CN211320909U - 数据中心微模块配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电领域，公开了一种数据中心微模块配电系统，包括UPS输出柜、IT机柜、密集型母线槽、插接箱和总控制箱，密集型母线槽安装在IT机柜的上方，密集型母线槽的一端与UPS输出柜连接，密集型母线槽的另一端通过插接箱与IT机柜连接，总控制箱连接每列IT机柜，总控制箱内设有主控板，主控板上设有供电模块，供电模块包括电源、基准电压源、第一电位器、第二电阻、电压比较器、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第五电阻、第二三极管、单向晶闸管和电压输出端。实施本实用新型的数据中心微模块配电系统，具有以下有益效果：电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

数据中心微模块配电系统

技术领域

本实用新型涉及配电领域，特别涉及一种数据中心微模块配电系统。

背景技术

现有技术中有些数据中心微模块配电系统能够为中、大型数据中心解决单一的微模块内IT机柜配电的方式，采用母线槽代替原有列头柜，能够承受更大的动能应力和热应力，提高散热量加大载流量、提高了微模块服务器和机柜扩展能力、减少了电缆线路损耗、降低运营成本，避免列头柜带来的故障点。能灵活部署、合理选择即插即用的插接箱，断路器容量与单机柜功耗相匹配，能够满足客户对机柜功耗的个性化需求。实现数据中微模块内IT机柜安全的双倍冗余，体现了以人为本，高效、安全、灵活性的原则。

图1为传统数据中心微模块配电系统的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统数据中心微模块配电系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统数据中心微模块配电系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的数据中心微模块配电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数据中心微模块配电系统，包括UPS输出柜、IT机柜、密集型母线槽、插接箱和总控制箱，所述密集型母线槽安装在所述IT机柜的上方，所述密集型母线槽的一端与所述UPS输出柜连接，所述密集型母线槽的另一端通过所述插接箱与所述IT机柜连接，所述总控制箱连接每列所述IT机柜，所述总控制箱内设有主控板，所述主控板上设有供电模块，

所述供电模块包括电源、基准电压源、第一电位器、第二电阻、电压比较器、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第五电阻、第二三极管、单向晶闸管和电压输出端，所述电源分别与所述基准电压源的第一引脚、所述第四电阻的一端、所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的集电极连接，所述基准电压源的第二引脚与所述第一电位器的一个固定端连接，所述第一电位器的滑动端与所述电压比较器的第三引脚连接，所述电压比较器的第一引脚分别与所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端连接，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的另一端连接，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电容的一端、所述第五电阻的一端和所述单向晶闸管的控制极连接，所述电压比较器的第四引脚分别与所述第二三极管的基极和所述单向晶闸管的阳极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电阻的另一端和所述电压输出端的一端连接，所述基准电压源的第三引脚分别与所述第一电位器的另一个固定端、所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端、所述第五电阻的另一端、所述单向晶闸管的阴极和所述电压输出端的另一端连接。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述第一二极管的型号为S-822T。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述供电模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第六电阻的另一端与所述单向晶闸管的阳极连接。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述第六电阻的阻值为42kΩ。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述第二三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述基准电压源的型号为AD581。

在本实用新型所述的数据中心微模块配电系统中，所述电压比较器的型号为LM339。

实施本实用新型的数据中心微模块配电系统，具有以下有益效果：由于设有包括UPS输出柜、IT机柜、密集型母线槽、插接箱和总控制箱，总控制箱内设有主控板，主控板上设有供电模块，供电模块包括电源、基准电压源、第一电位器、第二电阻、电压比较器、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第五电阻、第二三极管、单向晶闸管和电压输出端，该供电模块与传统数据中心微模块配电系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管用于进行限流保护，因此本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为传统数据中心微模块配电系统的供电部分的电路原理图；

图2为本实用新型数据中心微模块配电系统一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中供电模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型数据中心微模块配电系统实施例中，该数据中心微模块配电系统的结构示意图如图2所示。图2中，该数据中心微模块配电系统包括UPS输出柜1、IT机柜2、密集型母线槽3、插接箱4和总控制箱5，其中，密集型母线槽3安装在IT机柜2的上方，密集型母线槽3的一端与UPS输出柜1连接，密集型母线槽3的另一端通过插接箱4与IT机柜2连接，总控制箱5连接每列IT机柜2，总控制箱5内设有主控板，主控板上设有供电模块。

该数据中心微模块配电系统采用密集型母线槽3代替列头柜，在数据中心微模块末端采用密集型母线槽供电到每个IT机柜2，来代替精密配电列头柜，密集型母线槽3安装在IT机柜2的顶部，能够节约空间增加IT机柜2的数量，IT机柜2能够直接从密集型母线槽3上就近取电，做到三相双路，更好的做到三相电流均衡。

总控制箱5连接每列IT机柜2并配置主控制器，总控制箱5配置有智能仪器仪表(带RS485输出口)、双回路指示灯6个(含A、B、C三相双路)、防雷器、空气开关等。插接箱4连接每架IT机柜2并采用双回路设计，能够根据用户需求配置具体大小，一般采用32A或64A。

