本发明属于服务器电源设计技术领域,具体涉及一种电源模块化设计方法及装置。
背景技术:
电源设计是服务器开发设计过程中关键环节,电源能否安全可靠地供电对产品的性能至关重要。因此,在电源设计过程中,需要严格把控设计质量,在满足设计质量的前提下要兼顾设计效率及优化成本。
当前服务器电源设计主要包括如下几个环节:①电压及电流规格需求确认;②电源芯片选型;③根据选型的电源芯片及需求的电压电流规格进行电路原理设计;④电路原理设计完成后进行pcb布局布线;⑤完成pcb布局布线后进行打板验证,确认电源各方面性能是否满足设计需求。
现有电源设计流程中包含较多低水平重复性工作,严重降低工作效率,且无法保证设计一致性,设计质量一致性,测试结果一致性,也无法保证方案设计成本最优。下面将从效率,质量及成本三个方面进行分析:其中,一、造成效率低下的原因:①芯片选型:电源芯片种类较多,芯片选型浪费时间;②电路设计:不同项目需重新进行电路设计,电路设计复用率低;③pcb布局布线:不同项目pcb需重新布局,耗费较多时间,pcb布局复用率低;二、无法保证设计一致性,设计质量一致性的原因:①芯片选型:电源芯片种类较多,芯片选用多依赖工程师设计习惯;②电路设计:原理及方案设计因工程师设计理念差异无法做到一致性,且无法保证设计质量;③pcb布局布线:因pcb布局工程师及电源设计工程师的设计习惯不同,无法保证为最优布局布线;三、无法保证成本最优的原因:①物料选型:物料种类繁多,在满足设计要求的前提下无法保证选用物料成本最优。
此为现有技术的不足,因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种电源模块化设计方法及装置,是非常有必要的。
技术实现要素:
针对现有技术的上述现有服务器电源设计过程中存在的效率低下,设计质量层次不齐以及无法保证成本最优的缺陷,本发明提供一种电源模块化设计方法及装置,以解决上述技术问题。
第一方面,本发明提供一种电源模块化设计方法,包括如下步骤:
s1.根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;
s2.根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计。
进一步地,步骤s1具体步骤如下:
s11.获取已有的电源模块设计;
s12.测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
若是,进入步骤s13;
若否,返回步骤s11;
s13.根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;
s14.将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库。
进一步地,步骤s13具体步骤如下:
s131.根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
s132.获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装。
进一步地,步骤s14具体步骤如下:
s141.将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
s142.将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
s143.设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
s144.将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件。
进一步地,步骤s2具体步骤如下:
s21.获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
s22.根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
s23.将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
第二方面,本发明提供一种电源模块化设计装置,包括:
电源模块化信息库生成模块,用于根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;
模块化电源设计生成模块,用于根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计。
进一步地,电源模块化信息库生成模块包括:
已有电源模块设计获取单元,用于获取已有的电源模块设计;
已有电源模块设计测试单元,用于测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
标准电源模块生成单元,用于已有电源模块设计符合能耗基线和电源设计规范时,根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;
标准电源模块添加单元,用于将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库。
进一步地,标准电源模块生成单元包括:
标准电源模块选择子单元,用于根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
电路原理及pcb设计图封装单元,用于获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装。
进一步地,标准电源模块添加单元包括:
电路原理图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
pcb设计图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
名称设置子单元,用于设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
系统库文件添加子单元,用于将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件。
进一步地,模块化电源设计生成模块包括:
标准电源模块选定单元,用于获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
电路原理图导入单元,用于根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
电源生成单元,用于将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的电源模块化设计方法及装置,实现电源模块化设计,提供设计效率,节省人力成本,保证设计质量一致性,且能够把关物理选型,保证成本最优。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的方法流程示意图一;
图2是本发明的方法流程示意图二;
图3是本发明的系统示意图;
图中,1-电源模块化信息库生成模块;1.1-已有电源模块设计获取单元;1.2-已有电源模块设计测试单元;1.3-标准电源模块生成单元;1.4-标准电源模块添加单元;2-模块化电源设计生成模块;2.1-标准电源模块选定单元;2.2-电路原理图导入单元;2.3-电源生成单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本发明提供一种电源模块化设计方法,包括如下步骤:
s1.根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;
s2.根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计。
在某些实施例中,步骤s1具体步骤如下:
s11.获取已有的电源模块设计;
s12.测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
若是,进入步骤s13;
若否,返回步骤s11;
s13.根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;
s14.将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库。
在某些实施例中,步骤s13具体步骤如下:
s131.根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
s132.获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装。
在某些实施例中,步骤s14具体步骤如下:
s141.将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
s142.将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
s243.设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
s144.将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件。
在某些实施例中,步骤s2具体步骤如下:
s21.获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
s22.根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
s23.将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
实施例2:
如图2所示,本发明提供一种电源模块化设计方法,包括如下步骤:
s1.根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;具体步骤如下:
s11.获取已有的电源模块设计;
s12.测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
若是,进入步骤s13;
若否,返回步骤s11;
s13.根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;具体步骤如下:
s131.根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计
