用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路及服务器的制作方法

本申请涉及服务器散热检测与电子电路检测，尤其涉及一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路及服务器。

背景技术：

1、服务器作为数据中心的核心硬件，其稳定运行直接依赖于高效的散热系统。在高密度部署的服务器机柜中，中央处理器（central processing unit，简称cpu）等关键部件通过散热器与热管、风扇等组件协同工作，将热量快速导出。散热器的锁紧状态是确保热传导效率的关键因素：若散热器与cpu表面未均匀贴合或锁紧力不足，会导致热界面材料（thermal interface material，简称tim）失效、散热效率下降，进而引发cpu过热、性能降频甚至硬件损坏。如何在无需拆机的情况下快速、准确地判断散热器是否锁紧到位，已成为服务器硬件健康监测领域的一项重要课题。

2、相关技术中，通常采用数字式压力传感器检测散热器锁紧状态的方案。具体地，在每个cpu散热器的螺柱处独立安装一颗数字式压力传感器，各传感器通过二线制同步串行总线如内部集成电路总线（inter-integrated circuit bus，简称i²c）或系统管理总线（system management bus，简称smbus），与基板管理控制器（baseboard managementcontroller ，简称bmc）通信，bmc通过轮询各传感器的地址读取压力数据，据此判断各锁紧点是否锁紧到位。但存在通信复杂及硬件成本高的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路及服务器，用以改善相关技术中的方案存在通信复杂及硬件成本高的问题。

2、第一方面，本申请提供一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，包括: 非对称式惠斯通电桥单元、信号放大单元以及基板管理控制器；其中：

3、非对称式惠斯通电桥单元包括多个力敏电阻和调零电阻，多个力敏电阻分别设置于散热器的各锁紧点处，用于将各锁紧点的压力变化转换为电阻值变化；调零电阻串接于非对称式惠斯通电桥单元的一桥臂中，用于在散热器处于正常锁紧状态时，将非对称式惠斯通电桥单元的输出电压调至零；

4、信号放大单元的差分输入端与非对称式惠斯通电桥单元的差分输出端连接，用于对非对称式惠斯通电桥单元输出的差分电压信号进行放大并偏置为单端正电压信号；

5、基板管理控制器的模数转换器管脚与信号放大单元的输出端连接，用于根据单端正电压信号的电压幅值判断散热器是否锁紧。

6、在一种可能的实施例中，多个力敏电阻分别为第一力敏电阻、第二力敏电阻、第三力敏电阻和第四力敏电阻；其中，第一力敏电阻的第一端连接电源电压，第一力敏电阻的第二端依次串接第三力敏电阻和调零电阻后接地；第二力敏电阻的第一端连接电源电压，第二力敏电阻的第二端串接第四力敏电阻后接地；第一力敏电阻与第三力敏电阻的公共端作为非对称式惠斯通电桥单元的正极输出端，第二力敏电阻与第四力敏电阻的公共端作为非对称式惠斯通电桥单元的负极输出端。

7、在一种可能的实施例中，信号放大单元包括仪表放大器和基准源；仪表放大器的差分输入端分别连接至非对称式惠斯通电桥单元的正极输出端和负极输出端；基准源连接至仪表放大器的参考电压引脚，用于向仪表放大器提供参考偏置电压，使经放大后的差分信号偏置为正电压，以实现仪表放大器的单电源供电。

8、在一种可能的实施例中，仪表放大器设有增益电阻，通过调节增益电阻的阻值调节仪表放大器的电压放大倍数。

9、在一种可能的实施例中，还包括窗口比较器单元；窗口比较器单元的输入端与信号放大单元的输出端连接，窗口比较器单元用于将信号放大单元输出的电压幅值与预设电压阈值进行比较，窗口比较器单元的输出端用于输出表征比较结果的电平信号。

10、在一种可能的实施例中，窗口比较器单元包括第一比较器、第二比较器、第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；三个分压电阻串联于电源电压与地之间，第一分压电阻与第二分压电阻的公共端连接至第一比较器的同相输入端，作为上限阈值输入端；第二分压电阻与第三分压电阻的公共端连接至第二比较器的反相输入端，作为下限阈值输入端；信号放大单元的输出端分别连接至第一比较器的反相输入端和第二比较器的同相输入端；第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接后作为窗口比较器单元的输出端。