图3为本实施例中供电模块的电路原理图，图3中，该供电模块包括电源VCC、基准电压源U1、第一电位器RP1、第二电阻R2、电压比较器A1、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、第一二极管D1、第一电容C1、第五电阻R5、第二三极管Q2、单向晶闸管U2和电压输出端Vo，其中，电源VCC分别与基准电压源U1的第一引脚、第四电阻R4的一端、第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的集电极连接，基准电压源U1的第二引脚与第一电位器RP1的一个固定端连接，第一电位器RP1的滑动端与电压比较器A1的第三引脚连接，电压比较器A1的第一引脚分别与第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端连接，第一三极管Q1的基极与第四电阻R4的另一端连接，第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极分别与第一电容C1的一端、第五电阻R5的一端和单向晶闸管U2的控制极连接，电压比较器A1的第四引脚分别与第二三极管Q2的基极和单向晶闸管U2的阳极连接，第二三极管Q2的发射极分别与第三电阻R3的另一端和电压输出端Vo的一端连接，基准电压源U1的第三引脚分别与第一电位器RP1的另一个固定端、第二电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端、第五电阻R5的另一端、单向晶闸管U2的阴极和电压输出端Vo的另一端连接。

该供电模块与图1中传统数据中心微模块配电系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第一二极管D1为限流二极管，用于对第一三极管Q1的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管Q1的发射极电流较大时，通过该第一二极管D1可以降低第一三极管Q1的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第一二极管D1的型号为S-822T。当然，在实际应用中，第一二极管D1也可以采用其他型号具有相同功能的二极管。

本实施例中，基准电压源U1的型号为AD581，电压比较器A1的型号为LM339。

该供电模块的工作原理如下：正常情况下，电压比较器A1的第四引脚输出高电平，使得第二三极管Q2导通，电压输出端Vo为负载供电，第一三极管Q1和单向晶闸管U2组成过流截止式保护电略，第四电阻R4可用于设定最大电流，当遇到过流情况时，经过第四电阻R4的电压使得第一三极管Q1的基极得电，第一三极管Q1导通，单向晶闸管U2的控制极得电触发，单向晶闸管U2导通，从而将第二三极管Q2的基极电位拉低，第二三极管Q2截止，达到过流保护的目的。第一电容C1和第五电阻R5是用于防止电容性负载时保护电路频繁动作。电压比较器A1为过压保护检测元件，遇到过压情况时，经过第三电阻R3和第二电阻R2分压后的电压将电压比较器A1的第一引脚的电位拉高，从而使得电压比较器A1输出低电平，同样使得第二三极管Q2的基极电位下降，断开负载，达到过压保护的目的。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第二三极管Q2的基极连接，第六电阻R6的另一端与单向晶闸管U2的阳极连接。第六电阻R6为限流电阻，用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护。电流保护的原理如下：当第二三极管Q2的基极电流较大时，通过该第六电阻R6可以降低第二三极管Q2的基极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第六电阻R6的阻值为42kΩ。当然，在实际应用中，第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应调整，即第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该供电模块与传统数据中心微模块配电系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。该供电模块中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数据中心微模块配电系统，其特征在于，包括UPS输出柜、IT机柜、密集型母线槽、插接箱和总控制箱，所述密集型母线槽安装在所述IT机柜的上方，所述密集型母线槽的一端与所述UPS输出柜连接，所述密集型母线槽的另一端通过所述插接箱与所述IT机柜连接，所述总控制箱连接每列所述IT机柜，所述总控制箱内设有主控板，所述主控板上设有供电模块，

所述供电模块包括电源、基准电压源、第一电位器、第二电阻、电压比较器、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第五电阻、第二三极管、单向晶闸管和电压输出端，所述电源分别与所述基准电压源的第一引脚、所述第四电阻的一端、所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的集电极连接，所述基准电压源的第二引脚与所述第一电位器的一个固定端连接，所述第一电位器的滑动端与所述电压比较器的第三引脚连接，所述电压比较器的第一引脚分别与所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端连接，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的另一端连接，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电容的一端、所述第五电阻的一端和所述单向晶闸管的控制极连接，所述电压比较器的第四引脚分别与所述第二三极管的基极和所述单向晶闸管的阳极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电阻的另一端和所述电压输出端的一端连接，所述基准电压源的第三引脚分别与所述第一电位器的另一个固定端、所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端、所述第五电阻的另一端、所述单向晶闸管的阴极和所述电压输出端的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述第一二极管的型号为S-822T。

3.根据权利要求2所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述供电模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第六电阻的另一端与所述单向晶闸管的阳极连接。

4.根据权利要求3所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述第六电阻的阻值为42kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述第二三极管为NPN型三极管。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述基准电压源的型号为AD581。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的数据中心微模块配电系统，其特征在于，所述电压比较器的型号为LM339。

Images