以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
s132.获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装;
s14.将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;具体步骤如下:
s141.将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
s142.将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
s143.设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
s144.将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件;
s2.根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计;具体步骤如下:
s21.获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
s22.根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
s23.将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
在上述实施例2中,pcb设计工具采用cadence设计软件,通过tools中的子项generateview,再到generate子项的步骤,将设计好的标准电源模块原理图封装为原理模块,封装后放置到cadence设计软件的原理图器件库中;
将优化完成后的pcb布局执行tools中的子项createmodule中仅框选设计好的pcb线路,鼠标左键单击框选区域任意一点,弹框中输入pcb模块的名字,再点save子项完成模块建立;其中:封装电路原理图名称要与封装pcb设计图名称保持一致,否则无法进行联合调用,封装后的模块放置到cadence设计软件的pcb库中;
打开原理图将设计好的模块化库文件添加到系统库文件中;
在工程中选中模块化库,根据设计需求选用合适的标准电源模块,通过点击子项addcomponent中的选中模块项,再点击add子项,最终将选中模块放进原理图;
通过对外围简单配置即可完成原理设计;
原理图模块调用完成后采用file子项的exportphysical子项,再到advanced子项的subdesign子项,再点击add将原理图中用到模块确定,即可将原理图导出到pcb文件中;原理图导入到pcb后通过place子项的manually子项,再到moduleinstances子项,再勾选模块完成模块调用;
通过上述方式实现了原理图、pcb模块制作及联合调用,模块化电源设计完成。
实施例3:
如图3所示,本发明提供一种电源模块化设计装置,包括:
电源模块化信息库生成模块1,用于根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;电源模块化信息库生成模块1包括:
已有电源模块设计获取单元1.1,用于获取已有的电源模块设计;
已有电源模块设计测试单元1.2,用于测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
标准电源模块生成单元1.3,用于已有电源模块设计符合能耗基线和电源设计规范时,根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;标准电源模块生成单元1.3包括:
标准电源模块选择子单元,用于根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
电路原理及pcb设计图封装单元,用于获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装;
标准电源模块添加单元1.4,用于将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;标准电源模块添加单元1.4包括:
电路原理图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
pcb设计图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
名称设置子单元,用于设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
系统库文件添加子单元,用于将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件;
模块化电源设计生成模块2,用于根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计;模块化电源设计生成模块2包括:
标准电源模块选定单元2.1,用于获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
电路原理图导入单元2.2,用于根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
电源生成单元2.3,用于将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种电源模块化设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
s1.根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;
s2.根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计。
2.如权利要求1所述的电源模块化设计方法,其特征在于,步骤s1具体步骤如下:
s11.获取已有的电源模块设计;
s12.测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
若是,进入步骤s13;
若否,返回步骤s11;
s13.根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;
s14.将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库。
3.如权利要求2所述的电源模块化设计方法,其特征在于,步骤s13具体步骤如下:
s131.根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
s132.获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装。
4.如权利要求3所述的电源模块化设计方法,其特征在于,步骤s14具体步骤如下:
s141.将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
s142.将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
s143.设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
s144.将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件。
5.如权利要求4所述的电源模块化设计方法,其特征在于,步骤s2具体步骤如下:
s21.获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
s22.根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
s23.将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
6.一种电源模块化设计装置,其特征在于,包括:
电源模块化信息库生成模块(1),用于根据项目能耗及电源设计规范,设计电源模块,再根据性能对电源模块进行优化,生成标准电源模块,并标准电源模块将添加到pcb设计工具的电源模块化信息库;
模块化电源设计生成模块(2),用于根据项目的电压及电流需求,从pcb设计工具的电源模块化信息库中选择标准电源模块进行调用,生成模块化电源设计。
7.如权利要求6所述的电源模块化设计装置,其特征在于,电源模块化信息库生成模块(1)包括:
已有电源模块设计获取单元(1.1),用于获取已有的电源模块设计;
已有电源模块设计测试单元(1.2),用于测试已有电源模块设计是否符合能耗基线和电源设计规范;
标准电源模块生成单元(1.3),用于已有电源模块设计符合能耗基线和电源设计规范时,根据质量及成本性能从符合能耗基线和电源设计规范的已有电源模块设计中选择标准电源模块,进行封装,生成标准电源模块;
标准电源模块添加单元(1.4),用于将标准电源模块添加到pcb设计工具的电源模块化信息库。
8.如权利要求7所述的电源模块化设计装置,其特征在于,标准电源模块生成单元(1.3)包括:
标准电源模块选择子单元,用于根据电源芯片设计标准、电源电路原理设计、电源电路pcb设计以及元器件成本从已有电源模块设计中选择标准电源模块;
电路原理及pcb设计图封装单元,用于获取标准电源模块的电路原理图及pcb设计图,并进行封装。
9.如权利要求8所述的电源模块化设计装置,其特征在于,标准电源模块添加单元(1.4)包括:
电路原理图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的电路原理图添加到pcb设计工具的原理图器件库中;
pcb设计图添加子单元,用于将封装后的标准电源模块的pcb设计图添加到pcb设计工具的pcb器件库中;
名称设置子单元,用于设置pcb设计工具中标准电源模块的封装电路原理图与封装pcb设计图名称一致;
系统库文件添加子单元,用于将标准电源模块的电路原理图在pcb设计工具的模块化库文件,添加到的系统库文件。
10.如权利要求9所述的电源模块化设计装置,其特征在于,模块化电源设计生成模块(2)包括:
标准电源模块选定单元(2.1),用于获取项目的电压及电流需求,并根据项目的电压及电流需求选定标准电源模块;
电路原理图导入单元(2.2),用于根据选定的标准电源模块,在pbc设计工具中导入对应的封装电路原理图,并通过对外围电路配置实现将封装电路原理图的修正;
电源生成单元(2.3),用于将修正后的电路原理图导出到pcb设计库的pcb文件中,实现模块调用,生成模块化电源设计。
技术总结