一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法技术

本发明专利技术公开了一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，其具体实现过程为：在服务器主板的供电转换芯片中，在负载变化速率过快时，通过降低供电转换芯片内部耦合干扰，避免芯片对反馈信号的错误接收，出现内部逻辑错误，确保转换过程中MOS正常工作，输出电压处在正常应用范围内。该一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法与现有技术相比，针对服务器主板在搭配不同配置或者不同工作模式下负载变化过快导致烧坏MOS的问题，保证产品在工作过程中不会出现故障，影响正常工作；同时，也应用于改善各类服务器电路板卡的工作稳定性，实用性强，易于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机服务器
，具体地说是一种实用性强、解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法。
技术介绍
在从事服务器的设计时，我们会发现大型的服务器主板设计的电压转换很多。包括:上电开机前，正常开机运行和系统关机后。对于任何一种状态，通常，在设计的过程中都会有不同的转换电路，既节能又可以保证效率的最大化，也防止板卡在工作过程出现不确定因素，对板卡造成损坏。而我们的主板上的VR(Voltage Regulator，即:电压转换器)，在正常开机运行后会随着应用需求的不同，出现不同速率的负载变化，电压转换过程中的MOS开关频率也随之变化，负载越大MOS开关频率越高，负载越小MOS开关频率越低。主板VR在不同负载状态下，其供电转换性能主要取决于供电转换芯片发出调节MOS开关顺序的PffM信号响应速度和控制MOS开启信号的稳定性。其中:PWM信号的响应速度取决于芯片本身设定的响应时间，MOS开启信号稳定性则容易受到外部信号干扰。—般的服务器电路板都会搭配有固定的配置，但是不排除个别的板卡由于机构、电源设计、空间、应用需求等等的原因，没有采用搭配固定的配置，无法准确估计实际应用中负载的最大变化速率。如果主板承载运行程序过多，数据量较大，负载变化过快，则转换电压的MOS开关频率转换会很快。由于输出电感的作用，MOS开关频率越快在上MOS打开之后产生的PHASE电压就会越高，芯片内部GND上产生的耦合干扰也就会越大；当GND上的耦合干扰达到约2.5V左右时，就有可能会导致芯片内部读取的反馈电压出现异常，导致逻辑错误。从而，导致出现上下两个MOS同时导通的情况，出现短路烧坏M0S。为了防止这种情况的发生，本文提出一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的设计方法，通过在PHASE和GND之间增加电阻，用于滤波，降低耦合干扰。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法。—种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，其具体设计过程为: 在服务器主板的供电转换芯片中，在负载变化速率过快时，通过降低供电转换芯片内部耦合干扰，避免芯片对反馈信号的错误接收，出现内部逻辑错误，确保转换过程中MOS正常工作，输出电压处在正常应用范围内。在服务器主板的供电转换芯片中，其电压转换电路包括输入PffM信号的信号控制器，该信号控制器控制连接两MOS的开关信号，在该信号控制器的输出端为电压相位PHASE信号输出端；其中:PffM信号通过信号控制器的整合来控制上下MOS的开关信号，即:当PffM为高电平时，上MOS开关信号为高电平，下MOS开关信号为低电平，上MOS打开下MOS关闭；当PffM为低电平时，上MOS开关信号为低电平，下MOS开关信号为高电平，上MOS关闭下MOS打开；在电压相位PHASE上增加一颗电阻用来降低产生的耦合干扰，该电阻的输入端连接信号控制器的输出端、输出端接地。