[发明专利]一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体地说是一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法。 

背景技术

互联网的快速发展，使得信息资源呈现爆炸式的增长，人们以网络为媒体，对信息的需求也在不断地增加。各种大规模的数据机房也应运而生。构成数据机房的个体—服务器、存储机柜的数量也在不断增加。对服务器的性能的要求也越来越高，随之对电源的要求也越来越高。 

众多的数据中心，意味着巨大的能源需求，如何高效节能，正成为重中之重。 

在服务器DC 电源分配系统中，现在使用的主流都是用12V转换成各组需要的电压源。由于服务器主板使用的众多电压多为小于2V的电压，12V转为2V以下的电压源，较大的电压差成为电源的转换效率的瓶颈。而如果使用现在的主流的全闭环的二级电源转化方案，12V转为5V左右，5V再转化为2V以下的电压，其整体效率为二级闭环电源系统效率的乘积，还没有12V直接转化的效率高，这也是二级电源使用方案虽然很早就被提出，但知道现在还没有被大规模使用的原因。针对这个问题，我们提出了一中新的二级电源架构方案。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法。 

本发明的技术方案是按以下方式实现的，其结构中AC-DC电源模块通过12V电压与开环的DC电源模块连接，开环的DC电源模块通过4-6V电压与闭环的DC-DC电源模块连接，闭环的DC-DC电源模块通过1V电压与VRM连接。 

VRM的英文全称是Voltage Regulator Module，中文意思是指电压调节模块，其主要作为了通过对主板上直流—>直流(简称DC—>DC)转换电路的控制来为CPU提供稳定的工作电压，同时也对电脑启动时电压的变化情况和时序作出了明确的要求。 

本发明的优点是： 

本发明的一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法和现有技术相比，其第一级的转化使用开环的设计，这样可以使转换效率达到99%，但不足之处是输出的电压不够稳定，所以这就需要我们在第二级的电源设计中选用允许输入电压波动范围大的解决方案。可以算出本发明的效率在94%左右，比现行的方案大概提高效率2个百分点，而且本发明具有设计合理、结构简单、易于加工、使用方便等特点，因而，具有很好的使用价值。

附图说明

图1为二级电源转化方案示意图； 

图2为传统的服务器DC电源一级电源转换示意图；

图3传统的二级电源转换方案示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法作以下详细说明。 

如图1所示，本发明的一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法其结构中AC-DC电源模块通过12V电压与开环的DC电源模块连接，开环的DC电源模块通过4-6V电压与闭环的DC-DC电源模块连接，闭环的DC-DC电源模块通过1V电压与VRM连接。 

图1是本发明提出的二级电源转化方案，其第一级的转化使用开环的设计，这样可以使转换效率达到99%，但不足之处是输出的电压不够稳定，所以这就需要我们在第二级的电源设计中选用允许输入电压波动范围大的解决方案。可以算出本发明的效率在94%左右，比现行的方案大概提高效率2个百分点。 

图2是传统的，也是现在主流使用的一级电源转换方案，架构简单，最大转化效率在92%左右。 

图3的方案是最初提出的传统的二级电源转换方案，可以计算出整体的电源转换效率在90%左右。电路变得复杂，而且效率还没有一级电源的转换效率高，所以基本不会被人采用。 

使用本项发明，在电源设计过程中相当于加入了一级电源设计，会一定程度增加设计的成本和设计的难度。但是对于现在特别是互联网行业和大的数据中心来说，效率的每一点提高都意味着巨大地能源节省，并对散热系统带来巨大地好处。所以，相对于带了的好处相比，本发明的设计带来的成本和设计难度都不会成为障碍。贯穿从研发设计到使用整个过程来考量，本发明达到了降低成本和功耗的双重目的。 

本发明的一种使用新的二级电源系统架构提高效率的设计方法其加工制作非常简单方便，按照说明书附图所示即可加工。 

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。