CN115580108A - 一种tlvr反馈电路、pcb板及供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TLVR反馈电路、PCB板及供电电路,涉及供电控制技术领域,可调电阻模块的第一端与直流电源连接,第二端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及控制器的DP反馈端连接,第三端与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与所述负载的DP输入端连接,于是,可调电阻模块可以提供不同阻值的等效电阻,改变了控制器接收到的电压反馈信号,进而使得控制器在负载不存在时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号仍控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出,也即不会触发过压保护,满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及供电控制技术领域,特别是涉及一种TLVR反馈电路、PCB板及供电电路。
背景技术
随着服务器的广泛应用,要实现的功能越来越多,对服务器的设计也提出了更高的要求,为了满足应用需求,越来越多的新技术、新器件被开发出来并应用到服务器设计中,TLVR电感(Trans-inductor Voltage Regulator,跨电感电压调节器)作为新兴的电感器件,因其独有的性能,应用到服务器的供电设计中,可以明显降低设计成本,因此现已作为电路设计中的主要器件。
现有技术中,应用TLVR电感的服务器供电电路设计中,请参照图1,图1为现有技术中一种服务器供电电路设计的结构示意图,电源的输入电压依次经过开关模块、TLVR电感、滤波电路后得到输出电压,该输出电压用于为负载供电,且进一步考虑到不同的负载的供电需求不同,负载轻重也存在变化,因此需要设计反馈电路以采集电压反馈信号至控制器,控制器根据该电压反馈信号,控制开关模块中开关管的导通及关断及对应的时长,以满足对不同负载的供电。由于采用了TLVR电感,上述反馈电路通常需要针对于TLVR电感设计,在全部设计完成后再进行测试验证,随着设计要求的日益严格,验证时,无论是否存在负载,均要求所述输出电压的位置应检测到一定的电压以满足供电电路的上电需求,但现有技术中没有反馈电路可以解决负载不存在时仍保证系统正常上电的问题,即,在负载不存在时通常控制模块将根据电压反馈信号直接控制开关模块关断,即触发过压保护,导致输出电压位置的电压为0,整个过程非常快,进而出现电路不能正常上电的问题,这也就意味着整个供电电路的设计不符合要求。
因此,需要寻找一种有效的方式解决上述空载时的供电电路正常上电问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种TLVR反馈电路、PCB板及供电电路,使得控制器在负载不存在时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号仍控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出,也即不会触发过压保护,满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种TLVR反馈电路,包括可调电阻模块、TLVR_SENSE反馈模块以及接地电阻;所述可调电阻模块的第一端与直流电源连接,第二端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及控制器的DP反馈端连接,第三端与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与所述负载的DP输入端连接;所述电能输出模块的输入端与供应电源连接;
所述接地电阻的一端分别与所述控制器的DN反馈端连接及所述电能输出模块的输出负端连接且在存在所述负载时还与所述负载的DN输入端连接,另一端接地;
所述TLVR_SENSE反馈模块用于与所述电能输出模块中的TLVR电感耦合;所述可调电阻模块用于提供不同阻值的等效电阻,以使所述控制器在空载或轻载时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号控制所述电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出。
