一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云服務(wù)器供電領(lǐng)域，具體涉及一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)的不斷興起，網(wǎng)上業(yè)務(wù)量不斷增加。對(duì)機(jī)房服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力、存儲(chǔ)容量都提出了更高的要求。一般的大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房，寸土寸金。不論是機(jī)房租用還是自建機(jī)房，租金和造價(jià)都十分昂貴。為了節(jié)省占地面積，充分利用空間，高密度部署的RACK機(jī)柜產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。這類(lèi)產(chǎn)品一般具有，集中供電、集中散熱、集中管理這三大特點(diǎn)。為了盡可能在單位空間上，提升服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理能力及存儲(chǔ)容量，在機(jī)柜內(nèi)一般根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況部署:服務(wù)器節(jié)點(diǎn)20或32個(gè)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)以IU托盤(pán)的形式，從機(jī)柜內(nèi)抽拔，方便運(yùn)維。
[0003]高密度rack機(jī)柜服務(wù)器系統(tǒng)，一般由許多服務(wù)器節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)一般由節(jié)點(diǎn)托盤(pán)、主板、硬盤(pán)、電源板這四部分組成。通常，RACK機(jī)柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)的主板和硬盤(pán)都固定在IU托盤(pán)內(nèi)，目前的節(jié)點(diǎn)按照I節(jié)點(diǎn)8硬盤(pán)的配置，部署在IU的機(jī)箱托盤(pán)內(nèi)。由于在IU的托盤(pán)內(nèi)，部署有主板、硬盤(pán)和電源板；主板和硬盤(pán)均在電源板上取電，在實(shí)際調(diào)試的過(guò)程中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)上部署的硬盤(pán)數(shù)量過(guò)多時(shí)，會(huì)遇到:當(dāng)節(jié)點(diǎn)開(kāi)機(jī)的瞬間，電源板上給硬盤(pán)供電的+12V和+5V都會(huì)出現(xiàn)因瞬間浪涌電流過(guò)大的現(xiàn)象。當(dāng)給硬盤(pán)供電的+12V出現(xiàn)大的浪涌電流，若節(jié)點(diǎn)頻繁出現(xiàn)開(kāi)機(jī)動(dòng)作，會(huì)對(duì)硬盤(pán)的馬達(dá)造成損傷；當(dāng)給硬盤(pán)供電的+5V出現(xiàn)過(guò)大的浪涌電流，+5V供電線路觸發(fā)OCP (Over Current Protect1n過(guò)流保護(hù))，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)。
[0004]如圖1所示，為RACK機(jī)柜服務(wù)器系統(tǒng)中，單節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。節(jié)點(diǎn)支持8塊3.5英寸硬盤(pán)，節(jié)點(diǎn)的上部通過(guò)兩個(gè)取電端子在12V busbar (母線)取電，電源板上集成有熱拔插保護(hù)線路，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)整體熱拔插；電源轉(zhuǎn)接板實(shí)現(xiàn)給硬盤(pán)12V和5V的供電及主板供電:給主板供電P12V，給硬盤(pán)供電P12V_EDD和P5V_HDD。電源板與電源轉(zhuǎn)接板通過(guò)供電轉(zhuǎn)接線互聯(lián)在一起。
[0005]如圖2所示，為改進(jìn)前的硬盤(pán)供電結(jié)構(gòu)圖。硬盤(pán)所用的P12V_HDD和P5V_HDD通過(guò)負(fù)載開(kāi)關(guān)線路來(lái)控制。當(dāng)節(jié)點(diǎn)開(kāi)機(jī)時(shí)，由于控制負(fù)載開(kāi)關(guān)的信號(hào)PSON沒(méi)做處理直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管迅速打開(kāi)，使得開(kāi)機(jī)瞬間，硬盤(pán)供電的P12V_HDD和P5V_HDD會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，瞬時(shí)大電流會(huì)導(dǎo)致硬盤(pán)使用壽命降低，甚至硬盤(pán)損壞的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為克服該問(wèn)題，本文提出一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，用來(lái)抑制開(kāi)機(jī)瞬間的大電流，防止系統(tǒng)出現(xiàn)宕機(jī)。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，首先通過(guò)開(kāi)機(jī)信號(hào)控制熱拔插芯片線路工作，然后利用熱拔插芯片的軟啟動(dòng)功能，使得芯片產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)緩慢打開(kāi)供電鏈路上的負(fù)載開(kāi)關(guān)管，從而減小負(fù)載開(kāi)關(guān)管打開(kāi)過(guò)程中所產(chǎn)生浪涌電流，保護(hù)硬盤(pán)設(shè)備。
[0008]當(dāng)熱拔插線路加電后，熱拔插芯片通過(guò)ENABLE信號(hào)來(lái)使能，熱拔插芯片開(kāi)始工作，并進(jìn)行軟啟動(dòng)動(dòng)作；同時(shí)熱拔插芯片輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)由低電平緩慢爬升到高電平，控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管緩慢打開(kāi)。
[0009]所述熱拔插芯片一端接使能信號(hào)(PSON信號(hào))，一端連接VDD，一端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管，一端通過(guò)串聯(lián)一個(gè)Css的電容接地。
[0010]通過(guò)調(diào)節(jié)Css的電容容值調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE的爬升時(shí)間。
[0011]Css的容值大小依據(jù)負(fù)載開(kāi)關(guān)管的SOA(S卩:safe operating area，安全工作區(qū)域)曲線來(lái)設(shè)定。
