TW201335739A - 伺服器系統 - Google Patents

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Abstract

一種伺服器系統。伺服器系統包括主機板及伺服器電源系統。伺服器電源系統包括電力傳輸介面、電源供應器、電池備援單元及訊號傳輸介面。電源供應器將交流電源轉換為直流電源後經該電力傳輸介面輸出至主機板。電池備援單元係經電力傳輸介面並聯供電或備援供電至主機板。電池備援單元與電源供應器之尺寸相同。訊號傳輸介面係電性連接主機板、電源供應器及電池備援單元。

Description

伺服器系統
本發明是有關於一種電腦系統，且特別是有關於一種伺服器系統。
請參照第1圖，第1圖繪示係為傳統伺服器系統之架構示意圖。傳統伺服器系統1包括主機板11及伺服器電源系統12。伺服器電源系統12包括數個電源供應器(Power Supply)132。電源供應器122將交流電源AC轉換為直流電源VDC輸出至電路板11。採用多個電源供應器122的目的是為了當某一電源供應器122發生故障時，其他的電源供應器122能提供備援電源維持伺服器系統1的持續運作。然而，如果交流電源VAC發生斷電或電源線鬆脫時，傳統伺服器系統1仍會發生斷電的情事。
本發明係有關於一種伺服器系統。
根據本發明，提出一種伺服器系統。伺服器系統包括主機板及伺服器電源系統。伺服器電源系統包括電力傳輸介面、電源供應器(Power Supply)、電池備援單元(Battery Backup Unit,BBU)及訊號傳輸介面。電源供應器將交流電源轉換為直流電源後經該電力傳輸介面輸出至主機板。電池備援單元係經電力傳輸介面並聯供電或備援供電至主機板。電池備援單元與電源供應器之尺寸相同。訊號傳輸介面係電性連接主機板、電源供應器及電池備援單元。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
 第一實施例
請同時參照第2圖及第3圖，第2圖繪示係為依照第一實施例之一種伺服器系統之外觀示意圖，第3圖繪示係為依照第一實施例之一種伺服器系統之架構示意圖。伺服器系統2包括主機板21、伺服器電源系統22及伺服器機櫃23。伺服器電源系統22包括電力傳輸介面221、電源供應器(Power Supply)222、電池備援單元(Battery Backup Unit,BBU)223及訊號傳輸介面224。電源供應器222及電池備援單元223係可共用電力傳輸介面221及訊號傳輸介面224。
電力傳輸介面221用以並聯電源供應器222及電池備援單元223，且電力傳輸介面221例如為電路傳輸線或電力匯流排。訊號傳輸介面224係電性連接主機板21、電源供應器222及電池備援單元223，且訊號傳輸介面224係於主機板21、電源供應器222及電池備援單元223之間傳遞訊號。
電源供應器222將交流電源VAC轉換為直流電源VDC後經電力傳輸介面221輸出至主機板21。電池備援單元223經電力傳輸介面221並聯供電或備援供電至主機板21。電池備援單元223與電源供應器222之尺寸相同且能夠相互替代。如此一來，伺服器電源系統22即能兼具不斷電系統(Uninterruptible Power Supply,UPS)及備援供電的功能。
伺服器機櫃包括數個尺寸相同之電源供應器插槽231。使用者可視其需求選擇部份電源供應器插槽231容置電源供應器222，並選擇其他電源供應器插槽231容置電池備援單元223。
請同時參照第3圖及第4圖，第4圖繪示係為依照第一實施例之一種電池備援單元之示意圖。前述電池備援單元223於第一實施例係以電池備援單元223a為例說明。當電源供應器222供電發生異常時，電池備援單元223a被啟動以備援供電至主機板21。電源供應器222供電發生異常的情況可能有許多種。舉例來說，電源供應器222本身發生故障導致電源供應器222發生斷電。或者，電源線鬆脫導致電源供應器222發生斷電。
電池備援單元223a包括電池模組2231、電池充電器2232、直流轉換器2233、控制單元2234、隔離電路2235及斷電偵測電路2236。控制單元2234例如係由微控制器及電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)所實現，而隔離電路2235例如係由冗餘電晶體(Oring FET)及均流(Current Sharing)電路所實現。
為了啟動電池備援單元223a，斷電偵測電路2236偵測該交流電源是否斷電，並於交流電源VAC斷電後產生斷電訊號S1通知控制單元2234進行開機。電池備援單元223a開機後，控制單元2234控制電池充電器2232根據交流電源VAC提供充電電壓V1對電池模組2231充電。
控制單元2234控制直流轉換器2233將電池模組2231輸出之充電電壓V1轉換為備援電源V2。當電源供應器222供電發生異常時，隔離電路2235將備援電源V2備援供電至主機板21。隔離電路2235不僅可產生均流訊號(Current Sharing Signal)S4給控制單元2234，更可偵測電力傳輸介面221上的電壓以產生輸出電壓偵測訊號S5至控制單元2234。
需說明的是，電源供應器222供電發生異常的判斷方式並不侷限於使用斷電偵測電路2236。一般來說，當電源供應器222供電發生異常時，電源供應器222本身會產生一個市電狀態訊號(AC OK Signal)S2。控制單元2234也可根據市電狀態訊號S2進行開機。市電狀態訊號S2可以由電源供應器222直接傳送給電池備援單元223a。或者，電源供應器222先將市電狀態訊號S2傳送給主機板21，再由主機板21傳送給電池備援單元223a。
除了前述斷電偵測電路2236及市電狀態訊號S2外，亦可由主機板21產生一控制訊號S3。控制單元2234根據控制訊號S3進行開機。控制訊號S3例如係由12C匯流排傳送。
第二實施例
請同時參照第3圖及第5圖，第5圖繪示係為依照第二實施例之一種電池備援單元之示意圖。前述電池備援單元223於第二實施例係以電池備援單元223b為例說明。當電池備援單元223b已經開機且操作在省電模式時，電池備援單元223b根據電力傳輸介面221之電壓決定是否並聯供電至主機板21。電池備援單元223b包括電池模組2231、直流轉換器2233、控制單元2234、隔離電路2235及昇壓轉換器2237。昇壓轉換器2237將直流電源VDC轉換為充電電壓V1對電池模組2231充電。控制單元2234控制直流轉換器2233將電池模組2231輸出之充電電壓V1轉換為備援電源V2。當電力傳輸介面221上的直流電源VDC小於備援電源V2時，隔離電路2235將備援電源V2並聯供電至主機板21。需說明的是，電池備援單元223b的輸出可以取決於隔離電路2235中冗餘電晶體(Oring FET)兩端的電壓差。當電力傳輸介面221上的直流電源VDC不足時，電池備援單元223b即能自動地補足電壓差。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．傳統伺服器系統
2．．．依照本發明實施例之伺服器系統
11、21．．．主機板
12．．．伺服器電源系統
22．．．依照本發明實施例之伺服器電源系統
23．．．伺服器機櫃
122、222．．．電源供應器
221．．．電力傳輸介面
223、223a、223b．．．電池備援單元
224．．．訊號傳輸介面
231．．．電源供應器插槽
2231．．．電池模組
2232．．．電池充電器
2233．．．直流轉換器
2234．．．控制單元
2235．．．隔離電路
2236．．．斷電偵測電路
2237．．．昇壓轉換器
VAC．．．交流電源
VDC．．．直流電源
V1．．．充電電壓
V2．．．備援電源
S1．．．斷電訊號
S2．．．市電狀態訊號
S3．．．控制訊號
S4．．．均流訊號
S5．．．電壓偵測訊號
第1圖繪示係為傳統伺服器系統之架構示意圖。
第2圖繪示係為依照第一實施例之一種伺服器系統之外觀示意圖。
第3圖繪示係為依照第一實施例之一種伺服器系統之架構示意圖。
第4圖繪示係為依照第一實施例之一種電池備援單元之示意圖。
第5圖繪示係為依照第二實施例之一種電池備援單元之示意圖。
2．．．伺服器系統
21．．．主機板
22．．．伺服器電源系統
221．．．電力傳輸介面
222．．．電源供應器
223．．．電池備援單元
224．．．訊號傳輸介面
VAC．．．交流電源
VDC．．．直流電源