优选的,所述TLVR_SENSE反馈模块包括第一电阻、第一电容、耦合电感、第二电阻及第二电容;
所述耦合电感的一端与所述第一电阻的一端连接,另一端与所述第一电容的一端连接后接地,用于与所述TLVR电感耦合;
所述第二电阻与所述第二电容串联,所述第一电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接且连接的公共端与所述串联后的电路的一端连接,所述串联后的电路的另一端分别与所述可调电阻模块的第二端及所述控制器的DP反馈端连接。
优选的,所述第二电阻为第一可调电阻。
优选的,所述可调电阻模块包括第三电阻及第二可调电阻;
所述第二可调电阻的一端作为所述可调电阻模块的第一端,所述第二可调电阻的第二端与所述第三电阻的一端连接且连接的公共端作为所述可调电阻模块的第三端,所述第三电阻的另一端作为所述可调电阻模块的第二端。
优选的,还包括:
滤波模块,一端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及所述可调电阻模块的第二端连接,另一端与所述控制器的DN反馈端连接,用于滤波。
优选的,所述滤波模块为第三电容,所述第三电容的容值小于预设阈值,所述预设阈值=R3*C2/(R2+R3),其中R3为所述第三电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值,C2为所述第二电容的容值。
优选的,还包括:
第四电阻,一端分别与所述可调电阻模块的第二端及所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端连接,另一端与所述控制器的DP反馈端连接。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种PCB板,包括PCB板卡本体,所述PCB板卡本体上设有如上述所述的TLVR反馈电路;
所述TLVR反馈电路中的第一电阻在所述PCB板卡本体上的第一位置与所述TLVR反馈电路中的耦合电感在所述PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第一预设干扰噪声消除距离;
所述TLVR反馈电路中的第一电容在所述PCB板卡本体上的第三位置与所述耦合电感在所述PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第二预设干扰噪声消除距离。
优选的,所述PCB板卡本体上的预设走线线路的两侧还分设有地线;
所述预设走线线路包括连接的公共端与串联后的电路的一端之间的连接线路、所述串联后的电路的另一端与所述TLVR反馈电路中控制器的DP反馈端之间的连接线路,所述连接的公共端为所述第一电阻和所述第一电容连接的公共端,所述串联后的电路为所述TLVR反馈电路中的第二电阻与第二电容串联后的电路。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种供电电路,包括如上述所述的TLVR反馈电路,还包括:
控制器,与所述TLVR反馈电路连接;
电能输出模块,输入端与供应电源连接,输出端与所述TLVR反馈电路连接且在存在负载时还与所述负载连接,控制端与所述控制器连接。
本申请提供了一种TLVR反馈电路、PCB板及供电电路,包括可调电阻模块、TLVR_SENSE反馈模块以及接地电阻,可调电阻模块的第一端与直流电源连接,第二端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及控制器的DP反馈端连接,第三端与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与所述负载的DP输入端连接;接地电阻的一端分别与控制器的DN反馈端连接及电能输出模块的输出负端连接且在存在负载时还与负载的DN输入端连接,另一端接地;于是,可调电阻模块可以提供不同阻值的等效电阻,改变了控制器接收到的电压反馈信号,进而使得控制器在负载不存在时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号仍控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出,也即不会触发过压保护,满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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附图。
