[发明专利]一种实现风扇热拔插的板端结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机服务器技术领域，具体地说是一种有效隔离脉冲电压、实现风扇热拔插的板端结构及方法。

背景技术

近些年，随着服务器市场的快速发展，其所针对的客户也渐趋多样化，不同客户对服务器的功能要求也在不断变化，而随着客户对服务器功能需求的增多，服务器的功率也在不断加大，随之而来的，对服务器风扇的要求也越来越高。

一般情况下，服务器风扇都是通过风扇端子连接到主板端的，且风扇一般都支持热拔插，方便了风扇的更换和维护。

现有技术中，服务器风扇由如下信号组成：PWR、GND、PWM、PRES、TACH0、TACH1。其中：PRES(PRESENT的缩写)信号是用来表示风扇在位状态的，通过将该信号连接到I2C转换芯片，将其转换为I2C信号，进而通知BMC风扇的在位状态，整个连接如附图1所示。

当对风扇热拔插时，容易产生脉冲电压，而I2C芯片，如附图中的TCA9555最大仅支持5.5V电压，当风扇热拔插产生的脉冲电压大于5.5V时，就会将TCA9555芯片打坏，进而使得BMC无法正常获取风扇的在位状态。基于此，亟需一种实现风扇热拔插的板端技术。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种有效隔离脉冲电压、实现风扇热拔插的板端结构及方法。

本发明提供一种实现风扇热拔插的板端结构，包括连接热拔插风扇的风扇端子的主板，该主板上配置有BMC控制器、I2C转换芯片、电控制器，风扇端子通过PRES信号与电控制器通信连接，电控制器配置在风扇端子与I2C转换芯片之间，所述I2C转换芯片通过I2C信号与BMC控制器通信连接，上述PRES信号是指存在信号，是表示风扇在位与否的信号。

所述电控制器是由两级MOS管组成，且两MOS管均采用N沟道MOS管。

所述MOS管分为MOS管1、MOS管2，其中MOS管1的栅极连接至风扇端子的PRES信号，漏极通过上拉电阻1上拉至VCC；MOS管2的栅极连接至MOS管1的漏极，且通过上拉电阻1上拉至供电电压VCC，MOS管2的漏极连接至I2C转换芯片，且通过上拉电阻2上拉至供电电压VCC。

所述I2C转换芯片采用TCA9555芯片，用于将一路I2C信号与八路普通I/O信号进行互相转换。

一种实现风扇热拔插的方法，基于连接热拔插风扇的风扇端子的主板，该主板上配置有通过I2C信号连接的BMC控制器、I2C转换芯片，其实现过程为：在风扇端子与I2C转换芯片之间，配置一电控制器，该电控制器与风扇的风扇端子之间通过PRES信号通信连接；将风扇进行热拔插，此时产生脉冲电压被电控制器隔离，I2C转换芯片只接收到VCC产生的电压，使I2C芯片得到保护，实现风扇的安全热拔插。

所述电控制器采用MOS管构成，该MOS管工作在导通状态时，其漏极和源极电压相等，当MOS管工作在关闭状态时，其漏极电压将等于其外部上拉电压，即漏极电压不会随着栅极电压的增大而无限增大，只稳定在其外部上拉电压高度。

所述电控制器是由两级N沟道MOS管1、MOS管2组成，其中MOS管1的栅极连接至风扇端子的PRES信号，漏极通过上拉电阻1上拉至VCC；MOS管2的栅极连接至MOS管1的漏极，且通过上拉电阻1上拉至供电电压VCC，MOS管2的漏极连接至I2C转换芯片，且通过上拉电阻2上拉至供电电压VCC。

所述两级MOS管1、MOS管2起到继电器的作用来控制风扇的PRES线路，即当风扇进行热拔插时，该MOS管1、MOS管2去除插拔风扇端子时的脉冲电压。

所述电控制器，即MOS管1、MOS管2隔离去除脉冲电压的过程为：MOS管1的栅极与风扇端子连接，控制MOS管1的漏极，实现栅极与漏极反相的效果；通过使用两级MOS管线路，使得MOS管2的漏极与MOS管1的漏极反相，从而实现风扇端子的PRES信号与MOS管2的漏极电压同向，去除插拔风扇端子时的脉冲电压。

所述I2C转换芯片采用TCA9555芯片，用于将一路I2C信号与八路普通I/O信号进行互相转换，相对应的，其接收的供电电压为3.3V，当风扇热拔插时，在电控制器的配合下，该TCA9555芯片接收到的供电电压保持为3.3V。

本发明的一种实现风扇热拔插的板端结构及方法和现有技术相比，具有以下有益效果：