刀片服務器的電源系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及刀片服務器領域，具體來說，涉及一種刀片服務器的電源系統(tǒng)。

背景技術：

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡的快速發(fā)展，企業(yè)和網(wǎng)絡信息提供商開始面臨要對無限增長的數(shù)據(jù)進行集中存儲和處理的問題，這種集中存儲和處理成為了網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢。于是“節(jié)約空間、便于集中管理、易于擴展和提供不間斷的服務”成為了對服務器提出的新要求。

刀片服務器作為一種新產(chǎn)品開始進入了市場。如圖1所示，刀片服務器的機箱通常會設計成多片刀片主板共用的機箱，機箱上有包括輔助電源和主電電源的電源模塊。輔助電源在主電電源沒有打開時，給機箱的管理模塊和各個刀片主板的管理單元供電，以保證對機箱和各個刀片主板狀態(tài)的監(jiān)測和控制。若機箱內(nèi)的每一個刀片主板同時使用輔助電源，尤其是在熱插拔刀片主板的時候，會給輔助電源帶來非常大的壓力。

為解決輔助電源壓力大的問題，現(xiàn)有技術中采取的是增加輔助電源的供電能力的方法，如圖2所示，通過定制電源功率比較大的電源模塊來增加輔助電源的供電能力；如圖3所示，通過增加電源模塊的數(shù)量來增加輔助電源的供電能力。

但是增加輔助電源的供電能力的方法會大量增加服務器系統(tǒng)的成本，而且增加的電源模塊中主電電源部分的功率不能得到充分的利用，另一方面還會增加服務器系統(tǒng)后期的維護成本。

針對相關技術中的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

針對相關技術中的上述問題，本發(fā)明提出一種刀片服務器的電源系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)平穩(wěn)地將輔助電源切換到主電電源供電，能夠減輕輔助電源的壓力。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種刀片服務器的電源系統(tǒng)包括：為多個刀片主板供電的主電電源和輔助電源的電源模塊；以及與多個刀片主板對應設置的多個電源切換模塊，電源切換模塊包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一電阻器、第二電阻器、第三電阻器；和第四電阻器；其中，第一電阻器的一端連接至輔助電源，另一端連接至第一PMOS管的柵極；第一PMOS管的漏極連接至主電電源，源極連接至為對應的刀片主板提供主電電源或輔助電源的輸出節(jié)點；第二電阻器的一端連接至第一PMOS管的柵極，另一端連接至第四NMOS管的漏極；第四NMOS管的柵極連接至主電電源，源極連接至接地端；第三電阻器的一端連接至輔助電源，另一端連接至第二PMOS管的柵極；第二PMOS管的源極連接至輔助電源，漏極連接至輸出節(jié)點；第四電阻器的一端連接至第二PMOS管的柵極，另一端連接至第三NMOS管的漏極；第三NMOS管的柵極連接至第四NMOS管的漏極，源極連接至接地端。

優(yōu)選地，電源切換模塊還包括：連接于第二PMOS管的漏極與輸出節(jié)點之間的第一二極管；其中，第一二極管的陽極連接至第二PMOS管的漏極，陰極連接至輸出節(jié)點。

優(yōu)選地，電源切換模塊還包括：第五電阻器，一端連接至第二PMOS管的源極，另一端連接至第二PMOS管的漏極。

優(yōu)選地，電源切換模塊還包括：第一電解電容器，正極連接至接地端，負極連接至第一電阻器的另一端；以及第二電解電容器，正極連接至接地端，負極連接至第三電阻器的另一端。

優(yōu)選地，電源切換模塊還包括：第六電阻器，一端連接至第二PMOS管的源極，另一端連接至接地端。

優(yōu)選地，主電電源和輔助電源的電壓值均為12V。

優(yōu)選地，第一電阻器和第三電阻器的電阻值均為5KΩ；以及第二電阻器和第四電阻器的電阻值均為1KΩ。

優(yōu)選地，第六電阻器的電阻值為50KΩ。

優(yōu)選地，第一電解電容器和第二電解電容器的容值均為0.1μF。

優(yōu)選地，各個電源模塊分別設置于對應的各個刀片主板上。

本發(fā)明通過設置電源切換模塊實現(xiàn)了將為刀片主板供電的輔助電源平穩(wěn)地切換到主電電源，降低了輔助電源的壓力，以保證刀片主板熱插拔時的穩(wěn)定性和可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術中的刀片服務器的電源系統(tǒng)的示意框圖；

圖2是現(xiàn)有技術中的一種增加輔助電源的供電能力的電源系統(tǒng)的示意框圖；

圖3是現(xiàn)有技術中的另一種增加輔助電源的供電能力的電源系統(tǒng)的示意框圖；

圖4根據(jù)本發(fā)明實施例的刀片服務器的電源系統(tǒng)的示意框圖；

圖5根據(jù)本發(fā)明實施例的刀片服務器的電源系統(tǒng)的電源切換模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種刀片服務器的電源系統(tǒng)。

結合圖4和圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的刀片服務器的電源系統(tǒng)包括：為多個刀片主板10供電的主電電源和輔助電源的電源模塊30；以及與多個刀片主板10對應設置的多個電源切換模塊20。

