用于液冷服务器的电源供电板制造技术

本发明专利技术公开了一种用于液冷服务器的电源供电板，服务器主板浸没在液冷环境中，电源供电板包括位于风冷环境中的第一部分以及位于液冷环境中的第二部分，电源供电板包括：输入连接器，设置在第一部分上，用于输入高压电压，并且输入连接器为热插拔连接器；电源子卡，设置在第二部分上并连接于输入连接器，用于为服务器主板提供预设电压；输出连接器，设置在第二部分上并连接于电源子卡和服务器主板，用于将预设电压输出至服务器主板。本发明专利技术的上述技术方案，提出了一种高功率密度、适用于液冷散热环境的电源供电板。

【技术实现步骤摘要】
用于液冷服务器的电源供电板
本专利技术涉及服务器
，具体来说，涉及一种用于液冷服务器的电源供电板。
技术介绍
随着企业处理的数据量的增加和物联网的发展等，数据中心的重要性与日俱增。这伴随的一个重大课题是，要在日渐增长的数据处理需求下控制耗电量。采用液冷可以减少电费，对于数据中心级别的TCO(TotalCostofOwnership，总拥有成本)，液冷可能更加有利。另一方面,移动产品和数据的总量等今后还会持续高速增长，数据中心必须要高密度配置服务器。为了应对这样的变化，冷却技术也需要随之改变。在通信行业，通信用240V高压直流电源系统在可靠性、转换效率等方面较传统的交流UPS(不间断电源)系统有更大的优势，其经济效益和社会效益显著，高压直流电源技术早已被通信运营商所接受，目前正在广泛推广使用中。在当前数据中心的建设和部署中尚未有后端IT设备厂商宣布支持高压直流电源的输入，不少厂商已经支持48V直流输入，但是电源功率密度仍然不适用于液冷条件下的高功率密度部署。目前主流整机柜服务器供电方案仍然是12V母线输入，若采用12V的方案，在10U(U指尺寸,1U是4.45厘米)的空间内想要部署8片计算节点(单片计算节点功率约2400W)，总功率高达19.2KW，电流大小为1600A。这是不可想象的。在12V母线架构下，19KW功耗需求仅在铜排上的传输损耗就达到了2.5KW，占了近13％的能耗。所以必须采用更高电压输入才能解决该问题以提高能效利用率。另外，10U空间部署服务器总功耗高达19.2KW，风冷散热已经不能满足应用，必须应用相变液冷技术。目前高电压输入电源模块，体积大不适用于小体积电源要求。必须提高功率密度。另外，目前模块电源的转换技术采用电解电容禁止放入液冷环境中，会造成液体污染。基于上述需求特点进行分析，当前的技术方案已经不适用于液冷高密度数据中心的部署，须开发一款高密度、适用于液冷条件散热且支持热插拔的电源。
技术实现思路
针对相关技术中的上述问题，本专利技术结合通信用240V高压直流电源或更高压380V的应用，并根据服务器电源的特点，提出了一种高功率密度、适用于液冷散热环境的电源供电板。本专利技术的技术方案是这样实现的：根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于液冷服务器的电源供电板，服务器主板浸没在液冷环境中，电源供电板包括位于风冷环境中的第一部分以及位于液冷环境中的第二部分，电源供电板包括：输入连接器，设置在第一部分上，用于输入高压电压，并且输入连接器为热插拔连接器；电源子卡，设置在第二部分上并连接于输入连接器，用于为服务器主板提供预设电压；输出连接器，设置在第二部分上并连接于电源子卡和服务器主板，用于将预设电压输出至服务器主板。根据本专利技术的实施例，电源子卡的数量为多个，并且多个电源子卡并联连接。根据本专利技术的实施例，电源子卡的数量为5个，每个电源子卡的输出功率为600W。根据本专利技术的实施例，电源供电板还包括：输入滤波电容器，设置在第一部分上并连接于输入连接器。根据本专利技术的实施例，电源供电板还包括：监控电路，设置在第二部分上，监控电路连接于输入连接器和服务器主板上的控制线路，其中，控制线路根据服务器主板的状态通过监控电路开启和关闭电源供电板。根据本专利技术的实施例，电源供电板还包括：缓启动电路，连接于输入连接器和电源子卡，用于抑制浪涌电流。根据本专利技术的实施例，电源供电板还包括：电源输出滤波电路，设置在第二部分上并连接于电源子卡和输出连接器。根据本专利技术的实施例，输入的高压电压在230V至390V的范围内，为服务器主板提供的预设电压为12V。本专利技术的电源供电板的有益效果在于：减小液冷服务器部署直流压降损耗，提高功率密度，支持热插拔，在满足数据中心大幅度提升服务器计算密度的同时，也进一步提升了节点灵活性；高扩展性，最高支持3000W，可根据主板负载调整搭配子卡数量，最优化配置达到节省成本的目的；高可靠性，电源子卡支持并联，若单一子卡故障，其他几个电源子卡可正常工作；大容值电解电容布局在外部，避免与液冷液体相互污染，满足液冷条件的应用，内置元器件均可以长时间浸没在液体中；监控电路采用光耦芯片隔离高压输入和低压应用部分；状态监控和控制电路工作模式，根据服务器主板状态判断是否开启电源供电板，电源供电板工作状态会输入到服务器主板，服务器主板发现异常后可关闭电源供电板。