CN114142725A - 一种电压补偿中继电路及服务器系统 - Google Patents
一种电压补偿中继电路及服务器系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114142725A CN114142725A CN202111341974.2A CN202111341974A CN114142725A CN 114142725 A CN114142725 A CN 114142725A CN 202111341974 A CN202111341974 A CN 202111341974A CN 114142725 A CN114142725 A CN 114142725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- voltage
- power supply
- switch
- relay circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 208000033999 Device damage Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
Abstract
本申请公开了一种电压补偿中继电路及服务器系统，该电压补偿中继电路包括：监测模块，用于获取BOOST电路的实际输入电压和实际输出电压；控制器，用于根据实际输入电压和实际输出电压确定占空比，并按占空比生成方波信号；BOOST电路，用于响应方波信号将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。本申请能够实现对传输路径中关键电压节点的补偿，可避免系统在负载电流较大时，负载电压下降较大的风险，提高了运行可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及服务器领域，特别涉及一种电压补偿中继电路及服务器系统。
背景技术
随着信息技术的发展，不同的服务器类型逐渐出现，从之前单一的计算型发展为多节点、储存型、高密度等适用于不同应用场景的设计。同时，设计的复杂性逐步增加，机箱空间有限，从而导致电源路径逐渐增长。目前服务器系统使用总线的形式进行供电，从供电端口到负载端路径较长，当负载电流较大时，电源传输路径、线缆与器件所产生的压降较大，会使得负载所得到的电压较小，无法满足正常运行的要求。
现阶段一般通过提高PSU输出电压或者降低电源路径阻抗，用来优化负载所得到的电压值。如果为了满足远端负载所得到的电压而提高PSU输出值，会造成距离PSU较近的负载超出可承受电压范围从而造成器件损坏，降低路径阻抗一般通过增加PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板)内电源层铜厚或者使用通流母排。其中增加铜厚会直接导致PCB总体厚度增加，使生产成本和加工工艺提升。同时，部分对PCB板厚存在要求的器件无法适应新的PCB板厚。增加通流母排可能会存在整体机箱中结构上的干涉，在PCB加工过程中也会存在形变的风险。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种电压补偿中继电路及服务器系统，能够实现对传输路径中关键电压节点的补偿，可避免系统在负载电流较大时，负载电压下降较大的风险，提高了运行可靠性。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种电压补偿中继电路，包括：
监测模块，用于获取BOOST电路的实际输入电压和实际输出电压；
控制器，用于根据所述实际输入电压和所述实际输出电压确定占空比，并按所述占空比生成方波信号；
所述BOOST电路，用于响应所述方波信号将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。
可选的，该电压补偿中继电路还包括：
辅助保护模块，用于获取过流保护的检测信号；还用于根据所述触发信号断开电源端和负载端的供电通路；
所述控制器，还用于根据所述检测信号判断是否过流，若是，生成所述触发信号。
可选的，所述辅助保护电路包括：
采集模块，用于采集过流保护的检测信号；
设于电源端和负载端的供电通路上、与电源正极连接的第一开关，用于在接收到所述触发信号后断开，以使所述供电通路断开。
可选的，所述采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容及运算放大器，所述第一电阻的第一端和所述BOOST电路的输入电感的第一端连接，所述第一电阻第二端与所述第一电容的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述输入电感的第二端及所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端及所述运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第五电阻的第一端及所述运算放大器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的输出端及所述控制器连接，所述第五电阻的第二端接地；
其中，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻的阻值相同。
可选的，该电压补偿中继电路，还包括：
辅助供电电路，所述辅助供电电路包括第二电容和第二开关，所述第二电容的第一端与所述第一开关连接，所述第二电容的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与电源负极连接。
可选的，所述控制器，还用于在控制所述第一开关导通预设时间段后，控制所述第二开关导通。
可选的，所述第一开关为MOS管，所述第二开关为三极管。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种服务器系统，包括如上文任意一项所述的电压补偿中继电路。
本申请提供了一种电压补偿中继电路，包括：监测模块，用于获取BOOST电路的实际输入电压和实际输出电压；控制器，用于根据实际输入电压和实际输出电压确定占空比，并按占空比生成方波信号；BOOST电路，用于响应方波信号将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。
在实际应用中，采用本申请的方案，在电源传输路径中添加电压补偿中继电路，由控制器控制BOOST电路完成升压，实现对传输路径中关键电压节点的补偿，可避免系统在负载电流较大时，负载电压下降较大的风险，提高了运行可靠性。
本申请还提供了一种服务器系统，具有和上述电压补偿中继电路相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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附图。
图1为本申请所提供的一种电压补偿中继电路的结构示意图；