11、在一种可能的实施例中，还包括电源使能控制单元；电源使能控制单元分别与基板管理控制器的输出端和窗口比较器单元的输出端连接，用于根据基板管理控制器的监控诊断结果以及窗口比较器单元输出的表征比较结果的电平信号，控制服务器中负载电源的通断。

12、在一种可能的实施例中，多个力敏电阻为环形力敏电阻，分别设置于散热器的各锁紧螺丝与散热器本体之间。

13、第二方面，本申请提供一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测装置，包括用于与服务器主板连接的接口电路，以及设置于接口电路上的包括上述提供的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路。

14、第三方面，本申请提供一种服务器，包括服务器机箱、服务器主板，以及包括上述提供的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路或包括上述提供的用于服务器中散热器锁紧状态的检测装置。

15、本申请提供的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路及服务器，其中的检测电路包括:非对称式惠斯通电桥单元、信号放大单元以及基板管理控制器；非对称式惠斯通电桥单元包括多个力敏电阻和调零电阻，多个力敏电阻分别设置于散热器的各锁紧点处，用于将各锁紧点的压力变化转换为电阻值变化；调零电阻串接于非对称式惠斯通电桥单元的一桥臂中，用于在散热器处于正常锁紧状态时，将非对称式惠斯通电桥单元的输出电压调至零；信号放大单元的差分输入端与非对称式惠斯通电桥单元的差分输出端连接，用于对非对称式惠斯通电桥单元输出的差分电压信号进行放大并偏置为单端正电压信号；基板管理控制器的模数转换器管脚与信号放大单元的输出端连接，用于根据单端正电压信号的电压幅值判断散热器是否锁紧。

16、本申请通过设置包括多个力敏电阻和调零电阻的非对称式惠斯通电桥单元，将散热器各锁紧点的压力变化转换为桥路输出的差分电压，并在散热器处于正常锁紧状态时将输出电压调至零，能够以单一桥路对多个锁紧点的受力状态进行综合表征，无需为每个锁紧点独立配置传感器及通信总线，减少了多路传感器采集与通信带来的通信复杂和硬件成本高的问题；通过信号放大单元对差分电压信号进行放大并偏置为单端正电压信号，并由基板管理控制器的模数转换器管脚根据该单端正电压信号的电压幅值判断散热器是否锁紧，相较于依赖数字总线传输压力数据的方式，差分信号传输能够提高信号采集的稳定性和抗干扰能力，进而提升对散热器异常锁紧状态的识别可靠性和整机监测效率。

1.一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，包括: 非对称式惠斯通电桥单元、信号放大单元以及基板管理控制器；其中：

2.根据权利要求1所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，多个所述力敏电阻分别为第一力敏电阻、第二力敏电阻、第三力敏电阻和第四力敏电阻；其中：

3.根据权利要求1所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，所述信号放大单元包括仪表放大器和基准源；

4.根据权利要求3所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，所述仪表放大器设有增益电阻，通过调节所述增益电阻的阻值调节所述仪表放大器的电压放大倍数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，还包括窗口比较器单元；所述窗口比较器单元的输入端与所述信号放大单元的输出端连接，所述窗口比较器单元用于将所述信号放大单元输出的电压幅值与预设电压阈值进行比较，所述窗口比较器单元的输出端用于输出表征比较结果的电平信号。

6.根据权利要求5所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，所述窗口比较器单元包括第一比较器、第二比较器、第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；

7.根据权利要求5所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，还包括电源使能控制单元；

8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路，其特征在于，多个所述力敏电阻为环形力敏电阻，分别设置于所述散热器的多个锁紧螺丝与散热器本体之间。

9.一种用于服务器中散热器锁紧状态的检测装置，其特征在于，包括用于与服务器主板连接的接口电路，以及设置于所述接口电路上的如权利要求1至8中任一项所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路。

10.一种服务器，其特征在于，包括服务器机箱、服务器主板，以及如权利要求1至8中任一项所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测电路或如权利要求9所述的用于服务器中散热器锁紧状态的检测装置。