TW201401034A - 硬碟供電電路及硬碟背板 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種硬碟供電電路及具有硬碟供電電路的硬碟背板。該硬碟供電電路用於為伺服器系統的第一組硬碟及第二組硬碟供電，其包括第一電源輸入端及第二電源輸入端，該第一及第二電源輸入端用於向該第一組硬碟及該第二組硬碟供電。該硬碟供電電路還包括第一開關電路及第一開關控制器，該第一開關電路連接於該第一電源輸入端與該第二電源輸入端之間，該第一開關控制器用於控制該第一開關電路的導通與斷開，當該第一開關電路導通時，該第一與第二電源輸入端電連接；當該第一開關電路斷開時，該第一與該第二電源輸入端斷開。

Description

硬碟供電電路及硬碟背板

本發明提供一種硬碟供電電路及硬碟背板，特別提供一種應用在伺服器系統中的硬碟背板及硬碟供電電路。

當在伺服器系統的機櫃裏面放置一台伺服器時，機櫃內部的所有硬碟均由該伺服器控制供電。當伺服器系統的機櫃裏面放置兩台伺服器時，機櫃內部的硬碟則會被劃分為兩組硬碟，每一組硬碟由一台伺服器控制供電。上述兩種情況下硬碟背板上的硬碟供電電路則需要採用不同的設計，增加開發時間及開發費用。

鑒於以上內容，有必要提供一種可通用的硬碟供電電路。

同時，也有必要提供一種具有上述硬碟供電電路的硬碟背板。

一種硬碟供電電路，用於為一伺服器系統的第一組硬碟及第二組硬碟供電，該硬碟供電電路包括第一電源輸入端及第二電源輸入端，該第一電源輸入端及該第二電源輸入端用於接收第一電壓並向該第一組硬碟及該第二組硬碟供電，該第一電源輸入端用於將接收到的第一電壓提供給第一組硬碟，該第二電源輸出端用於將接收到的第一電壓提供給第二組硬碟。該硬碟供電電路還包括第一開關電路及第一開關控制器，該第一開關電路連接於該第一電源輸入端與該第二電源輸入端之間，該第一開關控制器用於選擇性的控制該第一開關電路的導通與斷開，當該第一開關電路導通時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端電連接；當該第一開關電路斷開時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端斷開。

一種硬碟背板，其包括硬碟供電電路。該硬碟供電電路用於為一伺服器系統的第一組硬碟及第二組硬碟供電，該硬碟供電電路包括第一電源輸入端及第二電源輸入端，該第一電源輸入端及該第二電源輸入端用於接收第一電壓並向該第一組硬碟及該第二組硬碟供電，該第一電源輸入端用於將接收到的第一電壓提供給第一組硬碟，該第二電源輸出端用於將接收到的第一電壓提供給第二組硬碟。該硬碟供電電路還包括第一開關電路及第一開關控制器，該第一開關電路連接於該第一電源輸入端與該第二電源輸入端之間，該第一開關控制器用於選擇性的控制該第一開關電路的導通與斷開，當該第一開關電路導通時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端電連接；當該第一開關電路斷開時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端斷開。

相較於先前技術，當伺服器系統的機櫃裏面放置兩台伺服器時，每台伺服器分別電連接並控制一組硬碟，該第一開關電路斷開，進而該第一電源輸入端與該第二電源輸入端分別接收一第一電壓，使得該硬碟供電電路對每組硬碟的供電獨立，以與每台伺服器獨立控制一組硬碟的架構相適應；當伺服器機櫃裏面放置一台伺服器時，該伺服器同時控制該兩組硬碟，該第一開關電路導通，進而該第一電源輸入端與該第二電源輸入端電性連通，進而該第一電源輸入端與該第二電源輸入端共同接收一第一電壓。可見，無論是伺服器系統的機櫃裏面放置兩台伺服器還是一台伺服器，通過控制該第一開關電路的導通與斷開，該硬碟供電電路都能夠與當前的伺服器相適應，即，該硬碟供電電路可以適用於一個伺服器和兩個伺服器的系統，具有比較通用且實用的優點。

