[发明专利]一种PCIE卡通用供电及电源管理方法

说明书

本发明公开了一种PCIE卡通用供电及电源管理方法，其硬件架构包括多输入的多相DCDC变换器电源和多功能电源管理模块，将PCIE卡不同连接器上的12V电源接到多相DCDC变换器电源的不同相位上输出，合并输出一路电源；多功能电源管理模块对PCIE卡的所有电源进行监控和管理，并控制后级供电单元的使能。轻载时，电源对应的输出相每一相中的电流均小于5.5A，并保持各相输出电流均等；重载时，金手指插座的12V电源所在电路的输出电流小于5.5A，其他两路电源均流，同时电流小于6.25A。本发明将PCIE卡的多种输入电源整合管理，提供一种通用供电管理方案，可大大缩短设计周期，降低设计复杂度，并解决了无法满足多路大功率电源需求的问题。

技术领域

本发明公开了一种PCIE卡通用供电及电源管理方法，涉及PCIE卡设计技术领域。

背景技术

随着大数据、云计算的时代的到来，各类PCIE(peripheral componentinterconnect express，一种高速串行计算机扩展总线标准)卡越来越多的应用于服务器等设备上。这种以PCIE接口的形式插入服务器主板，从而实现特定功能的应用成为了趋势，其优势在于可通过PCIE金手指，直接插入台式机或服务器的PCIE插槽中调试使用，简易灵活，开发成本低。而服务器的PCIE接口采用高速串行点对点双通道高带宽传输，这些板卡往往专注于处理一件事，就是释放CPU的越来越重的压力。

现有的PCIE接口在PCI-SIG制定的标准中是有明确规范的，对于电源PCIE卡支持电源级别有25W(Lowprofilecard)，75W(standardsize)，150W，225W和300W。对于X8和X16的PCIE插槽最高支持电源功率一般是75W(可以支持热插拔)，当需要用到150W，225W和300W电源的PCIE卡时是需要外接电源的(一般不支持热插拔)。PCIE的主要功率提供电源中，金手指的12V具有66W的额定功率，2*3辅助电源插座的额定功率为75W，2*4辅助电源插座的额定功率为150W。在《PCI Express CardElectromechanicalSpecification》规范手册中明确说明，不同连接器上的12V不能直接并联使用，这将严重限制大功率芯片的使用。

在进行PCIE卡供电设计时，尤其当板卡功耗较高时，现阶段还没有一个最优的常用方案被业内所认可和广泛使用。快速迭代的产品以及芯片，对电源的需求越来越高，由于PCIE卡电源输入的复杂性，需要将大功率电源合理分配到不同的电源轨道，这大大增加了设计复杂度。对于一些特殊的需求，例如当存在两路以上电源功耗需求均大于75W时，直接使用PCIE卡的输入电源将无法满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种PCIE卡通用供电及电源管理方法，以解决现有技术中高功耗板卡的供电设计灵活性低以及无法满足多路高功率(大于75W)电源需求的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种PCIE卡通用供电及电源管理方法，所述方法的硬件架构包括一个多输入的多相DCDC变换器电源和一个多功能电源管理模块，将PCIE卡不同连接器上的12V电源接到多相DCDC变换器电源的不同相位上，合并输出一路电源；所述的多功能电源管理模块对PCIE卡的所有电源进行监控和管理，并控制后级供电单元的使能，所述后级供电单元的输出端与多功能电源管理模块的模拟输入端相连接。

PCIE卡的12V电源包括三类：金手指插座的12V电源、2*3辅助电源插座的12V电源和2*4辅助电源插座的12V电源，所述方法在电流均衡设计的基础上对不同的输出相分别设计限流参数，上述三种电源对应的输出相数分别是：一相、一相和两相；对应的额定电流分别是5.5A、6.25A和12.5A。

轻载时，使得电源对应的输出相每一相中的电流均小于5.5A，并保持各相输出电流均衡；重载时，使得金手指插座的12V电源所在电路的输出电流小于5.5A，其他两路电源电流均衡，同时电流小于6.25A。