CN115097924B - 一种服务器多种设备复用供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及服务器复用供电领域，具体公开一种服务器多种设备复用供电装置，包括电源板和供电复用控制器，其中电源板上设置N个电源控制芯片和N个电源插接件，N≥1；一个电源插接件电连接一个电源控制芯片；供电复用控制器分别与各个电源控制芯片电连接，根据接口配置参数控制各个电源控制芯片输出的电源网络类型；电源控制芯片输出的电源网络经对应的电源插接件输出给供电设备。本发明通过电源控制芯片片选命令或切换开关，使电源插接件输出不同类型的电源网络，达到统一接口可以多种设备复用供电的目的，在较少电源插接件的基础上，提供电源板共用性。

Description

一种服务器多种设备复用供电装置

技术领域

本发明涉及服务器复用供电领域，具体涉及一种服务器多种设备复用供电装置。

背景技术

随着社会的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域。人们的日常生活中越来越离不开信息和数据，尤其是随着云计算、大数据、AI的发展，服务器作为数据处理和数据存储的载体，作用越来越重要。服务器会因不同应用场景和业务需求，搭配各式各样的外界设备，由于外接设备需要供电，因此需要满足各种型号的设备供电需求。

由于服务器上的电源网络众多，多达数十种网络，且不同的电源网络之间还有时序的要求，所以针对服务器不同部件的网络的供电方案，目前业界常用的手段：一是多设计不同规格的供电背板，满足需要多种规格的外设设备；具体地，针对不同的供电设备，使用、设计更多的供电电路板规格，适配不同的外设设备。当使用不同的部件时，需要搭配相对应的供电电路板。二是增加电路板上增加更多网络电源的接口，满足适配多种服务器供电设备的需求，具体地，供电电路板上增加更多的电源接口，适配不同的部件设备，当服务器搭配不同的设备时，可以使用同一个电路板，但同一个电路板上需要匹配相对应的接口位置。

然而，上述方案一存在以下缺陷：由于设计多种规格的供电的电路主板，会导致服务器BOM中，规格众多，不易管理，在批量生产时，容易出现搭配失误，且批量生产、车市成本较高。上述方案二存在以下缺陷：同一块电路板上集成、匹配更多的接口，在量产时会耗费大量的人力成本和时间成本，去做检验，检测效率较低，且可能存在漏检；造成维修时效性较低，同时再应用时，主板接口过多，容易造成误接的情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种服务器多种设备复用供电装置，通过电源控制芯片片选命令或切换开关，使电源插接件输出不同类型的电源网络，达到统一接口可以多种设备复用供电的目的，在较少电源插接件的基础上，提供电源板共用性。

第一方面，本发明的技术方案提供一种服务器多种设备复用供电装置，包括电源板和供电复用控制器，其中电源板上设置N个电源控制芯片和N个电源插接件，N≥1；

一个电源插接件电连接一个电源控制芯片；供电复用控制器分别与各个电源控制芯片电连接，根据接口配置参数控制各个电源控制芯片输出的电源网络类型；电源控制芯片输出的电源网络经对应的电源插接件输出给供电设备。

进一步地，电源板上还设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个电源控制芯片电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个电源控制芯片根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令，输出对应的电源网络。

第二方面，本发明的技术方案提供一种服务器多种设备复用供电装置，包括电源板和供电复用控制器，其中电源板上设置1个电源控制芯片、N个电源插接件和N个切换开关，电源控制芯片输出M类电源网络，N≥1，M≥2；

一个电源插接件对应一个切换开关，电源插接件通过切换开关连接至电源控制芯片所输出的各类电源网络；供电复用控制器分别与各个切换开关电连接，根据接口配置参数控制切换开关选通的电源网络类型，使电源插接件输出对应的电源网络。

进一步地，电源板上还设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个切换开关电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个切换开关根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令选通对应的电源网络。