图1为现有技术中一种服务器供电电路设计的结构示意图;
图2为本发明提供的一种TLVR反馈电路的结构示意图;
图3为本发明提供的另一种TLVR反馈电路的结构示意图;
图4为本发明提供的一种TLVR_SENSE信号的显示示意图;
图5为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图;
图6为本发明提供的一种电能输出模块的输出电压的显示示意图;
图7为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图;
图8为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图;
图9为本发明提供的一种PCB板卡本体的实体器件摆放及走线示意图;
图10为本发明提供的另一种PCB板卡本体的实体器件摆放及走线示意图;
图11为本发明提供的一种供电电路的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种TLVR反馈电路、PCB板及供电电路,使得控制器在负载不存在时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号仍控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出,也即不会触发过压保护,满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参照图1及图2,图1为现有技术中一种服务器供电电路设计的结构示意图;图2为本发明提供的一种TLVR反馈电路的结构示意图。
该TLVR反馈电路,包括可调电阻模块2、TLVR_SENSE反馈模块1以及接地电阻3;可调电阻模块2的第一端与直流电源连接,第二端分别与TLVR_SENSE反馈模块1的SENSE反馈端及控制器的DP反馈端连接,第三端与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与负载的DP输入端连接;电能输出模块的输入端与供应电源连接;
接地电阻3的一端分别与控制器的DN反馈端连接及电能输出模块的输出负端连接且在存在负载时还与负载的DN输入端连接,另一端接地;
TLVR_SENSE反馈模块1用于与电能输出模块中的TLVR电感耦合;可调电阻模块2用于提供不同阻值的等效电阻,以使控制器在空载或轻载时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出。
本实施例中,考虑到现有技术中应用TLVR电感的服务器供电电路,通常如图1所示,电源的输入电压依次经过开关模块、TLVR电感、滤波电路后得到输出电压,该输出电压用于为负载供电,且进一步考虑到不同的负载的供电需求不同,负载轻重也存在变化,因此需要设计反馈电路以采集电压反馈信号至控制器,控制器根据该电压反馈信号,控制开关模块中开关管的导通及关断及动作对应的时长,以满足对不同负载的供电。但是,随着服务器设计的复杂化,在供电电路设计中要求无论是否存在负载,均要求所述输出电压的位置应检测到一定的电压(即电压不为0)以满足供电电路的上电需求,但是现有技术中并没有一种有效的方式解决上述空载(即负载未安装)时的供电电路的正常上电问题。为解决上述技术问题,本申请提供了一种TLVR反馈电路,可以满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
首先需要说明的是,该TLVR反馈电路可以应用于电子设备的供电电路中,所述电子设备包括但不限于服务器,电能输出模块具体包括开关模块、TLVR电感以及滤波电路,其中,开关模块包括多个受控于控制器的所述可控开关,TLVR电感与本申请提供的所述TLVR反馈电路中的TLVR_SENSE反馈模块1耦合,滤波电路通常包括滤波电容,所述供应电源与直流电源不为同一个且该供应电源具体是为整个供电电路提供电能的电源。控制器可以根据自身的输入端接收到的TLVR反馈电路的电压反馈信号,控制开关模块中所述可控开关的导通及关断,以及导通及关断的具体时长,进而控制电能输出模块的电能输出。
