一种电源模块的供电装置的制作方法

1.本实用新型属于服务器供电设计的技术领域，特别涉及一种电源模块的供电装置。


背景技术：

2.目前市场常见的power shelf使用的内部电源模块在输入源与输出端设计上皆是同侧设计，其中，power shelf为机架式电源。如图1为现有技术中电源模块同侧输入和输出结构示意图。在机架高度上皆是使用同样设计，而在机架前面版的部分，因2u或2u以下的高度与设计问题，仅考虑输入源与输出铜排 (bus bar)的设计。
3.有机架式电源的技术方案因考虑到机架高度与空间的问题，通常只在机架高于2u的情况下，多出1u或1u以上的空间后才会在其面板增加ac输出插座做为pdu功能，提供给其他功耗较低的服务器系统或是交换机使用，而在低于2u的高度下，面板不提供pdu功能。其中pdu(power distribution unit，电源分配单元)，机柜用电源分配插座，pdu是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种电源模块的供电装置，将机架式电源使用的电源模块结合输出插座，使机架式电源可以通过电源模块的搭接，提供ac电源给少部分需独立使用ac电源的产品而不需额外增加pdu，提高2u或2u以下的机架式电源的使用广度。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种电源模块的供电装置，包括：输入连接器、输出连接器、输出插座、切换模块、插座监控模块、第一整流模块、电压转换模块和第二整流模块；所述输入连接器和输出连接器均位于机架式电源前面板；所述输出插座位于机架式电源后面板；
7.所述输入连接器的输出端第一路连接第一整流模块的输入端，第二路通过切换开关连接至输出插座；所述切换开关和输出插座还均与插座监控模块相连；
8.所述第一整流模块的输出端依次通过电压转换模块、第二整流模块连接至输出连接器。
9.进一步的，所述电压转换模块包括升压子模块和降压子模块；
10.所述第一整流模块的输出端依次连接升压子模块、降压子模块和第二整流模块至输出连接器。
11.进一步的，所述输入连接器连接前端输入源。
12.进一步的，所述输出连接器连接前端输出源。
13.进一步的，所述输出插座连接后端输出源。
14.进一步的，所述插座监控模块采用微控制单元。
15.进一步的，所述输出插座的在位输出端与微控制单元的在位输入端相连。
16.进一步的，所述微控制单元的输出端还与上位机通信连接。
17.进一步的，所述输出插座采用交流输出插座。
18.发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
19.本实用新型提出了一种电源模块的供电装置，该装置包括输入连接器、输出连接器、输出插座、切换模块、插座监控模块、第一整流模块、电压转换模块和第二整流模块；所述输入连接器和输出连接器均位于机架式电源前面板；所述输出插座位于机架式电源后面板；输入连接器的输出端第一路连接第一整流模块的输入端，第二路通过切换开关连接至输出插座；所述切换开关和输出插座还均与插座监控模块相连；第一整流模块的输出端依次通过电压转换模块、第二整流模块连接至输出连接器。本实用新型增加一个电源输出插座，让输出与输入同侧的电源模块在机架式电源的使用上具备电源插座之供电功能。将机架式电源使用的电源模块结合输出插座，使机架式电源可以通过电源模块的搭接，提供ac电源给少部分需独立使用ac电源的产品而不需额外增加pdu，提高2u或2u以下的机架式电源的使用广度。
附图说明
20.如图1为现有技术中电源模块同侧输入和输出结构示意图；
21.如图2为本实用新型实施例1在电源模块中增加输出插座的连接示意图；
22.如图3为本实用新型实施例1在电源模块中增加输出插座和插座监控模块的示意图；
23.如图4为本实用新型实施例1在位检测实现的电路示意图。
具体实施方式
24.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/ 或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
25.实施例1
26.本实用新型实施例1提出了一种电源模块的供电装置，主要用于解决使用机架式电源的整机柜服务器都是是通过铜排后，经由12v或48v输出直接接入服务器，但还是有少部份设备如交换机等需使用交流电源。本实用新型增加一个电源输出插座，让输出与输入同侧的电源模块在机架式电源的使用上具备电源插座之供电功能。如图2为本实用新型实施例1在电源模块中增加输出插座的连接示意图。通过机架式电源框内的电源模块增加ac输出插座作为供电源，使2u或2u以下的机架式电源也可以通过其内部的ac供电源，经由电源模块供电到外部需要ac电源的设备。