进一步地，切换开关为物理切换开关或电子切换开关。

进一步地，电源板上还设置N个指示灯，分别设置在N个电源插接件一侧；供电复用控制器分别与各个指示灯电连接，根据电源插接件输出的电源网络类型控制对应指示灯的显示状态。

进一步地，供电复用控制器还用于将各个电源插接件输出的电源网络类型发送至显示端进行显示或保存在日志中。

进一步地，供电复用控制器为主板端的BMC或CPLD。

进一步地，电源网络类型包括12V主电源和12V辅助电源。

本发明提供的一种服务器多种设备复用供电装置，相对于现有技术，具有以下有益效果：通过电源控制芯片选通命令或切换开关，使电源插接件输出不同类型的电源网络，达到统一接口可以多种设备复用供电的目的，在较少电源插接件的基础上，提供电源板共用性，解决服务器多种设备供电困难问题，能在有限的PCB电路板中，采用较为简单的供电接口，适配更服务器部件，避免了电源背板规格过多、接口过多的问题，降低批量生产的成本，减少相对结果的测试项目，降低测试成本，提高批量生产组装、维护时的操作性、简易化，提高产品的竞争力。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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是本发明实施例一提供的一种服务器多种设备复用供电装置结构示意框图。

图2是本发明实施例一提供的一种服务器多种设备复用供电装置的一具体实施例结构示意框图。

图3是本发明实施例二提供的一种服务器多种设备复用供电装置结构示意框图。

图4是本发明实施例二提供的一种服务器多种设备复用供电装置的一具体实施例结构示意框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的核心是针对多个供电设备接口进行简化操作，部件的供电接口规格尺寸归一化，同一个电路板供电的接插件可以适配多个部件，方便接口上的归一化设计（可以通过部件端接插件的颜色进行定义区别）；接插件上的电源网络可以通过物理开关切换或者通过电源控制芯片命令选择输出相对应的电源，从而达到同一个接口可以多种设备复用供电的方案，从而提供电路板的共用性，提高产品的竞争力，降低生产、测试成本。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种服务器多种设备复用供电装置结构示意框图，如图1所示，该装置包括电源板和供电复用控制器。

电源板上设置N个电源控制芯片和N个电源插接件，N≥1。即在电源板上设置至少一个电源控制芯片和至少一个电源插接件，电源控制芯片和电源插接件一一对应，一个电源插接件电连接一个电源控制芯片。电源控制芯片用于输出电源网络，每个电源控制芯片都能输出至少2种电源网络类型，例如每个电源控制芯片均能输出12V_AUX（12V辅助电源）和12V_Core（12V主电源），电源控制芯片输出的电源网络经电源插接件输出给供电设备。电源插接件作为电源接口插接供电设备，需要说明的是，为实现简化操作，可将供电设备的供电接口规格尺寸归一化设计，使供电设备可插接到任一电源插接件。

当然，一个时刻电源控制芯片只输出一种类型的电源网络，具体输出哪类电源网络，根据对应的电源插接件插接哪类供电设备决定，再由供电复用控制器控制电源控制芯片执行。例如，某个电源插接件插接风扇，风扇需要12V_AUX电源，那么该电源插接件所连接的电源控制芯片应输出12V_AUX。具体地，供电复用控制器分别与各个电源控制芯片电连接，根据接口配置参数控制各个电源控制芯片输出的电源网络类型；电源控制芯片输出的电源网络经对应的电源插接件输出给供电设备。其中，接口配置参数由用户根据具体需求设置。

本实施例一提供的服务器多种设备复用供电装置，通过电源控制芯片命令，使电源插接件输出不同类型的电源网络，达到统一接口可以多种设备复用供电的目的，在较少电源插接件的基础上，提供电源板共用性，解决服务器多种设备供电困难问题，能在有限的PCB电路板中，采用较为简单的供电接口，适配更服务器部件，避免了电源背板规格过多、接口过多的问题，降低批量生产的成本，减少相对结果的测试项目，降低测试成本，提高批量生产组装、维护时的操作性、简易化，提高产品的竞争力。