具体的,请参照图2,图2为本发明提供的一种TLVR反馈电路的结构示意图,其中,以存在负载为例进行该TLVR反馈电路的连接示意且假定该负载为CPU进行说明。此外,本申请中所述的存在负载指的是CPU所在位置存在被供电器件,而不存在负载指的是CPU所在位置不存在被供电器件而体现为开路,也即空载。而在空载或轻载时(所述轻载可以为CPU刚上电但还未处于正常工作状态时表现为的负载状态),为防止电能输出模块的输出端的输出电压过大触发控制器内在的过压保护逻辑(即控制所述可控开关均关断以关断电能输出),可以通过本申请提供的可调电阻模块2的阻值调节,来实现对应的等效电阻的阻值的调节,进而改变输入至控制器的电压反馈信号(结合图2可以看出,该反馈电路中的反馈信号有两路,一路是来自于TLVR_SENSE反馈模块1的SENSE反馈端的TLVR_SENSE信号,一路是来自于可调电阻模块2的第二端以及接地电阻3处的普通SENSE信号,这里假定该路反馈信号命名为VCCIN_SENSE信号,而改变可调电阻模块2的等效阻值即改变了该路VCCIN_SENSE信号),以使控制器在空载或轻载时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号控制电能输出模块中的可控开关保持导通以保证电能输出,也即不触发内在的过压保护逻辑。
综上,本申请提供了一种TLVR反馈电路,可调电阻模块2可以提供不同阻值的等效电阻,改变了控制器接收到的电压反馈信号,进而使得控制器在负载不存在时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号仍控制电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出,也即不会触发过压保护,满足了空载或轻载时的正常上电需求,保证了整个供电电路的正常工作。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,TLVR_SENSE反馈模块1包括第一电阻R1、第一电容C1、耦合电感L1、第二电阻R2及第二电容C2;
耦合电感L1的一端与第一电阻R1的一端连接,另一端与第一电容C1的一端连接后接地,用于与TLVR电感耦合;
第二电阻R2与第二电容C2串联,第一电阻R1的另一端与第一电容C1的另一端连接且连接的公共端与串联后的电路的一端连接,串联后的电路的另一端分别与可调电阻模块2的第二端及控制器的DP反馈端连接。
本实施例中,给出了TLVR_SENSE反馈模块1的具体结构,即包括第一电阻R1、第一电容C1、耦合电感L1、第二电阻R2及第二电容C2,具体连接方式见上述所述,此处不再赘述。更具体的,请参照图3,图3为本发明提供的另一种TLVR反馈电路的结构示意图,其中,受限于图片展示篇幅及展示重点,仍以存在负载为例进行该TLVR反馈电路的连接示意且假定该负载为CPU为例进行说明。
作为第一种优选的参数设置示例,第一电阻R1的相关参数可以为:阻值为200欧姆,精度为1%,封装方式为0402;第二电阻R2的相关参数可以为:阻值为130欧姆,精度为1%,封装方式为0402;第一电容C1的相关参数可以为:容值为0.022微法,耐压25V,封装方式为0402;第二电容C2的相关参数可以为:容值为0.47微法,耐压16V,封装方式为0402。
可见,通过上述方式可以简单可靠地实现TLVR_SENSE反馈模块1的电路设计,此外,上述所述的TLVR_SENSE反馈模块1还可以包括其他的电路器件,但整体骨架结构均与上述设置等效。
作为一种优选的实施例,第二电阻R2为第一可调电阻。
本实施例中,假定此处定义流经TLVR_SENSE反馈模块1且由其SENSE反馈端流出的反馈信号为TLVR_SENSE信号,则发明人进一步发现依照上述TLVR_SENSE反馈模块1的设置方式,使得SENSE信号上有明显的振铃现象,请参照图4,图4为本发明提供的一种TLVR_SENSE信号的显示示意图,其中,该图4即为按照上述第一种优选的参数设置示例进行试验,得到的示波器TLVR_SENSE信号的实测显示示意图,所述VCCIN信号对应的波形为直流电源的输出电压对应的波形(即在b点处采样得到的波形),所述TLVR_SENSE对应的波形即为未进行振铃减小处理的TLVR_SENSE信号的波形(即在a点处采样得到的波形)。可见,确实存在较大的振铃现象,而这将影响控制器的动作,使得对于电能输出模块的可控开关的控制出现偏差,严重时将烧坏器件。因此,可见,上述TLVR_SENSE反馈模块1以及第一种优选的参数设置示例均存在优化空间,具体的本条实施例给出了一种进一步的优化方式,可以将第二电阻R2设置为第一可调电阻,进而调节第一可调电阻的阻值,可以实现振铃的减小,具体的调节阻值根据实际需求以及得到的实测结果而定。