27.其中1u/2u:一个机架单位一般叫做"1u"，2个机架单位则称之为"2u"，如此类推。
机架单位是美国电子工业联盟(eia)用来标定服务器、路由器、网络交换机等机房设备的单位。一个机架单位实际上为高度1.75英寸(4.445 公分)，宽度为主流的19英寸(48.26公分)及较少用的23英寸(58.42公分)。
28.如图3为本实用新型实施例1在电源模块中增加输出插座和插座监控模块的示意图；在图2的基础上增加插座监控模块。该装置包括：输入连接器、输出连接器、输出插座、切换模块、插座监控模块、第一整流模块、电压转换模块和第二整流模块；
29.输入连接器和输出连接器均位于机架式电源前面板；输出插座位于机架式电源后面板；
30.输入连接器的输出端第一路连接第一整流模块的输入端，第二路通过切换开关连接至输出插座；切换开关和输出插座还均与插座监控模块相连；第一整流模块的输出端依次通过电压转换模块、第二整流模块连接至输出连接器。
31.电压转换模块包括升压子模块和降压子模块；
32.第一整流模块的输出端依次连接升压子模块、降压子模块和第二整流模块至输出连接器。本技术中升压子模块采用升压电路pfc，pfc(power factorcorrection):功率因子修正电路，是可以改善交流电源端功率因子的电路。是开关模式电源中常见的电路之一。
33.降压子模块采用降压电路pwm；pwm(pulse-width modulation):脉波宽度调变，是将模拟讯号转换为脉波的一种技术，一般转换后脉波的周期固定，但脉波的工作周期会依模拟讯号的大小而改变。
34.输入连接器连接前端输入源。
35.输出连接器连接前端输出源。
36.输出插座连接后端输出源。
37.插座监控模块采用微控制单元。即采用mcu或者dsp实现。插座监控模块可以实现输出插座的在位检测、过流保护、切换开关的控制和与上位机通信进行告警。
38.本技术中输出插座的在位输出端与微控制单元的在位输入端相连。用于检测输出插座是否使用。
39.电源模块正常使用且输出插座并未侦测到任何插头插入时，为一般工作状态，即插座监控模块通过开关控制关闭切换开关，即切换开关预设状态为关闭。
40.当输出插座有插头接入，且插座监控模块中在位侦测信号侦测到插头已插入插座后，即通过开关控制信号将切换开关导通，让前端输入源流通到输出插座后，通过后端输出源供电给设备使用。
41.如果4为本实用新型实施例1在位检测实现的电路示意图。在位监测模块检测输出插座正端与负端两端阻抗r1，当插座插入后，用电装置的内部阻抗 r2与初始阻抗r1产生并联，即并联后的阻抗小于初始阻抗且远高于零以上，在位检测模块控控制导通切换开关，当在位监测模块检测到输出插座正负极接点出现短路，即r1并联r2后阻抗趋近于零，切换开关不工作并透过告警与通讯单元发出告警通知上位机。微控制单元的输出端还与上位机通信连接。
42.本技术中在位监测模块提供过流保护功能，在侦测到流过切换开关的电流超出设定能供给的功率阈值下，即将切换开关关闭，保护电源模块，使其外部供电源能持续输出供给，不受外部装置短路影响系统运作。
43.本技术中输出插座采用交流输出插座。目前在售的机架式电源在使用高度低于2u或2u以下的框架皆无交流输出电源插座可使用，而部分客户为节省 pdu的费用与配置，通常会要求方案供货商在提供机架式电源方案时能考虑具备ac输出插座的方案，但目前在售机架式电源产品因其框架在输出铜排配置上的差异较难整合面板上的设计，因此高度低于2u或2u以下的框架是没有支持ac电源插座，仅有2u以上有提供，而为了少量的电源插座需求，使得整机柜可能得因该1u pdu空间的增加而减少1u空间的服务器配置，就只为换得几个插座，或是额外花费购买整机柜使用的pdu供给交换机使用。
44.本实用新型即是将机架式电源使用的电源模块结合ac输出插座，使机架式电源可以通过电源模块的搭接，提供ac电源给少部分需独立使用ac电源的产品而不需额外增加pdu，提高2u或2u以下的机架式电源的使用广度。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
46.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。