图2为本申请所提供的另一种电压补偿中继电路的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种电压补偿中继电路及服务器系统，能够实现对传输路径中关键电压节点的补偿，可避免系统在负载电流较大时，负载电压下降较大的风险，提高了运行可靠性。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请所提供的一种电压补偿中继电路的结构示意图，该电压补偿中继电路包括：
监测模块，用于获取BOOST电路2的实际输入电压和实际输出电压；
控制器1，用于根据实际输入电压和实际输出电压确定占空比，并按占空比生成方波信号；
BOOST电路2，用于响应方波信号将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。
具体的，本实施例中所提供的一种电压补偿中继电路包括监测模块、控制器1和BOOST电路2，其中，监测模块可以包括设置在BOOST电路2输入端、用于监测实际输入电压的第一电压检测装置及设置在BOOST电路2输出端、用于监测实际输出电压的第二电压检测装置，电压检测装置具体可以为电压传感器。BOOST电路2包括输入电感L1、二极管D1、可控开关Q0及输出电容C0，其电路结构参照图1所示。
具体的，控制器1的控制端与可控开关Q0的控制端连接，控制器1根据实际输入电压和实际输出电压得到用于控制可控开关Q0动作的方波信号的占空比，然后根据该占空比生成方波信号控制可控开关Q0动作，从而将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。
其中，可控开关Q0可以选择英飞凌的BSC015NE2LSSI，二极管D1同样可以更换为该MOS管，以得到较好的通流能力与较低的损耗。
可见，在电源传输路径上设置本申请的电压补偿中继电路，实现对传输路径中关键电压节点的补偿，可避免系统在负载电流较大时，负载电压下降较大的风险，提高了运行可靠性。同时无需提高PSU输出电压或者降低PCB导通阻抗，因此，不会使距离PSU较近的负载接收到的电压超出其可承受电压范围，也无需增加PCB厚度，也无需对整体机箱中结构上进行干涉，更无需面临PCB加工过程中存在形变的风险。
请参照图2，图2为本申请所提供的一种电压补偿中继电路的结构示意图，该电压补偿中继电路在上述实施例的基础上：
作为一种可选的实施例，该电压补偿中继电路还包括：
辅助保护模块，用于获取过流保护的检测信号；还用于根据触发信号断开电源端和负载端的供电通路；
控制器1，还用于根据检测信号判断是否过流，若是，生成触发信号。作为一种可选的实施例，辅助保护电路包括：
采集模块，用于采集过流保护的检测信号；
设于电源端和负载端的供电通路上、与电源正极连接的第一开关Q1，用于在接收到触发信号后断开，以使供电通路断开。
具体的，本申请在电源端和负载端的供电通路上还设置有第一开关Q1，当电路中存在过流风险时，控制第一开关Q1断开，提高运行安全性。
作为一种可选的实施例，采集模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1及运算放大器A1，第一电阻R1的第一端和BOOST电路2的输入电感L1的第一端连接，第一电阻R1第二端与第一电容C1的第一端及第二电阻R2的第一端连接，第一电容C1的第二端与输入电感L1的第二端及第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端及运算放大器A1的反相输入端连接，第二电阻R2的第二端与第五电阻R5的第一端及运算放大器A1的同相输入端连接，第四电阻R4的第二端与运算放大器A1的输出端及控制器1连接，第五电阻R5的第二端接地。
具体的，采集模块包括在输入电感L1处并联的RC线路，通过设置C1×R1＝L1/DCR，使第一电容C1两端的电压等效于输入电感L1中DCR上的电压值。将C1两端的电压采集到运算放大器A1中，设置第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5的阻值相同使运算放大器A1的输出电压为第一电容C1的电压，同时也是输入电感L1中的DCR上的电压。该电压信号即为本实施例中的检测信号，将其输入到控制器1中，通过合理的设置换算比例可以得到电路实际运行时的电流值，通过电流值和预设电流值的比较，即可判断电路中是否存在过流风险，从而及时断开第一开关Q1，保证电路运行安全。
具体的，一般选取电感电流纹波为负载电流的0.3倍，假设选取的输入电感为100nL，DCR为0.15mohm，为了使得到电流纹波值，根据公式C1×R1＝L1/DCR，则选取第一电阻R1为400kohm，第一电容C1为1.6nF。
作为一种优选的实施例，通过运算放大器A1将所有负载端电压的平均值反馈到VR的反馈端FB上，是VR的输出电压合理调节到负载需求范围内，防止出现过高与过低的情况。
作为一种可选的实施例，该电压补偿中继电路，还包括：
辅助供电电路，辅助供电电路包括第二电容C2和第二开关Q2，第二电容C2的第一端与第一开关Q1连接，第二电容C2的第二端与第三开关的第一端连接，第二开关Q2的第二端与电源负极连接。
作为一种可选的实施例，控制器1，还用于在控制第一开关Q1导通预设时间段后，控制第二开关Q2导通。
具体的，本实施例中还设置有辅助供电电路，在监测到母线抬升到预设值以后，控制器1控制第二开关Q2导通，具体的，可在第一开关Q1导通后，延迟预设时间，控制器1控制第二开关Q2导通，为第二电容C2充电，以便后续通过第二电容C2辅助供电。其中，预设时间可以设置为3ms。
具体的，第一开关Q1可以选择NXP公司的PSMN1R0-30YLDX。根据温度曲线，该MOS管在无风条件下最大通流可以达到50A，可以根据补偿线路所需要的功率对MOS进行并联使用，第二开关Q2可以选用DIODES公司的三极管MMBT2222A-7-F。
另一方面，本申请还提供了一种服务器系统，包括如上文任意一个实施例所描述的电压补偿中继电路。
对于本申请所提供的一种的服务器系统的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
本申请所提供的一种服务器系统具有和上述电压补偿中继电路相同的有益效果。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请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 (8)
1.一种电压补偿中继电路，其特征在于，包括：
监测模块，用于获取BOOST电路的实际输入电压和实际输出电压；
控制器，用于根据所述实际输入电压和所述实际输出电压确定占空比，并按所述占空比生成方波信号；
所述BOOST电路，用于响应所述方波信号将电源端输出至负载端的电压升高到负载端需求电压。
2.根据权利要求1所述的电压补偿中继电路，其特征在于，该电压补偿中继电路还包括：
辅助保护模块，用于获取过流保护的检测信号；还用于根据触发信号断开电源端和负载端的供电通路；
所述控制器，还用于根据所述检测信号判断是否过流，若是，生成所述触发信号。
3.根据权利要求1所述的电压补偿中继电路，其特征在于，所述辅助保护电路包括：
采集模块，用于采集过流保护的检测信号；
设于电源端和负载端的供电通路上、与电源正极连接的第一开关，用于在接收到所述触发信号后断开，以使所述供电通路断开。