請參閱圖1，圖1是本發明硬碟供電電路100所應用的伺服器系統10的方框示意圖。該伺服器系統10包括若干伺服器11、轉接板12、電源供應器13、硬碟背板14及若干硬碟組15，其中，該若干伺服器11、轉接板12、電源供應器13、硬碟背板14及若干硬碟組15可以放置於一機櫃中。該伺服器依序通過該轉接板12與該硬碟背板14電連接至該硬碟組15，用於控制該若干硬碟組15。該轉接板12也可以成為擴展板或者橋接板，用於設置伺服器擴展電路以輔助該伺服器11對該硬碟組15的控制。該電源供應器13則電連接該轉接板12，用於通過該轉接板12向該伺服器11以及該硬碟背板14供電。該硬碟供電電路100設置於該硬碟背板14上，用於通過該轉接板12接收該電源供應器13的電壓並為該硬碟組15中的硬碟供電。

通常地，每個伺服器11通過連接器與該轉接板12插接。該轉接板12則通過連接器元件及電纜與該硬碟背板14電連接，以及通過連接器元件及電纜與該電源供應器13電連接。該硬碟組15則通過連接器與該硬碟背板14插接。其中每組硬碟包括若干硬碟，如三個硬碟。

本實施方式中，該伺服器系統10包括兩組硬碟，該兩組硬碟分別為第一組硬碟151與第二組硬碟153，其中每一組硬碟151、153包括三個硬碟。該伺服器系統10的機櫃可以放置兩台伺服器11，即該轉接板12可以與兩台伺服器11插接。當該伺服器系統10的機櫃內放置有兩台伺服器11時，每一組硬碟由一伺服器11控制。另外，該伺服器系統10的機櫃也可以只放置有一台伺服器，且當該伺服器系統10的機櫃放置一台伺服器11時，該兩組硬碟151、153由該伺服器11控制。

請參閱圖2，圖2是本發明一較佳實施方式的硬碟供電電路100向硬碟組15供電的電路示意圖。該硬碟供電電路100包括第一至第四電源輸入端101、102、103及104、第一至第四電源輸出端105、106、107及108、第一開關電路160、第二開關電路170、第一開關控制器180及第二開關控制器190。該第一電源輸入端101、該第二電源輸入端102用於自該轉接板12接收來自該電源供應器13的第一電壓並向該兩組硬碟151、153供電。其中，每個電源輸入端101、102、103及104可以通過連接器及電纜連接至該轉接板12。

具體地，該第一電源輸入端101用於接收第一電壓並將該第一電壓經由第一電源輸出端105提供給該第一組硬碟151以向該第一組硬碟151供電。該第二電源輸入端102用於接收第一電壓並將該第一電壓經由第二電源輸出端106提供給該第二組硬碟153以向該第二組硬碟153供電。該第三電源輸入端103用於接收第二電壓並將該第二電壓經由第三電源輸出端107提供給該第一組硬碟151以向該第一組硬碟151供電。該第四電源輸入端104用於接收第二電壓並將該第二電壓經由第四電源輸出端108提供給該第二組硬碟153以向該第二組硬碟153供電。其中，該第一電壓與該第二電壓均為直流電壓，該第一電壓為5V，該第二電壓為12V。

該第一開關電路160連接於該第一電源輸入端101與該第二電源輸入端102之間。該第一開關控制器180用於選擇性的控制該第一開關電路160的導通與斷開。當該第一開關電路160導通時，該第一電源輸入端101與該第二電源輸入端102電連接；當該第一開關電路160斷開時，該第一電源輸入端101與該第二電源輸入端102斷開。

具體地，該第一開關電路160包括第一開關電晶體，該第一開關電晶體包括第一導通端161、第二導通端162及控制端163。該第一開關電晶體的第一導通端161連接該第一電源輸入端101，該第一開關電晶體的第二導通端162連接該第二電源輸入端102，該第一開關電晶體的控制端163連接該第一開關控制器180。該第一開關控制器180包括第一跳線器185，該第一跳線器185包括第一針腳181、第二針腳182、第三針腳183及第一跳帽184。該第一針腳181接收一第一控制電壓，該第二針腳182電性連接至該第一開關電晶體的控制端163，該第三針腳183接收一第二控制電壓，該第一跳帽184選擇性的將該第一針腳181與該第二針腳182電連接或者將該第二針腳182與該第三針腳183電連接。當該第一跳帽184將該第一針腳181與該第二針腳182電連接時，該第一控制電壓控制該第一開關電路160導通；當該第一跳帽184將該第二針腳182與該第三針腳183電連接時，該第二控制電壓控制該第一開關電路160斷開。本實施例中，該第一電源輸入端101還連接至該第一針腳181，即該第一電源輸入端101的第一電壓也作為該第一控制電壓。該第三針腳183接地，即，該第二控制電壓為接地電壓。

