專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及服務(wù)器主板供電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法。
背景技術(shù)：
隨著辦公信息化的不斷發(fā)展完善，各種傳統(tǒng)的審批業(yè)務(wù)、醫(yī)療掛號(hào)繳費(fèi)等業(yè)務(wù)陸續(xù)的由網(wǎng)絡(luò)信息化所取代。網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理量越來越大。以前可能主板上最多只能支持8條內(nèi)存，最多支持兩個(gè)千兆網(wǎng)口。隨著業(yè)務(wù)量的增加，原有主板的資源已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需求。因此，服務(wù)器用戶的對主板可擴(kuò)展性能提出了更高要求。再加之，主板供電部分是主板問題頻發(fā)點(diǎn)，一旦供電出問題，主板的維修工作量很大，不便于維護(hù)。另一方面，由于機(jī)箱結(jié)構(gòu)開模費(fèi)用巨大，一般的服務(wù)器廠家都希望將機(jī)箱的結(jié)構(gòu)固定下來，實(shí)現(xiàn)通用，以節(jié)省開發(fā)費(fèi)用。因此，放在機(jī)箱內(nèi)部的主板的結(jié)構(gòu)尺寸也會(huì)受限于機(jī)箱。在主板面積有限的情況下，擴(kuò)展更多的內(nèi)存以及外圍設(shè)備接口，便使得主板的PCB成為瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可節(jié)省主板面積、易維護(hù)性強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，其特點(diǎn)是將主板上的供電部分獨(dú)立成若干供電模塊，各個(gè)供電模塊以子卡的形式插接在主板的各模塊供電接口上。由于現(xiàn)有技術(shù)中服務(wù)器主板的相關(guān)功能模塊包含CPU計(jì)算子系統(tǒng)、內(nèi)存子系統(tǒng)、 芯片組、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、外圍芯片子系統(tǒng)。其中，CPU的供電部分有核心電壓Vcore、CPU的外圍供電電壓VSA、CPU的初始化電壓Vtt三種供電線路。這三種供電線路均有大電流輸出， 實(shí)現(xiàn)方式一般采用主控芯片+驅(qū)動(dòng)芯片+外置上下MOS管+LC濾波。內(nèi)存供電有DIMM供電電壓VDDQ和起始電壓Vtt。內(nèi)存的DI匪供電電流一般是大電流，采用內(nèi)斯CPU供電的實(shí)現(xiàn)方式主控芯片+驅(qū)動(dòng)芯片+外置上下MOS管+LC濾波；內(nèi)存的Vtt供電部分一般電流在2-10A的范圍，一般采用芯片集成上下MOS管的方式+LC濾波電路。網(wǎng)絡(luò)控制芯片供電以及其他外圍芯片供電一般屬于低電壓小電流供電，一般采用芯片集成上下MOS管的方式 +LC濾波電路或是LDO (—種小功率線性供電線路)為各個(gè)模塊供電。所述供電模塊可獨(dú)立為CPU供電模塊、內(nèi)存DMM供電模塊及內(nèi)存VTT和主板外圍芯片供電模塊。所述CPU供電模塊采用的子卡為大電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡，
子卡包含控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、開關(guān)變換模塊和濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和Power Good信號(hào)的產(chǎn)生；驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)打開上下MOS管的控制脈沖；開關(guān)變換模塊主要由上下兩個(gè)MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。所述內(nèi)存DIMM供電模塊采用的子卡為小電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡，
子卡包含控制模塊、開關(guān)變換及濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和Power Good信號(hào)的產(chǎn)生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)開關(guān)變換的上下MOS管集成在控制芯片內(nèi)部；開關(guān)變換主要由上下兩個(gè)MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。所述內(nèi)存VTT和主板外圍芯片供電模塊采用的子卡為小電流輸出DC/DC變換LDO 子卡，子卡包含LDO集成芯片和反饋輸出環(huán)節(jié)，LDO集成芯片包含限流環(huán)節(jié)、調(diào)整環(huán)節(jié)和參考電壓環(huán)節(jié)，主要實(shí)現(xiàn)對輸入DC的線性變換，通過LDO芯片內(nèi)部的調(diào)整管反饋調(diào)節(jié)電路輸出的變化，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的穩(wěn)壓變換作用；反饋輸出環(huán)節(jié)主要實(shí)現(xiàn)電壓的變換，將輸入電壓變換成應(yīng)用所需的輸出電壓。上述子卡的下面均可以通過金手指的方式作為電流和信號(hào)的輸入或輸出端口。由于各個(gè)部分的對供電功率的要求不同，因此在兼顧成本的前提下，可以考慮將功率輸出較高的連接端口覆蓋功率輸出較低的端口。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果
