CN210201554U - 一种服务器备用电源系统 - Google Patents

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林威呈
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Abstract

本实用新型涉及服务器电源技术领域，提供一种服务器备用电源系统，包括DC电源和至少一路与DC电源连接的备用电源供电电路，备用电源供电电路与系统负载连接，DC电源连接供电源；备用电源供电电路包括电源切换器、备用电源电路和电源保护电路，其中，电源切换器与DC电源连接，备用电源电路与电源切换器连接，电源保护电路分别与备用电源电路、系统负载连接；电源切换器的开关受备用电源电路的信号控制，从而实现有效实时的提供电源，并可根据系统负载的需求，提供对应的匹配电源，从而简化了电源供应器的结构和设计，降低成本，提高整个备用电源供电的系统安全性，也避免使用电解液所带来的风险。

Description

一种服务器备用电源系统
技术领域
本实用新型属于服务器电源技术领域，尤其涉及一种服务器备用电源系统。
背景技术
现在市面上的服务器,随着使用者的需求和技术的发展,服务器开始有备用电源的需求。备用电源的设计,普遍是使用AC电源供应器来做备用电源的来源来防止再突然的断电，造成系统无法做数据备份。但随着服务器的设计趋势越变越多元化，传统的1U或2U系统或刀锋服务器,备用电源的设计弹性较差。
目前，备用电源主要的来源是AC电源供应器，其主要功能是当主电源突然断电时，为系统负载提供短暂的电力供应，因为当突然的断电发生时,服务器会需要短暂的电力来做数据备份。而在普遍的服务器里备用电源需要服务器(1U/2U服务器或Blade Server)里的BMC或HW monitor来告知电源供应器启用备用电源,或是电源供应器能自我判断AC电源线是否有提供电源再来决定是否要启动备用电源。AC电源供应器在做备用电源的设计,主要是用大电容(电解电容)去作能量储存来做备用电源的提供，其存在如下缺陷：
(1)备用电源的储存能量的来源主要是电解电容,电解电容的使用存在电解液外流的风险，从而造成电路板的损坏；
(2)AC电源供应器具备提供备用电源的能力,这就会增加AC电源供应器的设计复杂度，并且该AC电源供应器能自我判断AC电源没电和收到服务器的讯号,做及时的备份电源提供。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种服务器备用电源系统，旨在解决现有技术中备用电源存在电解液外流造成电路板损坏以及AC电源供应器设计结构复杂的问题。
本实用新型所提供的技术方案是：一种服务器备用电源系统，包括DC电源和至少一路与所述DC电源连接的备用电源供电电路，所述备用电源供电电路与系统负载连接，所述DC电源连接供电源；
所述备用电源供电电路包括电源切换器、备用电源电路和电源保护电路，其中，所述电源切换器与所述DC电源连接，所述备用电源电路与所述电源切换器连接，所述电源保护电路分别与所述备用电源电路、系统负载连接；
所述电源切换器的开关受所述备用电源电路的信号控制。
作为一种改进的方案，所述供电源包括AC电源供应器和DC Bus Bar。
作为一种改进的方案，所述电源保护电路为串接在所述备用电源电路和所述系统负载之间的一个二极管；
所述二极管的阴极与所述备用电源电路连接，所述二极管的阳极与所述系统负载连接。
作为一种改进的方案，所述电源切换器包括控制芯片、第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管；
所述控制芯片设有管脚Gate和管脚ON，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的栅极分别与所述控制芯片的管脚Gate连接，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的漏极分别与所述DC电源连接，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的源极分别与所述备用电源电路连接；
所述备用电源电路的系统管理总线SMBUS的Alert讯号通过信号线与所述控制芯片的管脚ON连接。
作为一种改进的方案，在所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管中，栅极相对于源极的电压Vgs大于门限电压值Vth。
在本实用新型中，服务器备用电源系统包括DC电源和至少一路与所述DC电源连接的备用电源供电电路，所述备用电源供电电路与系统负载连接，所述DC电源连接供电源；所述备用电源供电电路包括电源切换器、备用电源电路和电源保护电路，其中，所述电源切换器与所述DC电源连接，所述备用电源电路与所述电源切换器连接，所述电源保护电路分别与所述备用电源电路、系统负载连接；所述电源切换器的开关受所述备用电源电路的信号控制，从而实现有效实时的提供电源，并可根据系统负载的需求，提供对应的匹配电源，从而简化了电源供应器的结构和设计，降低成本，提高整个备用电源供电的系统安全性，也避免使用电解液所带来的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本实用新型提供的服务器备用电源系统的结构示意图；
图2是本实用新型提供的备用电源供电电路的局部电路图；
其中，1-DC电源，2-备用电源供电电路，3-系统负载，4-电源切换器，5-备用电源电路，6-电源保护电路，7-AC电源供应器，8-DC Bus Bar，9-二极管，10-控制芯片，11-第一NMOS晶体管，12-第二NMOS晶体管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1是本实用新型提供的服务器备用电源系统的结构示意图，其中图中仅给出了与本实用新型相关的部分。
服务器备用电源系统包括DC电源1和至少一路与所述DC电源1连接的备用电源供电电路2，所述备用电源供电电路2与系统负载3连接，所述DC电源1连接供电源；