該第二開關電路170連接於該第三電源輸入端103與該第四電源輸入端104之間。該第二開關控制器190用於選擇性的控制該第二開關電路170的導通與斷開。當該第二開關電路170導通時，該第三電源輸入端103與該第四電源輸入端104電連接；當該第二開關電路170斷開時，該第三電源輸入端103與該第四電源輸入端104斷開。

具體地，該第二開關電路170包括第二開關電晶體，該第二開關電晶體包括第一導通端171、第二導通端172及控制端173。該第二開關控制器包括第二跳線器195，該第二跳線器195包括第四針腳191、第五針腳192、第六針腳193及第二跳帽194。該第二開關電晶體的第一導通端171連接該第三電源輸入端103，該第二開關電晶體的第二導通端172連接該第四電源輸入端104，該第二開關電晶體的控制端173連接該第五針腳192，該第四針腳191連接該第一電源輸入端101以接收該第一電壓作為第一控制電壓，該第六針腳193接地以接收接地電壓作為第二控制電壓，該第二跳帽194選擇性的將該第四針腳191與該第五針腳192電連接或者將該第五針腳192與該第六針腳193電連接，當該第二跳帽194將該第四針腳191與該第五針腳192電連接時，該第一電壓控制該第二開關電路170導通；當該第二跳帽194將該第五針腳192與該第六針腳193電連接時，該接地電壓控制該第二開關電路170斷開。

本實施例中，該第一開關控制器180還包括第一電阻186，該第一針腳181經由該第一電阻186接收該第一控制電壓；該第二開關控制器190還包括第二電阻196，該第四針腳191經由該第二電阻196接收該第一控制電壓。該第一開關電晶體、該第二開關電晶體均為N型開關電晶體。

下面將對上述供電電路的工作原理進行說明：

當伺服器系統10的機櫃裏面放置兩台伺服器11時，每台伺服器11分別電連接並控制一組硬碟151、153，該第一、第二開關電路160、170均斷開，進而該第一、第二電源輸入端101、102分別接收第一電壓，該第三、第四電源輸入端103、104分別接收第二電壓，使得該硬碟供電電路100對每組硬碟151、153的供電獨立，以與每台伺服器11獨立控制一組硬碟151、153的架構相適應。

當伺服器系統10的機櫃裏面放置一台伺服器11時，該伺服器11同時控制該兩組硬碟151、153，此時，該第一、第二開關電路160、170均導通，該第一、第二電源輸入端101、102共同接收第一電壓，該第三、第四電源輸入端103、104共同接收第二電壓。只要該第一、第二電源輸入端101、102其中一輸入端被提供第一電壓，該第三、第四電源輸入端103、104其中一輸入端被提供第二電壓，該兩組硬碟151、153即可都得到供電。

相較於先前技術，可見，本發明硬碟供電電路100中，無論是伺服器系統10的機櫃裏面放置兩台伺服器11還是一台伺服器11，通過控制該第一、第二開關電路160、170的導通與斷開，該硬碟供電電路100都能夠與當前的伺服器11相適應，即，該硬碟供電電路100可以適用於一個伺服器11和兩個伺服器11的系統，具有比較通用且實用的優點。

請參閱圖3，圖3是本發明一較佳實施方式的硬碟背板20向硬碟組供電的電路示意圖。該硬碟背板20包括第一硬碟供電電路210及第二硬碟供電電路220，即該第一硬碟供電電路210與該第二硬碟供電電路220相互獨立，但設置在同一塊印刷電路板上。其中，該硬碟背板20應用於可以放置四個伺服器及四組硬碟的伺服器系統中，也就是說，該伺服器系統可以放置四個伺服器，且具有十二個硬碟，該十二個硬碟被分為四組，即第一至第四組硬碟251、253、255及257，每組硬碟包括三個硬碟。該伺服器系統可以佔據機櫃的兩個機架的位置，通常一個機架位置叫做1U，因此該伺服器系統也稱為2U的4 in 1系統，4 in 1指的是該伺服器系統包括四個伺服器，該四個伺服器共用（或者說共同連接）一個轉接板、一個電源供應器及一個硬碟背板。

該第一硬碟供電電路210和圖2所示的硬碟供電電路100具有相同的結構，用於為伺服器系統的第一組硬碟251和第二組硬碟253供電。該第二硬碟供電電路220也和圖2所示的硬碟供電電路100具有相同的結構，用於為伺服器系統的第三組硬碟255和第四組硬碟257供電。此處就不再贅述該第一硬碟供電電路210和該第二硬碟供電電路220的具體結構及連接。

