谷歌服务器内置UPS技术赏析：放弃集中式UPS电源

  下图是该服务器内置UPS的工作原理图，当市电正常的时候，服务器电源输出约13V给主板供电，根据0.5欧姆的等效负载，估算其服务器的功耗约为13*13/0.5=338W。此时服务器电源不仅承担全部的服务器负载，还承担对电池进行充电的任务，使得电池始终处于充满状态，以便下一次停电时电池有足够的输出能力。如下图电池的等效内阻Rbatt约为100毫欧，而Rcharger为电池充电的限流电阻，避免过大的充电电流对电池的损伤，打个比方，电池放电的截止电压为9V估算，则充电电流不能超过(13-9)/20=200mA。限流电阻下面还有一个单向二极管用于防止电池被反向充电损坏等，同时考虑二极管压降0.7V左右，因此基本能控制服务器电源的输出电压基本高于电池两端电压约0.7V到1V左右。当然电池充满后就基本处于浮充状态，不再消耗能量，只有很小的漏电流产生的泄漏功率，因此实现了服务器内置UPS的效率基本为99.99%的很高效率。

  当市电停电发生，交流输入检测电路较快地断定到停电发生，13V的服务器电源输出出现电压跌落，当母线输出Vups触发到了Voff的欠压阈值，马上开通电池放电Vdischarge的驱动，背靠背的两个MOSFET开关被导通，从而开关530闭合电池马上放电承担起全部负载，保证服务器主板持续供电。跟着时间的推移，电池放电电压持续降低，在99%的情况下经过10多秒甚至稍微更长些的时候，柴油发电机能自动开启并正常投入到正常的使用中，这样一个时间段服务器内置UPS由柴发供电而重新恢复13V输出，承担起所有服务器负载，电池不再放电，重新被充电，保证有足够能量用于柴发退出时候的再次放电。

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