所述电阻的阻值彡1kohm，且该电阻功率计算公式为:P=U2/R，其中:OV彡U< 25Vo本专利技术的一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，具有以下优点: 本专利技术提出的一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，针对服务器主板在搭配不同配置或者不同工作模式下负载变化过快导致烧坏MOS的问题，保证产品在工作过程中不会出现故障，影响正常工作；同时，也应用于改善各类服务器电路板卡的工作稳定性；通过减小转换芯片GND的耦合干扰，进而保证转换芯片正常工作，输出正常信号来控制上下MOS开启和关闭，确保输出电压稳定；保证了服务器主板在搭配不同配置或者在运算处理量大，运行反应速度快等较高要求的应用场景下，安全实现服务器主板正常工作；一组电压转换线路中只需增加一颗电阻，用户即可根据自己的需求在服务器主板上搭配不同配置，安全运行数据处理，扩大了应用范围，更大程度上满足用户需求，降低了研发成本，实用性强，易于推广。【附图说明】附图1为改进前PffM控制上下MOS开关线路图。附图2为改进前负载变化过快时出现异常波形图。附图3为改进后PffM控制上下MOS开关线路图。附图4为改进后负载变化过快时出现异常波形图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术提供一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，打破原有服务器搭配固定配置，更广泛的支持数据处理量更大，负载变化速率更快的设计理念。而采用新的想法:服务器主板无论搭配何种类型的网卡，硬盘等，服务器主板都可以支持，不再受大量数据处理过程中的负载变化速率过快的影响而导致死机。这样服务器主板应用更广(比搭配固定配置的服务器主板要求更低)，更大程度上满足不同用户的应用需求。其具体实现过程为: 在服务器主板的供电转换芯片中，在负载变化速率过快时，通过降低供电转换芯片内部耦合干扰，避免芯片对反馈信号的错误接收，出现内部逻辑错误，确保转换过程中MOS正常工作，输出电压处在正常应用范围内。在服务器主板的供电转换芯片中，其电压转换电路包括输入PWM信号的信号控制器，该信号控制器控制连接两MOS的开关信号，在该信号控制器的输出端为电压相位PHASE信号输出端；其中: PffM信号通过信号控制器的整合来控制上下MOS的开关信号，即:当PffM为高电平时，上MOS开关信号为高电平，下MOS开关信号为低电平，上MOS打开下MOS关闭；当PffM为低电平时，上MOS开关信号为低电平，下MOS开关信号为高电平，上MOS关闭下MOS打开；在电压相位PHASE上增加一颗电阻用来降低产生的耦合干扰，该电阻的输入端连接信号控制器的输出端、输出端接地。所述电阻的阻值彡1kohm，且该电阻功率计算公式为:P=U2/R，其中:OV彡U< 25Vo图1所示为服务器主板电压转换过程中PffM控制上下MOS开关结构图。当后端输出负载变化过快时，PWM信号的频率变化也会变快，上下MOS开关的切换频率变化也变快，相应的耦合干扰也变大。图2所示为服务器主板在负载变化过快时，导致GND耦合干扰过大出现了控制芯片误判断，导致逻辑错误使上下MOS同时导通。此时，输入电压通过上下两个MOS直接连接到GND，产生大电流而烧坏了 M0S。根据服务器主板搭配不同配置或服务器工作在运算量较大较复杂的负载情况下时，发现会出现系统自动关机并烧坏MOS的现象；通过用电子负载仪对服务器主板抽载，模拟负载变化较快的工作模式并查看波形，如图2所示，负载在很重与很轻两种情景下迅速切换过程中，芯片GND上产生的耦合干扰比较大，造成芯片误判断，而出现了上下MOS同时导通的情况。图3为改进后PffM控制上下MOS开关的线路图，在PHASE上增加一颗电阻用来降低产生的耦合干扰，使得转换芯片能够正常工作，输出正常信号来控制上下MOS开启和关闭，确保输出电压稳定，该电阻功率为0.0625W。图4为改进后服务器主板在负载变化过快时，因GND耦合干扰较小，转换芯片正常工作，波形稳定。最后，按照图3的结构完成设计原理图，即便在负载快速变化的情况下也能让服务器主板正常工作，如图4服务器主板在负载快速变快时波形依然正常。这样，本文提出的一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的设计方法即可得以实现。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决VR负载变化太快导致MOS损坏的方法，其特征在于，其具体设计过程为：在服务器主板的供电转换芯片中，在负载变化速率过快时，通过降低供电转换芯片内部耦合干扰，避免芯片对反馈信号的错误接收，出现内部逻辑错误，确保转换过程中MOS正常工作，输出电压处在正常应用范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹先帅，
申请(专利权)人：浪潮电子信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37