电路10，当第一电压输入线100的电压大于导通电压的情况下，开关模块400和限压模块500能够处于导通状态，使得服务器免受较高的导通电压的影响，对服务器起到保护作用。而限压模块500在第一电压输入线100的电压降低，低于导通电压后，会及时处于断开状态，在限压模块500处于断开状态的情况下，开关模块400由于两端电压变为零，也能够及时处于断开状态，使得第一电压输入线100与接地线300之间不存在连接，服务器供电电路10可以正常工作，这样，无论服务器处于那种供电场景，服务供电电路10均能够正常工作，服务器在不同供电场景下无需再采用不同的供电模块。

在本申请实施例中并不限定开关模块400和限压模块500的构成，对于开关模块400，凡是能够在第一电压输入线100的电压大于导通电压的情况下，处于导通状态的模块，均适用于本申请实施例。对于限压模块500，凡是能够在第一电压输入线100的电压大于导通电压的情况下，处于导通状态，在第一电压输入线100的电压低于导通电压的情况下，处于断开状态的模块均适用于本申请实施例。

在图3所示的服务器供电电路10中，当第一电压输入线100的电压降低且小于导通电压的情况下，限压模块500可以先于开关模块400处于断开状态，这样，开关模块400两端的电压会降至零，随后也会处于断开状态。

在这种情况下，限压模块500对于电压的敏感程度较开关模块400更高，能够在第一电压输入线100的电压低于导通电压后，及时处于断开状态。

如图4A所示，开关模块400可以为现有供电电路10中用于对服务器供电电路10进行保护的模块，例如该开关模块400可以包括放电管。

本申请实施例并不限定开关模块400中放电管的数量。可以为一个，也可以为多个。当开关模块400中包括多个放电管时，该多个放电管可以串联连接，串联连接的多个放电管作为开关模块400，当其中一个放电管故障，如该放电管两端的电压低于电压阈值时，该放电管仍处于导通状态，其余放电管还可以正常作用，保证开关模块400能够对整个服务器供电电路10起到保护作用。

限压模块500可以为具备检测功能的电路、芯片或由逻辑器件构成的模块等，限压模块500在检测到第一电压输入线100的电压低于该导通电压后，处于断开状态。

如图4B所示，为本申请实施例提供的另一中服务器供电电路10，在该服务器供电电路10中，限压模块500可以包括压敏电阻，压敏电阻是一种限压型的保护器件。压敏电阻的工作原理与放电管类似，当压敏电阻的两端的电压低于导通电压时，流过压敏电阻的电流很小，压敏电阻在这种情况下相当于阻值无穷大的电阻；也即压敏电阻处于断开状态。当压敏电阻的两端的电压大于导通电压时，经过压敏电阻的电流激增，压敏电阻在这种情况下相当于阻值无穷小的电阻，也即压敏电阻处于导通状态。

虽然压敏电阻与放电管的原理类似，但是相比与放电管，压敏电阻的响应速度较快，当压敏电阻两端的电压低于导通电压时，压敏电阻可以较为快速的处于断开状态。若开关模块400为放电管，由于串联的压敏电阻已处于断开状态，放电管两端的电压为零，也会处于断开状态。

需要说明的是，压敏电阻具有一个电压阈值，该电压阈值通常较高，当压敏电阻两端的电压低于电压阈值，压敏电阻处于断开状态；当压敏电阻两端的电压大于电压阈值，压敏电阻处于导通状态，压敏电阻的电压阈值大于放电管的电压阈值，例如，该压敏电阻的电压阈值大于48V，可以为一个比48V更大的值。

在本申请实施例中并不限定导通电压的具体数值，导通电压小于该压敏电阻的电压阈值。

本申请实施例并不限定限压模块500中压敏电阻的数量。可以为一个，也可以为多个，当限压模块500中包括多个压敏电阻时，该多个压敏电阻可以串联连接，当其中一个压敏电阻故障时，如该压敏电阻两端的电压低于电压阈值时，该压敏电阻仍处于导通状态，其余压敏电阻还可以正常作用，保证限压模块500能够在两端的电压低于导通电压时，及时处于断开状态。

在上述说明中，限压模块500的构成仅是举例，除此之外，限压模块500还可以包括其他器件，或由其他器件构成，例如限压模块500可以为瞬变电压抑制二极管(transientvoltage suppressor)。

下面分别对-48V和+48V供电场景下，本申请实施例提供的服务器供电电路10的工作状态进行说明。这里以开关模块400为放电管，限压模块500为压敏电阻为例进行说明。