下面將對上述硬碟背板20的工作原理進行簡述：

當伺服器系統的機櫃裏面放置四台伺服器時，每台伺服器分別電連接並控制一組硬碟251、253、255或257，該第一、第二硬碟供電電路210、220的第一、第二開關電路260、270均斷開，進而該第一、第二電源輸入端201、202分別接收第一電壓，該第三、第四電源輸入端203、204分別接收第二電壓，使得該第一、第二硬碟供電電路210、220對每組硬碟251、253、255或257的供電獨立，以與每台伺服器獨立控制一組硬碟251、253、255或257的架構相適應。

當伺服器系統的機櫃裏面放置兩台伺服器時，每台伺服器同時控制該兩組硬碟251及253、或者255及257，具體地，一台伺服器控制該第一組硬碟與該第二組硬碟251及253，另一台伺服器控制該第三硬碟與該第四組硬碟255及257。此時，對於每個硬碟供電電路210、220及對應的兩組硬碟251及253、或者255及257來說，該第一、第二開關電路260、270均導通，該第一、第二電源輸入端201、202共同接收第一電壓，該第三、第四電源輸入端203、204共同接收第二電壓。只要該第一、第二電源輸入端201、202其中一輸入端被提供第一電壓，該第三、第四電源輸入端203、204其中一輸入端被提供第二電壓，該兩組硬碟251及253、或者255及257即可都得到供電。

可以理解，該伺服器系統的機櫃裏面也可以放置三台伺服器，此時，有兩台伺服器分別控制一組硬碟251、253、255或257，另外一台伺服器控制兩組硬碟251及253、或者255及257。如，在一種實施例中，兩台伺服器分別獨立控制該第一組硬碟251與該第二組硬碟253，另外一台伺服器同時控制第三及第四組硬碟255及257，基於上述架構，該第一硬碟供電電路210的第一、第二開關電路260、270均斷開，該第二硬碟供電電路220的第一、第二開關電路260、270均導通即可。

本實施方式中，該硬碟背板20可以適用於具有兩個、三個及四個伺服器的伺服器系統，更為通用及實用。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施例為限，該舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10．．．伺服器系統

11．．．伺服器

12．．．轉接板

13．．．電源供應器

14、20．．．硬碟背板

15．．．硬碟組

100．．．硬碟供電電路

151、251．．．第一組硬碟

153、253．．．第二組硬碟

255．．．第三組硬碟

257．．．第四組硬碟

101、201．．．第一電源輸入端

102、202．．．第二電源輸入端

103、203．．．第三電源輸入端

104、204．．．第四電源輸入端

105．．．第一電源輸出端

106．．．第二電源輸出端

107．．．第三電源輸出端

108．．．第四電源輸出端

160、260．．．第一開關電路

170、270．．．第二開關電路

161、171．．．第一導通端

162、172．．．第二導通端

163、173．．．控制端

180．．．第一開關控制器

190．．．第二開關控制器

185．．．第一跳線器

181．．．第一針腳

182．．．第二針腳

183．．．第三針腳

184．．．第一跳帽

195．．．第二跳線器

191．．．第四針腳

192．．．第五針腳

193．．．第六針腳

194．．．第二跳帽

186．．．第一電阻

196．．．第二電阻

210．．．第一硬碟供電電路

220．．．第二硬碟供電電路

圖1是本發明硬碟供電電路所應用的伺服器系統的方框示意圖。

圖2是本發明一較佳實施方式硬碟供電電路向硬碟組供電的電路示意圖。

圖3是本發明一較佳實施方式的硬碟背板向硬碟組供電的電路示意圖。

100．．．硬碟供電電路

151．．．第一組硬碟

153．．．第二組硬碟

101．．．第一電源輸入端

102．．．第二電源輸入端

103．．．第三電源輸入端

104．．．第四電源輸入端

105．．．第一電源輸出端

106．．．第二電源輸出端

107．．．第三電源輸出端

108．．．第四電源輸出端

160．．．第一開關電路

170．．．第二開關電路

161、171．．．第一導通端

162、172．．．第二導通端

163、173．．．控制端

180．．．第一開關控制器

190．．．第二開關控制器

185．．．第一跳線器

181．．．第一針腳

182．．．第二針腳

183．．．第三針腳

184．．．第一跳帽

195．．．第二跳線器

191．．．第四針腳

192．．．第五針腳

193．．．第六針腳

194．．．第二跳帽

186．．．第一電阻

196．．．第二電阻

Claims (11)

