CN114935968B - 一种电源板卡和服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源板卡，包括：多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的第二连接插槽的位置相同；逻辑控制模块，每一个电源接口的第二连接插槽均与逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为逻辑控制模块供电；多个MOS管，每一个MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与逻辑控制模块连接；接地电阻，接地电阻的一端接地，另一端与用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接。本发明还公开了一种服务器。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域，具体涉及一种电源板卡和服务器。
背景技术
伴随云计算、AI智能、大数据等新型互联网技术的发展，服务器的性能也越来越强大，为了实现服务器的强大功能往往会堆积多种不同类型处理器芯片，这些处理器的输入电源可以分为不同电压，比如：常见的12V、36V、36V、48V、54V等。如图1所示，这类复杂系统供电往往采用单一类型高电平节点电源做输入，比如采用54V PSU做输入，然后在板卡端增加直流高压DC-DC模块，转出低压电平再供给相应的处理器芯片。
但是，DC-DC(直流-直流)模块转换的效率往往低于AC-DC(交流-直流)PSU(Powersupply unit，电源供应器)的转换效率，这就造成整机功率的损失，且模块价格昂贵，所采用电子元器件物料采购周期长易缺料。现存的不同电平节点的PSU电源往往采用的是相同的信号pin定义和相同的逻辑，比如为了直接输出电平，开机信号均采用低电平。假如复杂系统下，同时有不同电平的PSU电源供电节点，那么假如高电压PSU直接插进低压PSU槽位。由于开机信号低电平逻辑，高电平节点PSU也会直接开机，高电平灌入低电平电路中，会直接对低电平电路造成过压击穿，进而短路，短路后带来板卡的巨大电流，引发板卡烧毁严重事故。
现有方案中的高压DC-DC模块价格往往较贵，且容易出现电子物料供应困难；若直接采用现存的不同电平节点的供电电源，又会存在电源插错带来的板卡过压烧毁隐患。若为了某个复杂系统单独开发供电电源，采用非主流控制逻辑，又会造成项目开发成本高、周期变长的不利影响。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种电源板卡，包括以下步骤：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
在一些实施例中，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
在一些实施例中，还包括：
多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，还包括：
多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种服务器，包括多个不同电平的电源和电源板卡，所述电源板卡包括：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
在一些实施例中，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
在一些实施例中，所述电源板卡还包括多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述开孔相适配的柱状结构。
在一些实施例中，所述电源板卡还包括多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述凸柱相适配的开孔结构。
本发明具有以下有益技术效果之一：本发明提出的方案采用多电平节点电源混合供电，可有效解决服务器、计算机复杂系统下多电平节点安全供电的设计问题，且解决了以往直流高压DC-DC高功率模块(例如54V转12V)容易缺料，昂贵的缺点，进而节省成本和降低缺料风险。
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为现有技术中供电方案示意图；
图2为本发明的实施例提供的电源板卡的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的多电平节点电源带接触传感器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
根据本发明的一个方面，本发明的实施例提出一种电源板卡，电源板卡包括：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
本发明提出的方案采用多电平节点电源混合供电，可有效解决服务器、计算机复杂系统下多电平节点安全供电的设计问题，且解决了以往直流高压DC-DC高功率模块(例如54V转12V)容易缺料，昂贵的缺点，进而节省成本和降低缺料风险。
在一些实施例中，所采用的供电电源为现有常规电源电气逻辑，包括电气连接器接口规格和PSON pin仍为正常低有效开机逻辑；
通过采用常规低有效逻辑，可以复用成熟连接器，减少该接口连接器的开发成本。
在一些实施例中，如图2所示，图2示出了能够连接高电平、次高电平和低电平电源各一个的电源板卡的结构图，当高电平电源插在了板卡上次高电平或低电平电源接口，由于这两处的PSON pin为悬空高阻状态，高电平电源的功率输出pin电平不会起电，实现了高电平电源误插低电平电源导致的板卡烧毁问题；
高电平电源的PSON pin采用正常逻辑，直接电阻R3接地，当低电平电源插入时，电源功率输出pin正常输出起电，但是由于高电平板卡器件耐压远超低电平板卡器件逻辑，所以低电平电源即时起电后也不会对高电平板卡造成损坏；且由于功能pin为拉低处理，逻辑控制模块也无法正常工作；
当次高电平电源插入时，电源功率输出pin正常输出起电，但是由于高电平板卡器件耐压仍超过次高电平板卡器件耐压水平，所以低电平电源即时起电后也不会对高电平板卡造成损坏；且由于功能pin由于是低压输出，逻辑控制模块也无法正常工作。
只有在高电平电源在插入正确位置后，高电平的12V STBY电平起电，并经过DC-DC电平转换后，供电给逻辑控制模块。
需要说明的是，该DC-DC模块为小功率模块，只需要转换成逻辑控制模块所需的3.3V即可。
然后逻辑控制模块可以利用不同电平的电源在相同位置处的多功能输出pin脚(一般为各型号电源信号部分中的某pin)的差异，进行采样功能pin处的电平，进行各电平电源的类型识别。最高电平电源该pin为12V常在STBY电；次高电平电源该PIN为将12V STBY常在电进行合适的电平转换后输出低压3V电平；低电平电源该pin为拉低处理。
因此，若逻辑控制模块检测到次高电平接口位置处的电源为低压3V逻辑时，则判定为次高电平电源为正确插入，然后发出该位置处电源PSON开机信号，如通过控制NMOS的GAT极，实现PSON pin的拉低；