(1)、-48V供电场景。

参见图5A，为本申请实施例所提供的一种服务器供电电路10，第一电压输入线100输入的电压值为0V，第二电压输入线200输入的电压值为-48V。由于第一电压输入线100输入的电压值为0V，接地线300的电压值也为0V，第一电压输入线100与接地线300之间的电压差为0V，放电管处于断开状态，第一电压输入线100与接地线300之间将不存在连接，服务器供电电路10能够正常工作。

当第一电压输入线100输入瞬态电压时，若该瞬态电压大于导通电压，放电管和压敏电阻处于导通状态，第一电压输入线100与接地线300之间存在连接，服务器供电电路10停止工作，保证服务器不会受到瞬态电压的影响，对服务器起到保护作用。当瞬态电压消失后，放电管和压敏电阻两端的电压变为0V，放电管和压敏电阻均处于断开状态，第一电压输入线100与接地线300之间不再连接，服务器供电电路10正常工作。

在这种情况下，放电管和压敏电阻在瞬态电压消失后均能够处于断开状态，保证第一电压输入线100与接地线300之间不存在连接，服务器供电电路10可以正常工作，能够对服务器进行供电。

(2)、+48V供电场景。

参见图5B，为本申请实施例所提供的一种服务器供电电路10，第一电压输入线100输入的电压值为+48V，第二电压输入线200输入的电压值为0V。由于第一电压输入线100输入的电压值为+48V，接地线300的电压值为0V，第一电压输入线100与接地线300之间的电压差为48V，小于导通电压，放电管和压敏电阻处于断开状态，第一电压输入线100与接地线300之间不存在连接，供电电路10可以正常工作。

当第一电压输入线100输入瞬态电压时，若该瞬态电压大于导通电压，放电管和压敏电阻处于导通状态，第一电压输入线100与接地线300之间存在连接，供电电路10停止工作，瞬态电压消失后，经过压敏电阻的电流会变小，压敏电阻的阻值增大，压敏电阻处于断开状态，由于放电管与压敏电阻串联，放电管两端的电压也会变为零，放电管会处于断开状态，这样第一电压输入线100与接地线300之间不再连接，服务器供电电路10正常工作。

从上述说明中可以看出，本申请实施例提供的服务器供电电路10适用于不同的供电场景。

如图6所示，为本申请实施例提供的一种服务器中供电模块示意图，该服务器中的供电模块包括如前述所述的服务器供电电路10。服务器供电电路10的位置参见图中虚线框的位置。

如图7所示，为本申请实施例提供的另一种服务器供电电路10，该服务器供电电路10中包括第一电压输入线100、第二电压输入线200和接地线300，以及在第一电压输入线100和接地线300之间串联的放电管以及压敏电阻，服务器供电电路10中还可以包括其他器件，如电容、保险丝等。

本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种服务器供电电路，其特征在于，所述供电电路包括第一电压输入线、第二电压输入线、接地线、开关模块以及限压模块；所述第一电压输入线的一端与所述第二电压输入线的一端分别用于连接供电电源；

所述开关模块和所述限压模块串联连接在所述第一电压输入线和所述接地线之间；

在所述第一电压输入线的电压大于导通电压的情况下，所述开关模块和所述限压模块均处于导通状态；

在所述第一电压输入线的电压大于所述导通电压后，所述第一电压输入线的电压降低且小于所述导通电压的情况下，所述限压模块处于断开状态。

2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，在所述第一电压输入线的电压大于所述导通电压后，所述第一电压输入线的电压降低且小于所述导通电压的情况下，所述限压模块在所述开关模块处于断开状态之前，处于断开状态。

3.如权利要求1或2所述的供电电路，其特征在于，所述开关模块包括至少一个放电管。

4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，若所述开关模块包括多个放电管，所述多个放电管串联连接。

5.如权利要求1～4任一所述的供电电路，其特征在于，所述限压模块在检测到所述第一电压输入线的电压低于所述导通电压后，处于断开状态。

6.如权利要求1～4任一所述的供电电路，其特征在于，所述限压模块包括至少一个压敏电阻。

7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，若所述限压模块包括多个压敏电阻，所述多个压敏电阻串联连接。

8.如权利要求1～7任一所述的供电电路，其特征在于，所述开关模块和所述限压模块串联连接在所述第一电压输入线和所述接地线之间，具体包括：

所述开关模块的一端连接所述第一电压输入线，另一端连接所述限压模块的一端，所述限压模块的另一端连接所述接地线；或

所述限压模块的一端连接所述第一电压输入线，另一端连接所述开关模块的一端，所述开关模块的另一端连接所述接地线。

9.如权利要求1～8任一所述的供电电路，其特征在于，所述第一电压输入线和所述第二电压输入线之间的电压差为+48伏或-48伏。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括如权利要求1～9任一所述的供电电路。

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