为实现电源控制芯片输出电源网络类型的选择，作为优选的实施方式，以片选芯片或寻址芯片发送片选或选址命令给电源控制芯片，以控制电源控制芯片输出的电源网络类型。具体地，在电源板上设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个电源控制芯片电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个电源控制芯片根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令，输出对应的电源网络。

可以理解的是，在具体实施时，选择片选芯片和寻址芯片的一种作为选通芯片，使用片选芯片时，输出高低电平给各个电源控制芯片，例如高电平代表电源控制芯片输出12V_AUX，低电平代表电源控制芯片进入待机模式，输出12V_Core。使用寻址芯片时，根据寄存器地址控制电源控制芯片输出的电源网络类型。具体实施时，片选信号和寻址信号作为使能信号控制电源控制芯片。

在上述实施例基础上，作为优选的实施方式，在电源板上还设置N个指示灯，分别设置在N个电源插接件一侧；供电复用控制器分别与各个指示灯电连接，根据电源插接件输出的电源网络类型控制对应指示灯的显示状态。

为各个电源插接件配置指示灯，用于指示电源插接件输出的电源网络类型，例如输出12V_AUX时亮蓝色，输出12V_Core时亮红色。指示灯可采用LED灯。

进一步地，供电复用控制器还用于将各个电源插接件输出的电源网络类型发送至显示端进行显示或保存在日志中，再次提示运维人员。

在具体实施时，可将服务器中主板端的BMC或CPLD作为供电复用控制器，当然，用户也可根据需求选择其他芯片作为控制器，控制器芯片的选择不影响本实施例的具体实施。

为进一步对本发明实施例进行说明，以下提供一具体实施例，通过多种芯片片选或者命令实现不同接插件网络输出不同电源的要求，在接插件附近会形成不同电源的灯光提示，避免电源用错，方便维护检查。

图2是该具体实施例的结构示意框图，应用场景A的机器要去该电源背板搭配2个风扇,搭配两个硬盘背板的配置：风扇的12V电源要求使用12V_AUX，即服务器AC接通后，就要给风扇输出电压，即使CPU没有运行时，风扇也会处于工作状态，避免温度过热导致异常；硬盘的12V使用的是12V_Core电源网络，即只有服务接通AC后，发下开机命令，CPU运行时，才会给硬盘供电。

针对此场景，匹配选择供电接口：选择电源板上的接插件A/B为风扇供电接口，接插件C/D为硬盘供电接口。之后执行以下流程实现电源网络配置：

1）此时主板端BMC或者CPLD中烧录该配置接口的固件。

2）服务器220V上电之后，会与电源板上进行通讯，发命令通知片选芯片或者寻址芯片，形成此配置下的片选信号组合或者地址命令组合。

3）形成此配置的高低电平或者寄存器地址，发送给电源控制芯片。

4）电源控制芯片会根据输入的片选高低电平或者输入的寄存器地址命令，在对应的不同电源接插件的网络中，输出不同要求的电源。

5）此时电源接插件A、B输出12V_AUX，电源接插件C、D输出12V_Core,并且在电源接插件旁边有灯光提示，避免误差、方便维护，同时BMC或者CPLD会将此接口的电源网络发送至显示端或者日志中，再次提示运维人员。

如果需要应用场景B，四个需要全接风扇或者硬盘，即所有接口都需要12V_AUX电或者12V_Core电，基于此配置执行上述1）-5）流程，全部输出12V_AUX电或者12V_Core电，同时接插件处亮蓝色或者红色的灯光，用于提示。

上述模式是先确认是接口A/B/C/D的输出类型，然后再片选对应的电源控制芯片输出对应的电压12V_Core或者12V_AUX，图2的方式可以让所有芯片都不输出，可以进入待机模式。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种服务器多种设备复用供电装置结构示意框图，如图3所示，该装置包括电源板和供电复用控制器。