其中，電源切換模塊20包括第一PMOS管Q1、第二PMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第一電阻器R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3；和第四電阻器R4；第一電阻器R1的一端連接至輔助電源，另一端連接至第一PMOS管Q1的柵極；第一PMOS管Q1的漏極連接至主電電源，源極連接至為對應的刀片主板10提供主電電源或輔助電源的輸出節(jié)點P_OUT；第二電阻器R2的一端連接至第一PMOS管Q1的柵極，另一端連接至第四NMOS管Q4的漏極；第四NMOS管Q4的柵極連接至主電電源，源極連接至接地端；第三電阻器R3的一端連接至輔助電源，另一端連接至第二PMOS管Q2的柵極；第二PMOS管Q2的源極連接至輔助電源，漏極連接至輸出節(jié)點P_OUT；第四電阻器R4的一端連接至第二PMOS管Q2的柵極，另一端連接至第三NMOS管Q3的漏極；第三NMOS管Q3的柵極連接至第四NMOS管Q4的漏極，源極連接至接地端；輸出節(jié)點P_OUT連接至對應的刀片主板10。

優(yōu)選地，在本實施例中主電電源和輔助電源的電壓值均為12V。具體地，如圖5所示，輔助電源為P12V_STBY，主電電源包括機箱系統(tǒng)的主電源P12V和機箱系統(tǒng)的主電源P12V打開后被置為12V高電平的P12V_PG。

進一步地，如圖5所示，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2可以選用快速開關MOS管的集成芯片來實現(xiàn)。

本發(fā)明的上述技術方案，通過設置電源切換模塊20實現(xiàn)了將為刀片主板供電的輔助電源平穩(wěn)地切換到主電電源，能夠降低電源模塊30的輔助電源P12V_STBY的壓力，保證了刀片主板10熱插拔時的穩(wěn)定性和可靠性。

優(yōu)選地，各個電源模塊20分別設置于對應的各個刀片主板10上。

優(yōu)選地，電源切換模塊20還可以包括：第一電解電容器C1，正極連接至接地端，負極連接至第一電阻器R1的另一端；以及第二電解電容器C2，正極連接至接地端，負極連接至第三電阻器R3的另一端。

優(yōu)選地，第一電解電容器C1和第二電解電容器C2的容值均為0.1μF。

優(yōu)選地，電源切換模塊20還包括：第六電阻器R6，一端連接至第二PMOS管Q2的源極，另一端連接至接地端。

優(yōu)選地，第一電阻器R1和第三電阻器R3的電阻值均為5KΩ；以及第二電阻器R2和第四電阻器R4的電阻值均為1KΩ。

優(yōu)選地，第六電阻器R6的電阻值為50KΩ。

具體地，當主板只有輔助電源P12V_STBY存在時，第四NMOS管Q4處于斷開狀態(tài)，第三NMOS管Q3處于導通狀態(tài)，第二PMOS管Q2的柵極通過第三電阻器R3和第四電阻器R4分壓的電壓為2V，因此第二PMOS管Q2導通。此時，第一PMOS管Q1處于斷開狀態(tài)。輔助電源P12V_STBY可以經(jīng)過第一二極管D1傳輸至輸出節(jié)點P_OUT，進而為相應的刀片主板10提供輔助電源P12V_STBY。

當主電電源的P12V開啟之后，P12V_PG被置為12V高電平，因此第四NMOS管Q4的柵極為12V高電平此時第四NMOS管Q4導通，于是第三NMOS管Q3的柵極接地被拉低至低電平第三NMOS管Q3斷開。此時，第二PMOS管Q2處于斷開狀態(tài)。第一PMOS管Q1的柵極通過第一電阻器R1和第二電阻器R2分壓的電壓為2V，于是第一PMOS管Q1導通，使得主電電源的P12V通過第一PMOS管Q1傳輸至輸出節(jié)點P_OUT，進而為相應的刀片主板10提供主電電源。

優(yōu)選地，電源切換模塊20還包括：第五電阻器R5，一端連接至第二PMOS管Q2的源極，另一端連接至第二PMOS管Q2的漏極。在由輔助電源P12V_STBY切換到主電電源的P12V時，第二PMOS管Q2斷開與第一PMOS管Q1導通可能一定存在時間差，通過設置第五電阻器R5能夠避免由該時間差導致的電源切換時在刀片主板10上產(chǎn)生的電源震蕩。

優(yōu)選地，電源切換模塊20還可以包括：連接于第二PMOS管Q2的漏極與輸出節(jié)點P_OUT之間的第一二極管D1；其中，第一二極管D1的陽極連接至第二PMOS管Q2的漏極，陰極連接至輸出節(jié)點P_OUT。在由輔助電源P12V_STBY切換到主電電源的P12V時，主電電源的P12V可能通過第二PMOS管Q2或第五電阻器R5干擾提供輔助電源P12V_STBY的供電系統(tǒng)，通過電源切換模塊20中設置第一二極管D1，利用二極管的單向導通特性能夠防止電壓反向，避免主電電源的P12V對提供輔助電源P12V_STBY的供電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術方案，通過在刀片服務器的各個刀片主板上對應設置電源切換模塊，實現(xiàn)了將為刀片主板供電的輔助電源平穩(wěn)地切換到主電電源，能夠減輕輔助電源的壓力，降低當前服務器系統(tǒng)設計的成本；且能夠避免輔助電源平切換至主電電源過程中產(chǎn)生電源震蕩，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低了系統(tǒng)發(fā)生宕機的概率，降低了刀片服務器的維護成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。