Claims (11)

  1. 一種伺服器系統包括：一主機板；以及一伺服器電源系統，包括：一電力傳輸介面；一電源供應器(Power Supply)，用以將一交流電源轉換為一直流電源後經該電力傳輸介面輸出至該主機板；一電池備援單元(Battery Backup Unit,BBU)，係經該電力傳輸介面並聯供電或備援供電至該主機板，該電池備援單元與該電源供應器之尺寸相同；及一訊號傳輸介面，係電性連接該主機板、該電源供應器及該電池備援單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，更包括一伺服器機櫃，伺服器機櫃包括：一第一電源供應器插槽，用以容置該電源供應器；以及一第二電源供應器插槽，用以容置該電池備援單元，且該第二電源供應器插槽之尺寸係與該第一電源供應器插槽相同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中當該電源供應器供電發生異常時，該電池備援單元被啟動以備援供電至該主機板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之伺服器系統，其中該電池備援單元包括：一電池模組；一電池充電器，用以根據該交流電源提供一充電電壓對該電池模組充電；一直流轉換器；一控制單元，用以控制該直流轉換器將該電池模組輸出之該充電電壓轉換為一備援電源；以及一隔離電路，當該電源供應器供電發生異常時，該隔離電路將該備援電源備援供電至該主機板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之伺服器系統，其中該電池備援單元更包括：一斷電偵測電路，用以偵測該交流電源是否斷電，並於該交流電源斷電後產生一斷電訊號通知該控制單元進行開機。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之伺服器系統，其中該控制單元根據該電源供應器所產生之一市電狀態訊號進行開機。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之伺服器系統，其中該控制單元根據該主機板所產生之一控制訊號進行開機。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中當該電池備援單元已經開機且操作在省電模式時，該電池備援單元根據該電力傳輸介面之電壓決定是否並聯供電至該主機板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之伺服器系統，其中該電池備援單元包括：一電池模組；一昇壓轉換器，用以將該直流電源轉換為一充電電壓對該電池模組充電；一直流轉換器；一控制單元，用以控制該直流轉換器將該電池模組輸出之該充電電壓轉換為一備援電源；以及一隔離電路，當該直流電源小於該備援電源時，該隔離電路將該備援電源並聯供電至該主機板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中該電力傳輸介面係為一電力匯流排。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中該電力傳輸介面係為一電力傳輸線。
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