4.根据权利要求3所述的电压补偿中继电路，其特征在于，所述采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容及运算放大器，所述第一电阻的第一端和所述BOOST电路的输入电感的第一端连接，所述第一电阻第二端与所述第一电容的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述输入电感的第二端及所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端及所述运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第五电阻的第一端及所述运算放大器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的输出端及所述控制器连接，所述第五电阻的第二端接地；
其中，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻的阻值相同。
5.根据权利要求3所述的电压补偿中继电路，其特征在于，该电压补偿中继电路，还包括：
辅助供电电路，所述辅助供电电路包括第二电容和第二开关，所述第二电容的第一端与所述第一开关连接，所述第二电容的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与电源负极连接。
6.根据权利要求5所述的电压补偿中继电路，其特征在于，所述控制器，还用于在控制所述第一开关导通预设时间段后，控制所述第二开关导通。
7.根据权利要求5所述的电压补偿中继电路，其特征在于，所述第一开关为MOS管，所述第二开关为三极管。
8.一种服务器系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的电压补偿中继电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111341974.2A CN114142725A (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种电压补偿中继电路及服务器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111341974.2A CN114142725A (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种电压补偿中继电路及服务器系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114142725A true CN114142725A (zh) | 2022-03-04 |
Family
ID=80393109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111341974.2A Withdrawn CN114142725A (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种电压补偿中继电路及服务器系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114142725A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115113089A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种电量监测装置、电源及服务器 |
-
2021
- 2021-11-12 CN CN202111341974.2A patent/CN114142725A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115113089A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种电量监测装置、电源及服务器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7598680B2 (en) | Electronic power protection circuit and applications thereof | |
| US8106640B2 (en) | Power supply control circuit, power supply device, power supply system, and method of controlling power supply control device | |
| DE102013102855A1 (de) | Leistungswandler mit reduzierter Leistungsaufnahme im Bereitschaftsmodus | |
| CN103036426A (zh) | 一种峰值电流渐变的同步升压电路 | |
| CN109004812A (zh) | 开关变换器及其控制电路和控制方法 | |
| CN105245100A (zh) | 升压电路及其控制方法 | |
| CN103036427A (zh) | 一种同步降压转换器 | |
| CN114142725A (zh) | 一种电压补偿中继电路及服务器系统 | |
| CN210269975U (zh) | 掉电检测电路及芯片和电子设备 | |
| CN103973087A (zh) | 一种掉电保持电路 | |
| CN109245530B (zh) | 一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器 | |
| CN107070190B (zh) | 一种电源装置及其电容加热控制方法 | |
| US10461555B2 (en) | Battery charging for mobile devices | |
| CN105226940A (zh) | 升压电路及其控制方法 | |
| CN110718959B (zh) | 备用电源系统 | |
| US8476877B2 (en) | Fuel cell system and power management method thereof | |
| CN103399605B (zh) | 一种智能远端稳压型poe系统 | |
| CN113098263A (zh) | 电源转换电路、电源及电子设备 | |
| CN111756231A (zh) | 一种交错并联Boost电路的控制电路 | |
| CN216434328U (zh) | 一种电子设备及其开路检测电路 | |
| CN117458662A (zh) | 一种恒流恒压控制充电系统 | |
| CN215116473U (zh) | 电流检测电路、车机以及车辆 | |
| CN216056378U (zh) | 充电控制电路及充电器 | |
| CN112019045B (zh) | 固定开路时间控制器与使用其的降压变换器器件 | |
| CN209844835U (zh) | 一种交错并联Boost电路的控制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220304 |