[发明专利]串联电路、电路板及计算设备

说明书

本公开实施例公开了一种串联电路、电路板及计算设备。该串联电路包括至少一组N级串联连接的芯片，每个所述芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，还包括与所述N级串联连接的芯片对应的N级电压钳位电路，其中每一级电压钳位电路的第一电压输入端和第二电压输入端并联连接于同级芯片的接地端和主工作电压输入端，用于稳定每一级芯片的主工作电压；其中，N为大于1的整数。本公开实施例通过实时调整动态电流，确保了串联电路中每一级芯片的工作电压相对稳定，提高串联电路的可靠性。

技术领域

本公开涉及集成电路芯片的电源供电技术，特别是涉及一种串联电路、电路板及计算设备。

背景技术

目前基于大规模集成电路的计算设备采用传统并联电源架构存在电流过大、能源使用效率低等显著缺点，并且增加了芯片电路设计的要求和生产设计的成本。随着半导体工艺的发展，集成电路(IC)芯片的工作电源电压越来越低，工作电流越来越大，为了最大化电源的转换效率，现有技术在印刷电路板(PCB)上开始采取芯片串联的供电方式，即多组芯片采用相互串联的方式，在电源输入端和接地端之间形成多级串联的电压域。这种串联供电架构可以有效地减小电路整体供电电流，提高电源转换效率，并且可以降低电源转换部分电路器件的成本。

这种串联电路将外部电源电压VCC经过DC-DC电源模块转换为输出电压VDD给串联的IC芯片供电，每个芯片的内阻并不是完全一致的，每个芯片的内阻不同会导致供给每个芯片的工作电压不一致，从而导致有些芯片不能正常工作甚至烧毁的情况出现。因此，为保证串联的芯片都能正常工作，现有的一种实施方案是将串联的芯片组成多组待供电芯片组，通过将一电压钳位电路的多个电压输出端分别连接至相邻的两组待供电芯片组之间，从而稳定相邻的两组待供电芯片组之间的主工作电压。在该现有实施方案中，所述电压钳位电路通过可编程控制模块控制电压转换模块输出多个输出电压。但是，本公开的发明人发现，这种方案无法保证待供电芯片组内部的各串联芯片间的输入电压处于稳定值，从而不能确保每一级芯片的工作电源均保持稳定，降低了串联电路的可靠性。

发明内容

本公开实施例提供一种串联电路、电路板及计算设备，以解决现有技术中的问题。

第一方面，本公开实施例提出一种串联电路，包括：

至少一组N级串联连接的芯片，每个所述芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端；

与所述N级串联连接的芯片对应的N级电压钳位电路，其中每一级电压钳位电路的第一电压输入端和第二电压输入端并联连接于同级芯片的接地端和主工作电压输入端，用于稳定每一级芯片的主工作电压；其中，N为大于1的整数。

在一些实施方式中，所述电压钳位电路包括运算放大器和MOS管，所述运算放大器的正相输入端经由第一电阻连接至第一电压输入端，经由第二电阻连接至第二电压输入端，所述运算放大器的反相输入端经由一稳压管连接至第一电压输入端，经由第三电阻连接至第二电压输入端，所述运算放大器的输出端经由第一电容器连接至所述反相输入端；所述MOS管的栅极连接至所述运算放大器的输出端，源极连接至所述第一电压输入端，漏极连接至所述第二电压输入端。

在一些实施方式中，所述第一电容器的两端并联连接RC串联电路，所述RC串联电路包括串联连接的第四电阻和第二电容。

在一些实施方式中，所述运算放大器的两个供电端分别连接至第一外部直流电压和所述第一电压输入端。

在一些实施方式中，所述第一外部直流电压和第一电压输入端的电压差为一预定值。

在一些实施方式中，所述串联电路还包括：与所述N级电压钳位电路对应的低压差线性稳压单元，所述低压差线性稳压单元将第二外部直流电压转换为第一外部直流电压。

第二方面，本公开实施例提出一种串联电路，包括：