所述备用电源供电电路2包括电源切换器4、备用电源电路5和电源保护电路6，其中，所述电源切换器4与所述DC电源1连接，所述备用电源电路5与所述电源切换器4连接，所述电源保护电路6分别与所述备用电源电路5、系统负载3连接；
所述电源切换器4的开关受所述备用电源电路5的信号控制。
其中，如图1所示，供电源包括AC电源供应器7和DC Bus Bar 8，其中，输入的电压可以是基准电压值，例如12V，不管是AC电源供应器，或DC Bus Bar，均可使用；
该服务器备用电源系统针对的是直流电源，当输入的直流电源时，电流经由一个电源切换器4，每一个电源切换器4判断是否将电流流入对应的备用电源电路5，当备用电源电路5有电源输入时，会进行充电并同步提供电源到系统负载3，而电源保护电路6是防止电源回流，造成损坏。
在本实用新型中，电源保护电路6为串接在所述备用电源电路5和所述系统负载3之间的一个二极管9；
所述二极管9的阴极与所述备用电源电路5连接，所述二极管9的阳极与所述系统负载3连接；
该二极管的设置确保每一个备用电源电路5的输出可单一提供给系统负载3，并可同时防止有电源回流的问题。
在本实用新型中，如图2所示，电源切换器4包括控制芯片10、第一NMOS晶体管11和第二NMOS晶体管12；
所述控制芯片10设有管脚Gate和管脚ON，所述第一NMOS晶体管11、第二NMOS晶体管12的栅极分别与所述控制芯片10的管脚Gate连接，所述第一NMOS晶体管11、第二NMOS晶体管12的漏极分别与所述DC电源1连接，所述第一NMOS晶体管11、第二NMOS晶体管12的源极分别与所述备用电源电路5连接；
所述备用电源电路5的系统管理总线SMBUS的Alert讯号通过信号线与所述控制芯片10的管脚ON连接。
在该实施例中，在所述第一NMOS晶体管11和第二NMOS晶体管12中，栅极相对于源极的电压Vgs大于门限电压值Vth，以确保NMOS晶体管可以完全开启导通。
在本实用新型中，服务器备用电源系统可用SMBUS Alert讯号来做为NMOS晶体管对控制芯片10的控制信号，当备用电源电路5有异常时，SMBUS的Alert讯号变为low,可适时地关闭NMOS晶体对控制芯片10的控制，来关闭此备用电源电路5,防止备用电源的损坏。
在该实施例中，SMBUS Alert讯号特性是正常使用，都是高准位的讯号,而当电源模块有异常时，例如备用电源电路5无法正常供电,或无法再储存电源时,SMBUS Alert讯号就会变成低准位，利用此特性,NMOS晶体管控制芯片10的选用，是在当SMBUS Alert为高准位时,当管脚ON为高准位时，则两个NMOS晶体管就会开启；当SMBUS Alert是低准位,管脚ON位会是低准位,则NMOS晶体管就做关闭。
在本实用新型中，服务器备用电源系统包括DC电源1和至少一路与所述DC电源1连接的备用电源供电电路2，所述备用电源供电电路2与系统负载3连接，所述DC电源1连接供电源；所述备用电源供电电路2包括电源切换器4、备用电源电路5和电源保护电路6，其中，所述电源切换器4与所述DC电源1连接，所述备用电源电路5与所述电源切换器4连接，所述电源保护电路6分别与所述备用电源电路5、系统负载3连接；所述电源切换器4的开关受所述备用电源电路5的信号控制，从而实现有效实时的提供电源，并可根据系统负载3的需求，提供对应的匹配电源，从而简化了电源供应器的结构和设计，降低成本，提高整个备用电源供电的系统安全性，也避免使用电解液所带来的风险。
以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种服务器备用电源系统，其特征在于，包括DC电源和至少一路与所述DC电源连接的备用电源供电电路，所述备用电源供电电路与系统负载连接，所述DC电源连接供电源；
所述备用电源供电电路包括电源切换器、备用电源电路和电源保护电路，其中，所述电源切换器与所述DC电源连接，所述备用电源电路与所述电源切换器连接，所述电源保护电路分别与所述备用电源电路、系统负载连接；
所述电源切换器的开关受所述备用电源电路的信号控制。
2.根据权利要求1所述的服务器备用电源系统，其特征在于，所述供电源包括AC电源供应器和DC Bus Bar。
3.根据权利要求2所述的服务器备用电源系统，其特征在于，所述电源保护电路为串接在所述备用电源电路和所述系统负载之间的一个二极管；
所述二极管的阴极与所述备用电源电路连接，所述二极管的阳极与所述系统负载连接。
4.根据权利要求2所述的服务器备用电源系统，其特征在于，所述电源切换器包括控制芯片、第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管；
所述控制芯片设有管脚Gate和管脚ON，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的栅极分别与所述控制芯片的管脚Gate连接，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的漏极分别与所述DC电源连接，所述第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的源极分别与所述备用电源电路连接；
所述备用电源电路的系统管理总线SMBUS的Alert讯号通过信号线与所述控制芯片的管脚ON连接。
5.根据权利要求4所述的服务器备用电源系统，其特征在于，在所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管中，栅极相对于源极的电压Vgs大于门限电压值Vth。
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CN112181106A (zh) * 2020-09-02 2021-01-05 宁畅信息产业(北京)有限公司 服务器及其驱动方法

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