电源板上设置1个电源控制芯片、N个电源插接件和N个切换开关，电源控制芯片输出M类电源网络，N≥1，M≥2。即在电源板上设置1个电源控制芯片，至少1个电源插接件和至少1个切换开关，电源插接件与切换开关一一对应，1个电源插接件对应1个切换开关，电源插接件通过切换开关连接至电源控制芯片所输出的各类电源网络。可以理解的是，电源控制芯片用于输出电源网络，且电源控制芯片可至少输出两种类型的电源网络，例如电源控制芯片输出12V_AUX和12V_Core。电源插接件通过切换开关连接至电源控制芯片输出的电源网络，通过切换开关，电源插接件一次选通一个电源网络输出，例如某个电源插接件的切换开关选通到12V_AUX，则该电源插接件输出12V_AUX，电源插接件输出的电源网络给供电设备提供电源。电源插接件作为电源接口插接供电设备，需要说明的是，为实现简化操作，可将供电设备的供电接口规格尺寸归一化设计，使供电设备可插接到任一电源插接件。

可以理解的是，一个时刻电源插接件只输出一种类型的电源网络，具体输出哪类电源网络，根据对应的电源插接件插接哪类供电设备决定，再由供电复用控制器控制切换开关选通执行。例如，某个电源插接件插接风扇，风扇需要12V_AUX电源，那么该电源插接件的切换开关应在供电复用控制器的控制器选通到电源控制芯片的12V_AUX电源网络。具体地，供电复用控制器分别与各个切换开关电连接，根据接口配置参数控制切换开关选通的电源网络类型，使电源插接件输出对应的电源网络。其中，接口配置参数由用户根据具体需求设置。

本实施例二提供的服务器多种设备复用供电装置，通过切换开关，使电源插接件输出不同类型的电源网络，达到统一接口可以多种设备复用供电的目的，在较少电源插接件的基础上，提供电源板共用性，解决服务器多种设备供电困难问题，能在有限的PCB电路板中，采用较为简单的供电接口，适配更服务器部件，避免了电源背板规格过多、接口过多的问题，降低批量生产的成本，减少相对结果的测试项目，降低测试成本，提高批量生产组装、维护时的操作性、简易化，提高产品的竞争力。

为实现电源控制芯片输出电源网络类型的选择，作为优选的实施方式，以片选芯片或寻址芯片发送片选或选址命令给切换开关，以控制切换开关选通电源网络。具体地，在电源板上设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个切换开关电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个切换开关根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令选通对应的电源网络。

使用片选芯片时，输出高低电平给各个切换开关，例如高电平代表切换开关选择12V_AUX，低电平代表选择12V_Core。使用寻址芯片时，根据寄存器地址控制切换开关的选通通道。

具体实施例时，切换开关可采用物理切换开关或电子切换开关。

在上述实施例基础上，作为优选的实施方式，在电源板上还设置N个指示灯，分别设置在N个电源插接件一侧；供电复用控制器分别与各个指示灯电连接，根据电源插接件输出的电源网络类型控制对应指示灯的显示状态。

为各个电源插接件配置指示灯，用于指示电源插接件输出的电源网络类型，例如输出12V_AUX时亮蓝色，输出12V_Core时亮红色。

进一步地，供电复用控制器还用于将各个电源插接件输出的电源网络类型发送至显示端进行显示或保存在日志中，再次提示运维人员。

在具体实施时，可将服务器中主板端的BMC或CPLD作为供电复用控制器，当然，用户也可根据需求选择其他芯片作为控制器，控制器芯片的选择不影响本实施例的具体实施。

为进一步对本发明实施例进行说明，以下提供一具体实施例，通过物理或电子的选择开关实现不同电源接插件网络输出不同电源的要求，在接插件附近会形成不同电源的灯光提示，避免电源用错，方便维护检查。