(一)模塊化供電方式，在保證主板系統(tǒng)供電的同時(shí)，為擴(kuò)展其他功能部分省出更多的空間。(二)當(dāng)主板的供電出現(xiàn)故障時(shí)，可以很方便的通過拔插定位問題，將出問題的點(diǎn)找到，并換上好的供電子卡，提高主板故障定位的時(shí)效性和易維護(hù)性。


附圖1是本發(fā)明模塊化供電的方法中主板結(jié)構(gòu)示意附圖2是本發(fā)明模塊化供電的方法中大電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡邏輯關(guān)系結(jié)構(gòu)框
附圖3是本發(fā)明模塊化供電的方法中小電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡邏輯關(guān)系結(jié)構(gòu)框
附圖4是本發(fā)明模塊化供電的方法中小電流輸出DC/DC變換LDO子卡邏輯關(guān)系結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖以具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法作以下詳細(xì)地說明。實(shí)施例
如附圖1所示，主板的功能模塊包括CPU模塊、內(nèi)存DIMM部分、內(nèi)存Vtt部分及若干個(gè)外圍芯片。主板上靠近各功能模塊的位置分別設(shè)有CPU供電連接端口、內(nèi)存DIMM供電連接端口、內(nèi)存Vtt供電連接端口及外圍芯供電連接端口。
大電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡插接在CPU供電連接端口處，為CPU模塊供電。如附圖2所示，大電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡包含控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、開關(guān)變換模塊和濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和 Power Good信號(hào)的產(chǎn)生；驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)打開上下MOS管的控制脈沖；開關(guān)變換模塊主要由上下兩個(gè)MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。在子卡的下面是通過金手指的方式作為電流和信號(hào)的輸入或輸出端口。附圖2所示的a箭頭所指的金手指部分為輸入DC的正電壓輸入和地回路端；b箭頭所指的金手指部分為控制模塊的使能信號(hào)端及Power Good信號(hào)端；c箭頭所指的金手指部分為輸出DC的正電壓輸入和地回路端。小電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡插接在內(nèi)存DI匪供電連接端口處，為內(nèi)存DI匪部分供電。如附圖3所示，小電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡包含控制模塊、開關(guān)變換及濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和Power Good信號(hào)的產(chǎn)生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)開關(guān)變換的上下MOS管集成在控制芯片內(nèi)部；開關(guān)變換主要由上下兩個(gè) MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。在子卡的下面是通過金手指的方式作為電流和信號(hào)的輸入或輸出端口。附圖3所示的a箭頭所指的金手指部分為輸入DC的正電壓輸入和地回路端；b箭頭所指的金手指部分為控制模塊的使能信號(hào)端及Power Good信號(hào)端；c箭頭所指的金手指部分為輸出DC的正電壓輸入和地回路端。若干小電流輸出DC/DC變換LDO子卡分別插接在內(nèi)存Vtt供電連接端口及外圍芯供電連接端口處，為內(nèi)存Vtt部分及外圍芯片供電。如附圖4所示，小電流輸出DC/DC變換LDO子卡包含LDO集成芯片和反饋輸出環(huán)節(jié)。LDO集成芯片包含限流環(huán)節(jié)、調(diào)整管和參考電壓環(huán)節(jié)，主要實(shí)現(xiàn)對輸入DC的線性變換， 通過LDO集成芯片內(nèi)部的調(diào)整管反饋調(diào)節(jié)電路輸出的變化，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的穩(wěn)壓變換作用；反饋輸出環(huán)節(jié)主要實(shí)現(xiàn)電壓的變換，將輸入電壓變換成應(yīng)用所需的輸出電壓。在子卡的下面是通過金手指的方式作為電流和信號(hào)的輸入或輸出端口。附圖4所示的a箭頭所指的金手指部分為輸入DC的正電壓輸入和地回路端；b箭頭所指的金手指部分為控制模塊的使能信號(hào)端及Power Good信號(hào)端；c箭頭所指的金手指部分為輸出DC的正電壓輸入和地回路端。上述實(shí)施例實(shí)施過程如下