1. 一種硬碟供電電路，用於為一伺服器系統的第一組硬碟及第二組硬碟供電，該硬碟供電電路包括第一電源輸入端及第二電源輸入端，該第一電源輸入端及該第二電源輸入端用於接收第一電壓並向該第一組硬碟及該第二組硬碟供電，該第一電源輸入端用於將接收到的第一電壓提供給第一組硬碟，該第二電源輸出端用於將接收到的第一電壓提供給第二組硬碟，其中，該硬碟供電電路還包括第一開關電路及第一開關控制器，該第一開關電路連接於該第一電源輸入端與該第二電源輸入端之間，該第一開關控制器用於選擇性的控制該第一開關電路的導通與斷開，當該第一開關電路導通時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端電連接；當該第一開關電路斷開時，該第一電源輸入端與該第二電源輸入端斷開。
2. 如申請專利範圍第1項所述的硬碟供電電路，其中，該第一開關電路包括第一開關電晶體，該第一開關電晶體包括第一導通端、第二導通端及控制端，該第一開關電晶體的第一導通端連接該第一電源輸入端，該第一開關電晶體的第二導通端連接該第二電源輸入端，該第一開關電晶體的控制端連接該第一開關控制器。
3. 如申請專利範圍第2項所述的硬碟供電電路，其中，該第一開關控制器包括第一跳線器，該第一跳線器包括第一針腳、第二針腳、第三針腳及第一跳帽，該第一針腳接收一第一控制電壓，該第二針腳電性連接至該第一開關電晶體的控制端，該第三針腳接收一第二控制電壓，該第一跳帽選擇性的將該第一針腳與該第二針腳電連接或者將該第二針腳與該第三針腳電連接，當該第一跳帽將該第一針腳與該第二針腳電連接時，該第一控制電壓控制該第一開關電晶體導通；當該第一跳帽將該第二針腳與該第三針腳電連接時，該第二控制電壓控制該第一開關電晶體斷開。
4. 如申請專利範圍第3項所述的硬碟供電電路，其中，該第一開關控制器還包括第一電阻，該第一針腳經由該第一電阻接收該第一控制電壓。
5. 如申請專利範圍第3項所述的硬碟供電電路，其中，該第三針腳接地，該第二控制電壓為接地電壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述的硬碟供電電路，其中，該第一電源輸入端還連接至該第一針腳，該第一電源輸入端的第一電壓也作為該第一控制電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述的硬碟供電電路，其中，該第一電壓均為5伏。
8. 如申請專利範圍第6項所述的硬碟供電電路，其中，該硬碟供電電路還包括第三電源輸入端、第四電源輸入端、第二開關電路及第二開關控制器，該第三電源輸入端及該第四電源輸入端用於接收第二電壓，並且該第三電源輸入端用於將接收到的第二電壓提供給第一組硬碟，該第四電源輸出端用於將接收到的第二電壓提供給第二組硬碟，該第二開關電路連接於該第三電源輸入端與該第四電源輸入端之間，該第二開關控制器用於選擇性的控制該第二開關電路的導通與斷開，當該第二開關電路導通時，該第三電源輸入端與該第四電源輸入端電連接；當該第二開關電路斷開時，該第三電源輸入端與該第四電源輸入端斷開。
9. 如申請專利範圍第8項所述的硬碟供電電路，其中，該第二開關電路包括第二開關電晶體，該第二開關電晶體包括第一導通端、第二導通端及控制端，該第二開關控制器包括第二跳線器，該第二跳線器包括第四針腳、第五針腳、第六針腳及第二跳帽，該第二開關電晶體的第一導通端連接該第三電源輸入端，該第二開關電晶體的第二導通端連接該第四電源輸入端，該第二開關電晶體的控制端連接該第五針腳，該第四針腳連接該第一電源輸入端以接收該第一電壓，該第六針腳接地以接收接地電壓，該第二跳帽選擇性的將該第四針腳與該第五針腳電連接或者將該第五針腳與該第六針腳電連接，當該第二跳帽將該第四針腳與該第五針腳電連接時，該第一電壓控制該第二開關電晶體導通；當該第二跳帽將該第五針腳與該第六針腳電連接時，該接地電壓控制該第二開關電晶體斷開。
10. 如申請專利範圍第8項所述的硬碟供電電路，其中，該第二電壓為12V。
11. 一種硬碟背板，其包括硬碟供電電路，其中，該硬碟供電電路採用申請專利範圍第1至10項任意一項所述的硬碟供電電路。