若逻辑控制模块检测到低电平接口位置处的电源为低电平，则判定为低电平电源为正确插入，然后发出该位置处电源PSON开机信号，如通过控制NMOS的GAT极，实现PSONpin的拉低。
在一些实施例中，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
具体的，如图3所示，可选的可以对不同电平节点的电源进行加装接触传感器模块。
在机箱结构处或板卡端对应位置增加接触开关，通过接触开关的信号可以判断对应位置处电源的类型及在位与否；该接触开关作为安全供电设计的一部分，系统设计中可根据需求采集该信号；
比如在54V电源外壳的左侧部分放置外凸的柱状结构；在36V电源外壳的中间部分放置外凸的柱状结构；在12V电源的右侧部分放置外凸的柱状结构；
对应的板卡端设计时，也分别在电源对应的板卡位置处增加接触开关，只有当正确类型的电源插入准确槽位的板卡接口时，接触开关才会被触发，证明该位置处的电源正确在位。
这样，当高电平电源在插入正确位置后，高电平的12V STBY电平起电，并经过DC-DC电平转换后，供电给接触传感器模块。当次高电平电源插入时可以通过接触传感器识别到的不同电平的电源是否插错；也可根据对应的接触传感器来在系统中显示电源在位与否的信息；逻辑控制模块根据接触传感器的信号，待验证电源插位正确后，发出控制信号，将对应电源的PSON pin信号拉低，实现电源的开机上电。
在一些实施例中，还包括：
多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，还包括：
多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同。
具体的，可选的可以对不同电平节点的电源进行结构防呆设计，对不同电平节点电源外壳进行机械局部细小差异设计，如设计不同位置的开孔或同一位置不同大小规格的实体障碍结构。对应的在整机系统机箱结构或电源板卡上设计对应的结构部件，让电源模块可以物理层面实现第一级纯物理级的防错机制。
本发明提出的方案在板卡端设置逻辑控制模块，连接接触传感器模块和硬件防呆电路，可以实现至少三个电平节点以上的电源安全供电和实现对电源的在位的监控和开关机控制。可有效解决服务器、计算机复杂系统下多电平节点安全供电的设计问题，并具有以下优点：
(1)弃用高电平电源单一规格供电，采用现有规格多电平电源供电，不改变开机逻辑，减少新开发电源成本；
(2)弃用昂贵且电子物料供应风险高的高电平DC-DC转换模块；
(3)在常规的纯机械部件防错的基础上，多电平节点采用防错设计机制，防止高电平电源节点插错低电平电源接口造成的板卡烧毁隐患；
即使在机械部件防错失效或没有机械结构，板卡裸板测试条件下也能够避免烧毁隐患；
(4)可选择的接触开关方法和功能pin电平采集方法，对电源类型进行正常的判断后再进行开机信号输出，进一步保证多电平节点的安全操作。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种服务器，包括多个不同电平的电源和电源板卡，所述电源板卡包括：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
在一些实施例中，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
在一些实施例中，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
在一些实施例中，所述电源板卡还包括多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述开孔相适配的柱状结构。
在一些实施例中，所述电源板卡还包括多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述凸柱相适配的开孔结构。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电源板卡，其特征在于，包括：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
2.如权利要求1所述的电源板卡，其特征在于，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
3.如权利要求2所述的电源板卡，其特征在于，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
4.如权利要求1所述的电源板卡，其特征在于，还包括：
多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同。
5.如权利要求1所述的电源板卡，其特征在于，还包括：
多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同。
6.一种服务器，其特征在于，包括多个不同电平的电源和电源板卡，所述电源板卡包括：
多个电源接口，用于连接不同电平的电源，每一个电源接口均具有用于连接对应电平电源PSON引脚的第一连接插槽和用于连接对应电平电源功能引脚的第二连接插槽，其中不同的电源接口中的所述第二连接插槽的位置相同；
逻辑控制模块，每一个所述电源接口的第二连接插槽均与所述逻辑控制模块连接，其中，用于连接最高电平电源的电源接口通过第二连接插槽为所述逻辑控制模块供电；
多个MOS管，每一个所述MOS管的漏极与用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接，源极接地，栅极与所述逻辑控制模块连接；
接地电阻，所述接地电阻的一端接地，另一端与所述用于连接最高电平电源的电源接口的第一连接插槽连接；
其中，所述逻辑控制模块配置为上电后检测所述用于连接每一个非最高电平电源的电源接口的第二连接插槽的电平以进行电源的识别，并根据识别结果发出该电源接口连接的电源的PSON开机信号，以控制对应MOS管的栅极实现对应的第一连接插槽的拉低。
7.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，还包括：
多个接触传感器，每一个接触传感器对应一个电源接口且每一个接触传感器与对应的电源接口的相对位置不同。
8.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述逻辑控制模块还配置为上电后接收每一个接触传感器的电平并根据电平去确定对应的电源接口接入的电源是否正确。
9.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述电源板卡还包括多个开孔，每一个开孔对应一个电源接口，且每一个所述开孔与对应电源接口的相对位置不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述开孔相适配的柱状结构。
10.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述电源板卡还包括多个凸柱，每一个凸柱对应一个电源接口，且每一个所述凸柱与对应电源接口的相对位置不同或每一个所述凸柱的形状规格不同；
每一个电源的外壳的对应位置上具有与所述凸柱相适配的开孔结构。
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