1)設(shè)計(jì)主板時(shí)，將主板各個(gè)功能部分的耗電計(jì)算出來；
2)根據(jù)各個(gè)部分的耗電情況列出主板的供電拓?fù)?)根據(jù)拓?fù)鋱D來對供電連接端口的選型進(jìn)行優(yōu)化，最終確定各個(gè)功能部分所采用供電端口的型號(hào)規(guī)格；
4)根據(jù)拓?fù)鋱D以及供電連接端口的規(guī)格來確定為各個(gè)功能模塊供電的DC/DC子卡方
案；
5)制定各個(gè)功能模塊供電的DC/DC子卡的實(shí)現(xiàn)方案、制作PCB子卡；待主板PCB制作完成，將為各個(gè)功能部分設(shè)計(jì)好的DC/DC子卡安裝在主板對應(yīng)的供電連接端口上，即可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)主板系統(tǒng)的供電。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，其特征在于將主板上的供電部分獨(dú)立成若干供電模塊，各個(gè)供電模塊以子卡的形式插接在主板的各模塊供電接口上，所述供電模塊包括CPU供電模塊、內(nèi)存DIMM供電模塊及內(nèi)存VTT及主板外圍芯片供電模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，其特征在于，所述CPU供電模塊采用的子卡為大電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡，子卡包含控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、開關(guān)變換模塊和濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和Power Good信號(hào)的產(chǎn)生；驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)打開上下 MOS管的控制脈沖；開關(guān)變換模塊主要由上下兩個(gè)MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，其特征在于，所述內(nèi)存DIMM供電模塊采用的子卡為小電流輸出DC/DC開關(guān)變換子卡，子卡包含控制模塊、開關(guān)變換及濾波電路環(huán)節(jié)，控制模塊實(shí)現(xiàn)電路控制信號(hào)的處理產(chǎn)生、輸出電路的保護(hù)監(jiān)控和Power Good信號(hào)的產(chǎn)生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)開關(guān)變換的上下MOS管集成在控制芯片內(nèi)部；開關(guān)變換主要由上下兩個(gè)MOS管組成，實(shí)現(xiàn)對電路的開關(guān)變換作用；濾波電路環(huán)節(jié)是由LC濾波，得到脈動(dòng)較小的直流電輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，其特征在于，所述內(nèi)存VTT及主板外圍芯片供電模塊采用的子卡為小電流輸出DC/DC變換LDO子卡，子卡包含LDO集成芯片和反饋輸出環(huán)節(jié)，LDO集成芯片包含限流環(huán)節(jié)、調(diào)整環(huán)節(jié)和參考電壓環(huán)節(jié)，主要實(shí)現(xiàn)對輸入DC的線性變換，通過LDO芯片內(nèi)部的調(diào)整管反饋調(diào)節(jié)電路輸出的變化，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的穩(wěn)壓變換作用；反饋輸出環(huán)節(jié)主要實(shí)現(xiàn)電壓的變換，將輸入電壓變換成應(yīng)用所需的輸出電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法，涉及服務(wù)器主板供電技術(shù)領(lǐng)域。該方法將主板上的供電部分獨(dú)立成若干供電模塊，各個(gè)供電模塊以子卡的形式插接在主板的各模塊供電接口上，所述供電模塊包括CPU供電模塊、內(nèi)存DIMM供電模塊及內(nèi)存VTT及主板外圍芯片供電模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)主板模塊化供電的方法可以節(jié)省主板面積，同時(shí)能夠增強(qiáng)主板的易維護(hù)性，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06F1/26GK102360242SQ201110304368
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者吳福寬, 宋曉鋒, 滕學(xué)軍, 羅嗣恒 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司