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。图1是根据本专利技术实施例的用于液冷服务器的电源供电板的框图；图2是图1中的监控电路的示意图；图3a是图1中的输出连接器的示意图；图3b是图3a中的输出连接器的设计规格的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种用于液冷服务器的电源供电板10，服务器主板20浸没在液冷环境中，电源供电板10包括位于风冷环境中的第一部分12(即中线L的右侧部分)；电源供电板10还包括第二部分14(即中线L的左侧部分)，该第二部分14可以安装在刀片刀壳内并浸没在液体的液冷环境中。本专利技术的电源供电板10大体上包括：输入连接器1、电源子卡5和输出连接器7，输入连接器1设置在第一部分12上，用于输入高压电压、并且输入连接器1为热插拔连接器；电源子卡5设置在第二部分14上并连接于输入连接器1，用于为服务器主板20提供预设电压；输出连接器7，设置在第二部分14上并连接于电源子卡5和服务器主板20，用于将预设电压输出至服务器主板20。根据本专利技术的实施例，电源供电板10输入的高压电压在230V至390V的范围内，为服务器主板20提供的预设电压为12V。其中，高压的输入连接器1的通流能力>10A。输入连接器1可选用FCI-51939-894连接器。电源供电板10还包括输入滤波电容器2，该输入滤波电容器2设置在第一部分12上并连接于输入连接器1。高压应用电容需要满足额定电流、耐压、工作温度的要求，因为高压应用电容一般为大体积的电解电容。电解电容禁止放入液体环境中，以避免电解液释放污染液体。同时，电解电容要关注工作温度，防止过温影响寿命。本专利技术的电源供电板通过将大容值电解电容布局在液冷液体外部，避免了与液冷液体的相互污染。电源供电板10还包括缓启动电路3，该缓启动电路3连接于输入连接器1和电源子卡5，用于抑制浪涌电流。由于本专利技术的电源供电板10应用于刀片服务器，并支持热插拔功能，所以需要缓启动电路3用来抑制浪涌电流。该缓启动电路3可利用RC缓冲电路，给电容缓慢充电，当达到目标电压后，并联MOSFET打开，正常输入功率。电源供电板10还包括监控电路4，该监控电路4设置在第二部分14上，监控电路4连接于输入连接器1和服务器主板20上的控制线路8，其中，控制线路8根据服务器主板20的状态通过监控电路4开启和关闭电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液冷服务器的电源供电板，其特征在于，服务器主板浸没在液冷环境中，所述电源供电板包括位于风冷环境中的第一部分以及位于所述液冷环境中的第二部分，所述电源供电板包括：输入连接器，设置在所述第一部分上，用于输入高压电压，并且所述输入连接器为热插拔连接器；电源子卡，设置在所述第二部分上并连接于所述输入连接器，用于为所述服务器主板提供预设电压；输出连接器，设置在所述第二部分上并连接于所述电源子卡和所述服务器主板，用于将所述预设电压输出至所述服务器主板。

【技术特征摘要】
1.一种用于液冷服务器的电源供电板，其特征在于，服务器主板浸没在液冷环境中，所述电源供电板包括位于风冷环境中的第一部分以及位于所述液冷环境中的第二部分，所述电源供电板包括：输入连接器，设置在所述第一部分上，用于输入高压电压，并且所述输入连接器为热插拔连接器；电源子卡，设置在所述第二部分上并连接于所述输入连接器，用于为所述服务器主板提供预设电压；输出连接器，设置在所述第二部分上并连接于所述电源子卡和所述服务器主板，用于将所述预设电压输出至所述服务器主板。2.根据权利要求1所述的用于液冷服务器的电源供电板，其特征在于，所述电源子卡的数量为多个，并且多个电源子卡并联连接。3.根据权利要求2所述的用于液冷服务器的电源供电板，其特征在于，所述电源子卡的数量为5个，每个电源子卡的输出功率为600W。4.根据权利要求1所述的用于液冷服务器的电源供电板，其特征在于，所述电源供电板还包括：输入滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建廷，崔斌斌，陈进，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11