对应的,给出第二种优选的参数设置示例,在第一种优选的参数设置示例的基础上(即保留第一电阻R1、第一电容C1及第二电容C2的参数设置),针对第二电阻R2经过实测调试之后发现,第二电阻R2在以原本的阻值为130欧姆的基础上,进行阻值调大可以减小振铃,但是实测中也发现过分调节反而造成振铃的增大,最终,经过实测得到在第二电阻R2的阻值取到200欧姆的时候,效果最好,振铃现象得到优化,具体请参照图5,图5为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图,其中,所述VCCIN信号对应的波形为直流电源的输出电压对应的波形(即在b点处采样得到的波形),所述TLVR_SENSE对应的波形即为按照上述第二种优选的参数设置示例进行振铃减小处理后的TLVR_SENSE信号的波形(即在a点处采样得到的波形)。可见,振铃部分确实得到了一定程度上的减小,达到了预期效果。
作为一种优选的实施例,可调电阻模块2包括第三电阻R3及第二可调电阻R5;
第二可调电阻R5的一端作为可调电阻模块2的第一端,第二可调电阻R5的第二端与第三电阻R3的一端连接且连接的公共端作为可调电阻模块2的第三端,第三电阻R3的另一端作为可调电阻模块2的第二端。
本实施例中,给出了可调电阻具体包括第三电阻R3及第二可调电阻R5,具体连接结构见上述所述,此处不再赘述。还需要说明的是,该TLVR反馈电路还可以包括第七电阻R7,以提供占位,第七电阻R7的一端与所述可调电阻模块2的第三端连接,第七电阻R7的另一端与所述电能输出模块的与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与所述负载的DP输入端连接,具体见图3所示,且该第七电阻R7包括但不限于为阻值为0的零欧姆电阻,如第七电阻R7具体相关参数为:阻值为0欧姆,精度为5%,封装方式为0402。
此外,还需要说明的是,该TLVR反馈电路还可以包括第五电阻R4以及第八电阻R8,以提供占位,第五电阻R4的一端与所述控制器的DN反馈端连接,第五电阻R4的另一端与所述接地电阻3的一端连接且连接的公共端与所述第八电阻R8的一端连接,所述第八电阻R8的另一端与所述电能输出模块的输出负端连接且在存在所述负载时还与所述负载的DN输入端连接,具体的连接示意见图3中所示,且该第五电阻R4及第八电阻R8均包括但不限于为阻值为0的零欧姆电阻,如第五电阻R4具体相关参数为:阻值为0欧姆,精度为5%,封装方式为0402;如第八电阻R8具体相关参数为:阻值为0欧姆,精度为5%,封装方式为0402。
至此,结合于图3,下面给出对于第二可调电阻R5的阻值调节可以实现空载情况下的供电电路正常上电原理推导:
针对于如图3所示的负载存在(即CPU存在)的情况,TLVR SENSE信号经过整个控制回路后的增益为:
Gsense1=(R3+R7)/(R2+R3+R7);
而针对于负载不存在,空载(即CPU不存在)的情况,TLVR SENSE信号经过整个控制回路后的增益为:
Gsense2=(R3+R5)/(R2+R3+R5);
可以理解的是,负载所在位置与控制器所在位置相隔一定距离,因此可理解为负载所在位置是相对于控制器所在位置的远端,因此,第七电阻R7及第八电阻R8均相当于远端的电阻,在负载不存在时,该部分电阻不接入而相当于开路,结合上述Gsense2的公式可以看出,第二可调电阻R5设置的过大时,将导致增益过大,过大的增益将导致控制器触发内在的过压保护逻辑,因此,给出第三种优选的参数设置示例,在第二种优选的参数设置示例的基础上(即保留第一电阻R1、第一电容C1、第一可调电阻及第二电容C2的参数设置),第三电阻R3的具体相关参数为:阻值为20欧姆,精度为5%,封装方式为0402,第二可调电阻R5的具体相关参数为:阻值为20欧姆,精度为1%,封装方式为0402,请参照图6,图6为本发明提供的一种电能输出模块的输出电压的显示示意图,其中,该图6为按照上述第三种优选的参数设置示例进行实测得到,上面的带爬坡的第一条信号即为电能输出模块的输出电压在示波器上的显示信号,可见,输出电压从0向上爬坡至一定电压值,输出电压正常,解决了触发内在过压保护而导致的设计不符合要求的问题;下面的直线即为电能输出模块的输出电流在示波器上的显示信号。
作为一种优选的实施例,还包括:
滤波模块,一端分别与TLVR_SENSE反馈模块1的SENSE反馈端及可调电阻模块2的第二端连接,另一端与控制器的DN反馈端连接,用于滤波。
