[發明專利]一種抑制供電模式轉換引發板卡嘯叫的裝置

在審

• 申請號: 202110861857.2
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113672069A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 申同;郭月俊;楊凱
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F1/30
• 分類號: G06F1/30;G06F1/26
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 孫玉營

本發明提供一種抑制供電模式轉換引發板卡嘯叫的裝置，包括：降壓式變換電路、檢流電阻、電流檢測電路、控制芯片和額外負載電路；降壓式變換電路的輸入端連接服務器板卡電源，降壓式變換電路的輸出端連接檢流電阻的一端，檢流電阻的另一端連接服務器負載設備；電流檢測電路的兩個輸入端分別連接在檢流電阻兩端，電流檢測電路的輸出端連接控制芯片輸入引腳，電流檢測電路放大檢流電阻兩端的壓差；控制芯片的輸出端連接額外負載電路，控制芯片在電流檢測電路輸入的電壓低于設定閾值時啟用額外負載電路，并在電流檢測電路輸入的電壓高于設定閾值時關閉額外負載電路，使服務器板卡電源強制工作在脈沖寬度調制模式下。本發明能避免板卡嘯叫的問題。

技術領域

本發明屬于服務器技術領域，具體涉及一種抑制供電模式轉換引發板卡嘯叫的裝置。

背景技術

在電路中電容、電感均可以引發嘯叫。但電容器與電感器發生嘯叫的原理是不同的。電感器在電路工作時，在充放電的過程中，由于磁性體磁芯磁致伸縮(磁應變)作用、磁性體磁芯磁化導致相互吸引、漏磁通導致繞組振動都可以引發電感嘯叫。電容器，主要指MLCC，陶瓷的強介電性會引起壓電效應，疊層電容在施加交流電之后，會在疊層方向(Z軸)發生伸縮。因為介電體的泊松比(橫向變形系數)一般為0.3，所以與疊層方向(Z軸)垂直的方向(X與Y軸)，即與電路板平行的方向也會發生伸縮，結果導致電路板表面產生振動并能夠聽到聲音。雖然電容器以及電路板的振幅僅為1pm～1nm，但振動聲音已足夠大到我們可以聽見，會聽到類似“嘰”的聲音。

通過總結相關案例，電容的嘯叫現象多數發生在輕載模式。據其原因，因為在輕載模式下芯片一般會進入高效模式。在高效模式，系統處于半開環模式，芯片監控反饋電壓但是不采取實時響應，只有當輸出電壓低于閾值時，才會發送幾個PWM脈沖，往電感和輸出電容里充一點點的電。用一句話概括即為，輕負載下，VR工作在PFM模式下，負載增大后，VR工作在PWM控制模式下。在輕載模式下，輸出電壓的紋波電壓會比較大，同時流過電容的交流電的頻率也比較離散，所以容易發生嘯叫事件。輕載模式下與正常PWM模式切換的閾值沒有被恰當地設置的話，系統可能會在負載電流比較大的時候仍然停留在輕載模式而無法切入Normal PWM模式，這樣的后果是離散的開關脈沖也許會引起電容的嘯叫。在PFM工作模式下，降低后的頻率將會進入人耳可聽的約20～20kHz的范圍，此時功率電感器將會發生嘯叫。

目前為了解決電容或電感的嘯叫有幾個方法。解決電容嘯叫的方法有：更換電容的數值，甚至嘗試不同廠家或者不同型號的電容；安裝假負載(小阻值的電阻作為假負載)；多余的電容也會引起環路不穩定，導致嘯叫，可嘗試移除一些“可有可無”的電容；過大的輸出電容會導致相位裕量過大，這會延緩進入PWM模式的時機，嘗試適當減小相位裕量；解決電感嘯叫的方法有：將電感浸膠后，用真空箱抽空膠內氣泡，即可固定線圈，解決因為電感不固定形成的電感嘯叫；降低負載電流可以解決電感嘯叫問題；從開關占空比入手，穩定DC-DC開關占空比可以從根本上解決電感嘯叫問題；替換嘯叫電感，換一個飽和功率更大的電感或更換功率稍大的DC-DC芯片。

但是，能夠引發電容或電感嘯叫的因素很多，所以在采取現有避免措施時往往很難兼顧。在一個服務器或交換機產品中，小電流VR方案會使用很多，通常這些電源方案為了兼顧輕負載效率，通常會設置PFM輕載模式。因此當VR有輕載向重載變化時，即PFM向PWM模式切換時，就有可能造成電感或電容的嘯叫。

發明內容

針對現有技術的無法有效解決板卡嘯叫的問題，本發明提供一種抑制供電模式轉換引發板卡嘯叫的裝置，以解決上述技術問題。

本發明提供一種抑制供電模式轉換引發板卡嘯叫的裝置，包括：