[发明专利]一种基于背板的过载保护装置和方法

说明书

本发明提供一种基于背板的过载保护装置和方法，用于在紧凑的背板上提供一种电源管理方案，解决多个槽的电源监控的问题。其中装置包括多通道模数转换器、基板管理芯片；至少两个槽的供电电路上分别串联有开关单元，以及分别还串联有电压取样单元；多通道模数转换器连接电压取样单元，采集各电压取样单元两端的电压差；所述多通道模数转换器通过总线与基板管理芯片连接，所述电压差经过模数转换后通过总线输入基板管理芯片。本发明使用多通道模数转换器替代多个单通道的模数转换器，以及通过总线实现多通道模数转换器和基板管理芯片之间的信号传递，减少了过载保护装置中数据通信电路和模数转换器占用的面积。

技术领域

本发明涉及计算机技术，具体涉及一种基于背板的过载保护装置和方法。

背景技术

刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)服务器平台，是专门为高密度计算机环境设计的。多个刀片服务器通过背板连接，集群后可以共享资源。

基于背板的刀片式计算机(有背板、具有多个槽，多个槽一般包括交换槽、刀片槽、扩展槽)广泛应用于工业、航天、军工等领域，搭配外设卡大多不支持过热、过载保护。当系统风扇发生故障后，如果外设卡仍处于满载工作状态，极易导致散热不好，烧坏零件，致使板卡功能失效(必须通过返厂来修复)或永久性损坏。由于外设卡型号众多且由不同厂商设计制造，不可能对所有外设卡重新设计让其满足过热、过载保护的要求。

如图1所示，为现有技术中背板采用电源管理芯片的智能调控方案，主要包括电流感知电路(即电流Sense电路)、MOS管(MOS管是金属metal—氧化物oxide—半导体semiconductor组成的场效应晶体管)电源控制电路，该智能调控方案可以实时侦测一个槽的输入/输出电压、输入电流、输入功耗，可灵活设置OVP(over voltage protection，过电压保护)、UVP(under-voltage protection，低电压保护)、OCP(over current protection，过电流保护)和短路保护，当超过设定门限保护值时，MOS管关断。该方案具有侦测精度高、过载时响应迅速等特点。以某公司提供的刀片服务器机箱为例，其可提供2个交换槽，10个刀片槽，4个扩展槽，在这些槽上插入的卡被称为外设卡，而受限于背板的PCB 布局面积，如果要把每个槽的电源保护方案都做到背板上则显得不太可能。因此需要在紧凑的背板上提供一种电源管理方案，解决多个槽的电源监控问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于背板的过载保护装置和方法。

为此目的，第一方面，本发明提出一种基于背板的过载保护装置，包括多通道模数转换器、基板管理芯片；

至少两个槽的供电电路上分别串联有开关单元，以及分别还串联有电压取样单元；

多通道模数转换器连接电压取样单元，采集各电压取样单元两端的电压差；

所述多通道模数转换器通过总线与基板管理芯片连接，所述电压差经过模数转换后通过总线输入基板管理芯片；

基板管理芯片连接开关单元，根据所述电压差和电压取样单元的电阻值计算所述供电电路的功耗和/或计算流经电压取样单元的电流；根据所述功耗和/或电流判断所述供电电路是否过载，若过载，则通过基板管理芯片断开所述供电电路的开关单元。

可选的，包括温度传感器，在所述槽上分别设置温度传感器，所述温度传感器连接基板管理芯片，将采集的槽的温度输入基板管理芯片，若温度超过预设温度值，则通过基板管理芯片断开所述槽对应的供电电路的开关单元。

可选的，所述基板管理芯片连接智能平台管理控制器，将所述供电电路的电流、功耗和所述温度发送至智能平台管理控制器，供用户查看。