本实施例中,发明人在实际测试中发现,上述实施例中所述的TLVR_SENSE信号除了存在振铃现象之外,还存在噪声干扰尖刺,这也将影响控制器的动作,使得控制器对于电能输出模块的可控开关的控制出现偏差。具体的,请参照图7,图7为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图,该图7即为按照第一种优选的参数设置示例进行试验,得到的示波器TLVR_SENSE信号的实测显示示意图,所述VCCIN信号对应的波形为直流电源的输出电压对应的波形(即在b点处采样得到的波形),所述TLVR_SENSE对应的波形即为未进行噪声干扰处理也未进行振铃减小处理的TLVR_SENSE信号的波形(即在a点处采样得到的波形)。可以看出,存在明显振铃现象且存在很多的噪声干扰尖刺;因此,该TLVR反馈电路以及上述的第三种优选的参数设置示例仍存在进一步的优化空间,于是,设置了滤波模块,以实现对于上述噪声干扰的滤除,提高抗干扰的能力,滤波模块的具体设置位置见上述所述,此处不再赘述。
作为一种优选的实施例,滤波模块为第三电容C3,第三电容C3的容值小于预设阈值,预设阈值=R3*C2/(R2+R3),其中R3为第三电阻R3的阻值,R2为第二电阻R2的阻值,C2为第二电容C2的容值。
本实施例中,给出了滤波模块具体为第三电容C3,并给出了第三电容C3的具体容值设置方式,需要说明的是,预设阈值中的各个电阻及电容在带入公式计算时,包括但不限于采用标准国际单位进行计算即可;至此,给出第四种优选的参数设置示例,即在第三种优选的参数设置示例的基础上(即保留第一电阻R1、第一电容C1、第一可调电阻、第二电容C2、第三电阻R3及第二可调电阻R5的参数设置),第三电容C3的具体相关参数为:容值为3300皮法,耐压50V,封装方式为0402。请参照图8,图8为本发明提供的另一种TLVR_SENSE信号的显示示意图,该图8即为按照第四种优选的参数设置示例进行试验,得到的示波器TLVR_SENSE信号的实测显示示意图,所述VCCIN信号对应的波形为直流电源的输出电压对应的波形(即在b点处采样得到的波形),所述TLVR_SENSE对应的波形即为进行噪声干扰处理以及振铃减小处理后的TLVR_SENSE信号的波形(即在a点处采样得到的波形),可以看出,噪声干扰以及振铃现象均得到明显的抑制,实测证明了本申请该反馈电路的工作可靠性。
作为一种优选的实施例,还包括:
第四电阻R6,一端分别与可调电阻模块2的第二端及TLVR_SENSE反馈模块1的SENSE反馈端连接,另一端与控制器的DP反馈端连接。
本实施例中,给出了该TLVR反馈电路还可以包括第四电阻R6,以提供占位,便于后续调试,具体连接方式请参照图3及上述文字描述,此处不再赘述,进一步丰富第四种优选的参数设置示例,该第四电阻R6包括但不限于为阻值为0的零欧姆电阻,如第四电阻R6的具体相关参数为:阻值为0欧姆,精度为1%,封装方式为0603。
本发明还提供了一种PCB板,包括PCB板卡本体,PCB板卡本体上设有如上述的TLVR反馈电路;
TLVR反馈电路中的第一电阻R1在PCB板卡本体上的第一位置与TLVR反馈电路中的耦合电感L1在PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第一预设干扰噪声消除距离;
TLVR反馈电路中的第一电容C1在PCB板卡本体上的第三位置与耦合电感L1在PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第二预设干扰噪声消除距离。
本实施例中,对于本发明中提供的PCB板的介绍请参照上述TLVR反馈电路的实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,发明人进一步发现在将上述的TLVR反馈电路实际摆放在PCB板卡本体上时,对于器件具体摆放方式与信号走线也存在优化空间。请首先参照图9,图9为本发明提供的一种PCB板卡本体的实体器件摆放及走线示意图,耦合电感L1与TLVR电感4相近放置以实现耦合,假定TLVR_SENSE反馈模块1中的信号走线均定义为TLVR_SENSE走线,则经过第一电阻R1及第一电容C1后合成的单端信号(即第一电阻R1的另一端与第一电容C1的另一端连接且连接得到的公共端再向后走线均为单端信号),也即TLVR_SENSE走线对应的TLVR_SENSE走线信号(图9中将该TLVR_SENSE走线信号以附图标记5进行标记)来说,该单端信号相对干净,没有干扰,但是电感是高噪声器件,按照图9中所示的摆放方式,则该单端信号还是不可避免地要绕过耦合电感L1,其噪声会马上耦合进所述单端信号,那么该噪声势必会影响到后续控制器的动作,影响控制准确度,还需要说明的是,图9中将上述单端信号的走线(即TLVR_SENSE走线信号)以深灰浅灰间隔形式的线条进行示意且标记为附图标记5,且受限于图片展示重点,上述单端信号与第二电阻R2之间的连线以及后续的连线不作重点展示。
