一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，涉及电源系统领域，包括:电源模块,负责集中供电给各个负载节点；负载端，由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整。本发明专利技术通过在负载端设置电源反馈结构，在接近负载端检测电压，并反馈给电源模块进行电压调整，从而降低负载端的电压纹波；能够解决大动态电流集中供电场景下由于链路寄生电感太大引起的负载端电压纹波过大的问题；优化了整个电源系统的综合载流能力，提高了负载端的电源质量，确保负载工作稳定正常。

【技术实现步骤摘要】
一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置
本专利技术涉及电源系统领域，具体的说是一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，芯片功耗越来越大，系统的集成度也越来越高。相应的整个系统的电流也越来越大。尤其是在服务器领域，大电流已经成为常态。出于系统集成度以及成本的考虑，有些场景下要求整系统集中供电。在整机柜系统中目前比较成熟的方案是，PSU电源集中放置输出12V电源，然后通过大的铜排来供给各个节点。采用铜排结构的集中供电方案，目前来看能够很好的满足直流压降的要求。但这种集中供电方案下,某些场景中,由于所有节点同步重载和轻载变换,会产生非常大的动态电流,在承载大的动态电流时会显著增加负载端的电源纹波，甚至超出负载的允许范围，使负载工作不正常。
技术实现思路
本专利技术针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置。本专利技术所述一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其结构包括:电源模块,负责集中供电给各个负载节点，电源模块通过供电路径连接各个负载节点；负载端，包括若干负载节点，由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近，用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整；通过在负载端设置电源反馈结构，在接近负载端检测电压，并反馈给电源模块进行电压调整，从而降低负载端的电压纹波。进一步，所述供电路径采用两路铜排，分别连接12V电源以及GND。进一步，所述供电路径包括横铜排和竖铜排，所述竖铜排连接各个负载节点，所述横铜排连接各个负载节点与竖铜排。进一步，所述电源反馈结构包括电压监测器和反馈线；所述电压检测器设置在负载节点附近，用于检测电压；所述电压检测器通过反馈线连接至所述电源模块，所述反馈线用于将监测到的电压情况反馈给电源模块，通过电源模块进行电压调整来防止负载端的电压纹波过大。进一步，所述电源反馈结构采用同轴线作为反馈线。进一步，所述负载端包括五个负载节点。进一步，每个负载节点的最大动态电流为70A，频率为1Khz；所述电源反馈结构的反馈线路截止频率为100Khz。本专利技术所述一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术充分利用电源反馈结构设计整个电源系统，能够解决大动态电流集中供电场景下，供电铜排动态载流能力不足，以及由于链路寄生电感太大引起的负载端电压纹波过大的问题；优化了整个电源系统的综合载流能力，能够适应负载端的动态变化，避免超出负载端的电压允许范围，降低了负载端的电源纹波，提高了负载端的电源质量，确保负载工作稳定正常。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的
技术实现思路
，下面对本专利技术实施例或现有技术中所需要的附图做简单介绍。显而易见的，下面所描述附图仅仅是本专利技术的一部分实施例，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，但均在本专利技术的保护范围之内。附图1为改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置的示意图；附图2为负载节点与电源模块输出电流的对比图；附图3为负载节点3处的电压仿真波形；附图4为负载节点3处采用电源反馈结构前后的仿真波形对比图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清查、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有实施例,都在本专利技术的保护范围之内。分析集中供电系统大动态电流的场景，一般供电电压为12V，大动态电流的能量主要集中在1Khz量级。本专利技术为了解决这种铜排动态载流能力不足的情况，提出远端反馈机制来解决上述问题，优化其综合载流能力。实施例1:本实施例提出一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其结构包括:电源模块,负责集中供电给各个负载节点；具体的，电源模块通过供电路径连接各个负载节点；供电路径采用两路铜排，分别连接12V电源以及GND（电线接地端）；所述供电路径包括横铜排和竖铜排，其中，竖铜排连接各个负载节点，横铜排连接各个负载节点与竖铜排。