图4是该具体实施例的结构示意框图，当应用场景A的机器要去该电源背板搭配2个风扇,搭配两个硬盘背板的配置：风扇的12V电源要求使用12V_AUX，即服务器AC接通后，就要给风扇输出电压，即使CPU没有运行时，风扇也会处于工作状态，避免温度过热导致异常；硬盘的12V使用的是12V_Core电源网络，即只有服务接通AC后，发下开机命令，CPU运行时，才会给硬盘供电。

针对此场景，匹配选择供电接口：选择电源板上的接插件A/B为风扇供电接口，接插件C/D为硬盘供电接口。之后执行以下流程实现电源网络配置：

1）此时需要匹配物理或者电子开关的序号或者命令，即与电源接插件相通的物理网络匹配哪个电源网络。

2）服务器AC上电之后，电源控制芯片会按照时序要求输出12V_AUX电或者12V_Core电。同时，服务器会与电源板上进行通讯，发命令通知片选芯片或者寻址芯片，形成此配置下的片选信号组合或者地址命令组合，形成此配置的高低电平或者寄存器地址发送给物理/电子切换开关，物理/电子切换开关会根据输入的片选高低电平或者输入的寄存器地址命令选择导通的通路。

3）12V_AUX电或者12V_Core电通过设置的物理/电子切换开关，会将不同的电源联通至相对应的电源接插件中；

4）此时电源接插件A、B输出12V_AUX，电源接插件C、D输出12V_Core,并且在电源接插件旁边有灯光提示，避免误差、方便维护，同时BMC或者CPLD会将此接口的电源网络发送至显示端或者日志中，再次提示运维人员。

如果需要应用场景B，四个需要全接风扇或者硬盘，即所有接口都需要12V_AUX电或者12V_Core电，基于此配置执行上述1）-5）流程，全部输出12V_AUX电或者12V_Core电，同时接插件处亮蓝色或者红色的灯光，用于提示。

上述模式是先产生电压，然后控制电源的去向。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，包括电源板和供电复用控制器，其中电源板上设置N个电源控制芯片和N个电源插接件，N≥1；

一个电源插接件电连接一个电源控制芯片；供电复用控制器分别与各个电源控制芯片电连接，根据接口配置参数控制各个电源控制芯片输出的电源网络类型；电源控制芯片输出的电源网络经对应的电源插接件输出给供电设备；

电源板上还设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个电源控制芯片电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个电源控制芯片根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令，输出对应的电源网络。

2.一种服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，包括电源板和供电复用控制器，其中电源板上设置1个电源控制芯片、N个电源插接件和N个切换开关，电源控制芯片输出M类电源网络，N≥1，M≥2；

一个电源插接件对应一个切换开关，电源插接件通过切换开关连接至电源控制芯片所输出的各类电源网络；供电复用控制器分别与各个切换开关电连接，根据接口配置参数控制切换开关选通的电源网络类型，使电源插接件输出对应的电源网络；

电源板上还设置片选芯片或寻址芯片，供电复用控制器通过片选芯片或寻址芯片分别与各个切换开关电连接；供电复用控制器根据接口配置参数通知片选芯片或寻址芯片形成对应配置下的片选高低电平组合或寄存器地址命令组合，各个切换开关根据输入的片选高低电平或寄存器地址命令选通对应的电源网络。

3.根据权利要求2所述的服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，切换开关为物理切换开关或电子切换开关。

4.根据权利要求1-3任一项所述的服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，电源板上还设置N个指示灯，分别设置在N个电源插接件一侧；供电复用控制器分别与各个指示灯电连接，根据电源插接件输出的电源网络类型控制对应指示灯的显示状态。

5.根据权利要求4所述的服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，供电复用控制器还用于将各个电源插接件输出的电源网络类型发送至显示端进行显示或保存在日志中。

6.根据权利要求5所述的服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，供电复用控制器为主板端的BMC或CPLD。

7.根据权利要求1-3任一项所述的服务器多种设备复用供电装置，其特征在于，电源网络类型包括12V主电源和12V辅助电源。