因此,本申请中将第一电阻R1与第一电容C1放置在距离耦合电感L1较远的位置,也即:第一电阻R1在PCB板卡本体上的第一位置与耦合电感L1在PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第一预设干扰噪声消除距离,所述第一预设干扰噪声消除距离包括但不限于为600密耳,此外,本申请中所述的直径距离并不是两者之间的实际走线距离,因为走线过程中很可能由于器件摆放原因存在绕线情况,因此,这里的直径距离本质上指的是第一电阻R1所在的第一位置的中心点与耦合电感L1所在的第二位置的中心点之间的距离;同理,第一电容C1在PCB板卡本体上的第三位置与耦合电感L1在PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第二预设干扰噪声消除距离,所述第二预设干扰噪声消除距离包括但不限于为600密耳,在此不作特别的限定,根据实际走线需求及器件摆放情况设定即可,也不必摆放的距离过远以免影响PCB板卡上其他器件的工作性能。具体的,请参照图10,图10为本发明提供的另一种PCB板卡本体的实体器件摆放及走线示意图,对应于图9,图10展示了将上述第一电阻R1及第一电容C1的摆放位置进行优化后的示意,则电感噪声产生的影响将在经过第一电阻R1及第一电容C1之后被消除掉。
作为一种优选的实施例,在第四种优选的参数设置示例中,第一电阻R1对应的封装方式为0402,可以将该封装方式进一步优化为0805,可以理解的是,封装尺寸变大,虽然第一电阻R1的阻值本身并没有变化,但是,封装尺寸变大后其可以更好地抵抗电感带来的噪声干扰,耐受力更强。
作为一种优选的实施例,PCB板卡本体上的预设走线线路的两侧还分设有地线;
预设走线线路包括连接的公共端与串联后的电路的一端之间的连接线路、串联后的电路的另一端与TLVR反馈电路中控制器的DP反馈端之间的连接线路,连接的公共端为第一电阻R1和第一电容C1连接的公共端,串联后的电路为TLVR反馈电路中的第二电阻R2与第二电容C2串联后的电路。
本实施例中,发明人进一步考虑到PCB板卡上还包括其他器件,具体来说,请继续参照图9所示,经过第一电阻R1及第一电容C1之后的单端信号没有任何保护的经过第二电阻R2、第二电容C2进而走至控制器的DP反馈端,因此本质上是一种没有抗干扰设计的走线方式,该方式很可能受到途径的其他器件的影响而引入噪声,进而影响控制器动作。为此,本申请还在PCB板卡本体上的预设走线线路的两侧还分设有地线,分设于两侧的地线与预设走线线路之间的具体相距多近根据实际需求设定即可,且预设走线线路可以包括连接的公共端与串联后的电路的一端之间的连接线路,可以包括串联后的电路的另一端与TLVR反馈电路中控制器的DP反馈端之间的连接线路,当然还可以包括第二电阻R2与第二电容C2之间的连接线路,具体请参照图10,图10中将地线以GND的形式进行标注,可见,该地线分设于单端信号走线的两侧,且受限于图片的展示篇幅,仅展示连接的公共端之后的一段预设走线线路的地线铺设示意。
可以理解的是,上述设计可以很好地将单端信号走线与其他器件产生的干扰隔离,以保证该信号不受噪声的影响,此外,若该信号存在换成至内层走线的需求,也同样按照上述铺设地线的方式处理即可。
综上所有实施例中所述可见,本申请提供的TLVR反馈电路及其在PCB板卡本体上的距离设置方式的优化,可以为控制器提供更加精准的反馈输入,最终的控制精度更高,提高了电子设备供电电路的设计质量及可靠性。
请参照图11,图11为本发明提供的一种供电电路的结构示意图。
该一种供电电路,包括如上述所述的TLVR反馈电路6,还包括:
控制器7,与TLVR反馈电路6连接;
电能输出模块8,输入端与供应电源连接,输出端与TLVR反馈电路6连接且在存在负载时还与负载连接,控制端与控制器7连接。
对于本发明中提供的供电电路的介绍请参照上述TLVR反馈电路的实施例,此处不再赘述。
还需要说明的是,该供电电路可以应用在各种电子设备中,所述电子设备包括但不限于服务器。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
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。在没有更多限制的情况下,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发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明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 (10)