负载端，包括若干负载节点，由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近，用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整。目前常用电源系统供电方案中没有使用电源反馈结构，在一些场景下，由于所有负载节点同步重载和轻载变换，就会产生非常大的动态电流；此时没有远端的电压检测和反馈，又由于铜排寄生电感较大，会使负载端的电压纹波较大。因此，本实施例改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，通过在负载端设置电源反馈结构，在接近负载端检测电压，并反馈给电源模块进行电压调整，充分利用电源反馈结构构建整个供电系统，从而降低负载端的电压纹波。实施例2：本实施例提出的一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，给出改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置另一种具体实施方式，在实施例1的基础上，给出电源反馈结构的一种详细技术方案。本实施例改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，如附图1所示，包括：电源模块,负责集中供电给各个负载节点；具体的，电源模块通过供电路径连接各个负载节点；所述供电路径包括横铜排和竖铜排，其中，竖铜排连接各个负载节点，横铜排连接各个负载节点与竖铜排。负载端，包括若干负载节点（附图1中给出五个负载节点），由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近，用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整；具体的，电源反馈结构包括电压监测器和反馈线；其中电压检测器设置在负载节点附近，用于检测电压，电压检测器通过反馈线连接至电源模块，反馈线用于将监测到的电压情况反馈给电源模块，进而电源模块进行电压调整，进而来防止负载端的电压纹波过大。此外，由于反馈信号的质量会直接影响反馈线路的调节能力，而反馈线缆长距离传输更容易引入干扰。因此，本实施例中，电源反馈结构采用屏蔽性能较好的同轴线作为反馈线，以避免反馈线被干扰，进一步优化负载端的电压供电，降低负载端的电源纹波。实施例3：本实施例提出的一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，在实施例2的基础上，以电源模块集中供电给五个负载节点为例，来详细说明本专利技术的技术方案和技术优点。本实施例改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，电源模块集中供电给五个负载节点，每个负载节点的最大动态电流约为70A，频率大概1Khz，则最差情况下，电源模块要同时供电给五个负载节点，总共约350A，1Khz。评估单板PI（电源完整性）性能，不仅包括路径上电阻的影响即直流影响，还包括寄生参数的影响，包括寄生电感和寄生电容。在本实施例中，经过计算和测量，横铜排的寄生电感约为0.3uH,竖铜排的寄生电感为每L0长度约为0.2uH，如附图1所示。附图2为负载节点与电源模块输出电流的对比图，如附图2所示，显示出每个负载节点，以及电源模块的输出电流对比情况；其中，Msec，全称megasecond，是时间兆秒；power，指电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其特征在于，其结构包括:电源模块,负责集中供电给各个负载节点，电源模块通过供电路径连接各个负载节点；负载端，包括若干负载节点，由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近，用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整；通过在负载端设置电源反馈结构，在接近负载端检测电压，并反馈给电源模块进行电压调整，从而降低负载端的电压纹波。

【技术特征摘要】
1.一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其特征在于，其结构包括:电源模块,负责集中供电给各个负载节点，电源模块通过供电路径连接各个负载节点；负载端，包括若干负载节点，由电源模块向其供电；电源反馈结构，设置在负载端附近，用于检测电压，并将电压情况反馈给电源模块进行电压调整；通过在负载端设置电源反馈结构，在接近负载端检测电压，并反馈给电源模块进行电压调整，从而降低负载端的电压纹波。2.根据权利要求1所述一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其特征在于，所述供电路径采用两路铜排，分别连接12V电源以及GND。3.根据权利要求2述一种改善大动态电流集中供电的负载端电压纹波的装置，其特征在于，所述供电路径包括横铜排和竖铜排，所述竖铜排连接各个负载节点，所述横铜排连接各个负载节点与竖铜排。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：田民政，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41