[0012]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明方法經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)調(diào)節(jié)后的熱拔插線路，能輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管緩慢打開(kāi)，從而減小負(fù)載開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的瞬時(shí)大電流。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為RACK機(jī)柜系統(tǒng)單節(jié)點(diǎn)示意圖；
圖2為改進(jìn)前的硬盤(pán)供電結(jié)構(gòu)圖；
圖3為改進(jìn)后的硬盤(pán)供電結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為熱拔插芯片控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖，結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，首先通過(guò)開(kāi)機(jī)信號(hào)控制熱拔插芯片線路工作，然后利用熱拔插芯片的軟啟動(dòng)功能，使得芯片產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)緩慢打開(kāi)供電鏈路上的負(fù)載開(kāi)關(guān)管，從而減小負(fù)載開(kāi)關(guān)管打開(kāi)過(guò)程中所產(chǎn)生浪涌電流，保護(hù)硬盤(pán)設(shè)備。
[0015]當(dāng)熱拔插線路加電后，熱拔插芯片通過(guò)ENABLE信號(hào)來(lái)使能，熱拔插芯片開(kāi)始工作，并進(jìn)行軟啟動(dòng)動(dòng)作；同時(shí)熱拔插芯片輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)由低電平緩慢爬升到高電平，控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管緩慢打開(kāi)。
[0016]如圖4所示，所述熱拔插芯片一端接使能信號(hào)(PS0N信號(hào))，一端連接VDD，一端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管，一端通過(guò)串聯(lián)一個(gè)Css的電容接地。
[0017]通過(guò)調(diào)節(jié)Css的電容容值調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE的爬升時(shí)間。
[0018]Css的容值大小依據(jù)負(fù)載開(kāi)關(guān)管的S0A(S卩:safe operating area，安全工作區(qū)域)曲線來(lái)設(shè)定。
[0019]如圖3所示，通過(guò)控制信號(hào)PSON來(lái)控制VR:P12V轉(zhuǎn)P5V線路工作，由于VR線路具有軟啟動(dòng)功能。從而，通過(guò)控制信號(hào)PSON來(lái)使能VR芯片，保證開(kāi)機(jī)瞬間P5V_HDD的浪涌電流大幅度降低；
同時(shí)，在給硬盤(pán)供電的P12V_HDD線路上，通過(guò)單獨(dú)增加一顆熱拔插芯片，利用控制信號(hào)PSON來(lái)使能該芯片，然后芯片會(huì)產(chǎn)生一緩慢爬升的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)緩慢打開(kāi)負(fù)載開(kāi)關(guān)管。從而，保證開(kāi)機(jī)瞬間P12V_HDD的浪涌電流大幅降低。
[0020]實(shí)現(xiàn)步驟具體如下:
I)、按照?qǐng)D3的結(jié)構(gòu)圖，在電源轉(zhuǎn)接板原理圖中，添加P12V/P5V_HDD電壓轉(zhuǎn)換線路，并將開(kāi)機(jī)觸發(fā)信號(hào)PSON來(lái)作為該VR芯片的使能控制信號(hào)；以實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)P5V_HDD的供電；
2)、在I)線路基礎(chǔ)上，添加P12V切換P12V_HDD線路。具體是在電源轉(zhuǎn)接板原理圖中，增加熱拔插芯片(如:ISL6115)控制開(kāi)關(guān)線路，使用I)中的PSON開(kāi)機(jī)觸發(fā)信號(hào)來(lái)使能熱拔插芯片以實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)P12V_HDD電壓的切換，為硬盤(pán)供電12V ；
3)、通過(guò)1)、2)，即可完成硬盤(pán)12V和5V的供電設(shè)計(jì)，保證在開(kāi)機(jī)瞬間，硬盤(pán)12V和5V的浪涌電流得到極大的抑制，從而達(dá)到保護(hù)硬盤(pán)設(shè)備的目的。
[0021]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:首先通過(guò)開(kāi)機(jī)信號(hào)控制熱拔插芯片線路工作，然后利用熱拔插芯片的軟啟動(dòng)功能，使得芯片產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)緩慢打開(kāi)供電鏈路上的負(fù)載開(kāi)關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述熱拔插芯片一端接使能信號(hào)，一端連接VDD，一端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管，一端通過(guò)串聯(lián)一個(gè)Css的電容接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:通過(guò)調(diào)節(jié)Css的電容容值調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)GATE的爬升時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:Css的容值大小依據(jù)負(fù)載開(kāi)關(guān)管的SOA曲線來(lái)設(shè)定。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用芯片軟啟動(dòng)來(lái)抑制硬盤(pán)浪涌電流的設(shè)計(jì)方法，首先通過(guò)開(kāi)機(jī)信號(hào)控制熱拔插芯片線路工作，然后利用熱拔插芯片的軟啟動(dòng)功能，使得芯片產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)緩慢打開(kāi)供電鏈路上的負(fù)載開(kāi)關(guān)管。本發(fā)明方法經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)調(diào)節(jié)后的熱拔插線路，能輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制負(fù)載開(kāi)關(guān)管緩慢打開(kāi)，從而減小負(fù)載開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的瞬時(shí)大電流。
【IPC分類(lèi)】G06F1-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104598003
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510015387
【發(fā)明人】羅嗣恒
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日