1.一种TLVR反馈电路,其特征在于,包括可调电阻模块、TLVR_SENSE反馈模块以及接地电阻;所述可调电阻模块的第一端与直流电源连接,第二端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及控制器的DP反馈端连接,第三端与电能输出模块的输出正端连接且在存在负载时还与所述负载的DP输入端连接;所述电能输出模块的输入端与供应电源连接;
所述接地电阻的一端分别与所述控制器的DN反馈端连接及所述电能输出模块的输出负端连接且在存在所述负载时还与所述负载的DN输入端连接,另一端接地;
所述TLVR_SENSE反馈模块用于与所述电能输出模块中的TLVR电感耦合;所述可调电阻模块用于提供不同阻值的等效电阻,以使所述控制器在空载或轻载时,根据自身反馈端接收到的电压反馈信号控制所述电能输出模块中的可控开关导通以保证电能输出。
2.如权利要求1所述的TLVR反馈电路,其特征在于,所述TLVR_SENSE反馈模块包括第一电阻、第一电容、耦合电感、第二电阻及第二电容;
所述耦合电感的一端与所述第一电阻的一端连接,另一端与所述第一电容的一端连接后接地,用于与所述TLVR电感耦合;
所述第二电阻与所述第二电容串联,所述第一电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接且连接的公共端与所述串联后的电路的一端连接,所述串联后的电路的另一端分别与所述可调电阻模块的第二端及所述控制器的DP反馈端连接。
3.如权利要求2所述的TLVR反馈电路,其特征在于,所述第二电阻为第一可调电阻。
4.如权利要求2所述的TLVR反馈电路,其特征在于,所述可调电阻模块包括第三电阻及第二可调电阻;
所述第二可调电阻的一端作为所述可调电阻模块的第一端,所述第二可调电阻的第二端与所述第三电阻的一端连接且连接的公共端作为所述可调电阻模块的第三端,所述第三电阻的另一端作为所述可调电阻模块的第二端。
5.如权利要求4所述的TLVR反馈电路,其特征在于,还包括:
滤波模块,一端分别与所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端及所述可调电阻模块的第二端连接,另一端与所述控制器的DN反馈端连接,用于滤波。
6.如权利要求5所述的TLVR反馈电路,其特征在于,所述滤波模块为第三电容,所述第三电容的容值小于预设阈值,所述预设阈值=R3*C2/(R2+R3),其中R3为所述第三电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值,C2为所述第二电容的容值。
7.如权利要求1至6任一项所述的TLVR反馈电路,其特征在于,还包括:
第四电阻,一端分别与所述可调电阻模块的第二端及所述TLVR_SENSE反馈模块的SENSE反馈端连接,另一端与所述控制器的DP反馈端连接。
8.一种PCB板,其特征在于,包括PCB板卡本体,所述PCB板卡本体上设有如权利要求2至6任一项所述的TLVR反馈电路;
所述TLVR反馈电路中的第一电阻在所述PCB板卡本体上的第一位置与所述TLVR反馈电路中的耦合电感在所述PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第一预设干扰噪声消除距离;
所述TLVR反馈电路中的第一电容在所述PCB板卡本体上的第三位置与所述耦合电感在所述PCB板卡本体上的第二位置之间的直径距离大于第二预设干扰噪声消除距离。
9.如权利要求8所述的PCB板,其特征在于,所述PCB板卡本体上的预设走线线路的两侧还分设有地线;
所述预设走线线路包括连接的公共端与串联后的电路的一端之间的连接线路、所述串联后的电路的另一端与所述TLVR反馈电路中控制器的DP反馈端之间的连接线路,所述连接的公共端为所述第一电阻和所述第一电容连接的公共端,所述串联后的电路为所述TLVR反馈电路中的第二电阻与第二电容串联后的电路。
10.一种供电电路,其特征在于,包括如权利要求1至7任一项所述的TLVR反馈电路,还包括:
控制器,与所述TLVR反馈电路连接;
电能输出模块,输入端与供应电源连接,输出端与所述TLVR反馈电路连接且在存在负载时还与所述负载连接,控制端与所述控制器连接。
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