印制电路板及包括该电路板的虚拟数字货币处理设备的制作方法

专利2022-06-28  83


本实用新型涉及一种印制电路板,具体地说,是涉及具有过流保护功能的印制电路板。本实用新型还涉及一种包括上述的印制电路板的虚拟数字货币处理设备。



背景技术:

矿机服务器,即虚拟数字货币处理设备由于需要进行高强度的重复运算,因此功率比较高,目前市场的主流矿机服务器的功耗大多在每台2000w左右。而这2000w的功耗大多是以热量的方式传导出去,风冷是最普遍的散热方式,一台矿机服务器至少需要两个12寸或更大的风扇来散热。

正常情况下风扇运行的电流并不是太大,比如12寸风扇6000转每秒的转速,正常运行情况下运行电流为3a左右。但是如果发生坚硬的异物被风扇吸入到扇叶内等情形,风扇会突然停转到抱死,在此情况下,风扇的瞬时运行电流会急剧变大,有时会达到几十安培。此时会产生巨大危害,例如风扇的电流传输线有可能会烧断,进而引起火灾,连接风扇的控制板也有可能会烧毁等。现有技术的解决方案是添加自恢复保险丝,当电流超过保险丝跳闸电流时保险丝就会熔断而阻断事故发生,但该方案成本较高。



技术实现要素:

为解决风扇转动异常造成的电路板毁坏、火灾等危害的技术问题,本实用新型的目的是提供一种印制电路板,实施方式简单且成本低廉。本实用新型的另一目的是提供包括上述电路板的虚拟数字货币处理设备。

为了实现上述目的,本实用新型的印制电路板包括板体、设置于所述板体上的电源端和风扇端,所述风扇端连接所述电源端,其还包括设置于所述风扇端和电源端之间的保险电路,所述保险电路包括第一焊盘、第二焊盘和印制板走线,所述第一焊盘连接所述风扇端,所述第二焊盘通过所述印制板走线连接所述电源端,所述第一焊盘和所述第二焊盘相对设置且二者之间具有一间隙。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述第一焊盘和第二焊盘为交叉焊盘。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述第一焊盘包括多个第一凸部与多个第一凹部,所述第二焊盘包括多个第二凸部与多个第二凹部,所述第一凸部与所述第二凹部相对,所述第一凹部与所述第二凸部相对。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述印制板走线的宽度为7密尔至13密尔之间。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述印制板走线的长度为0.5毫米至1.5毫米之间。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述保险电路为并联连接的多个。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述保险电路为并联连接的三个。

上述的印制电路板的一实施方式中,还包括电阻电路,所述电阻电路与所述保险电路并联设置。

上述的印制电路板的一实施方式中,所述板体为金属基单层板。

本实用新型的虚拟数字货币处理设备包括电源单元、与所述电源单元相连接的控制单元以及与所述控制单元和电源单元相连接的计算单元,所述计算单元集成在一个或多个计算板上,其特征在于,所述计算板包括上述的印制电路板。

本实用新型的有益功效在于,本实用新型的印制电路板于风扇端和电源端之间设置保险电路,利用印制印制板走线大电流熔断的原理作为过流保护方案,简单易行,成本低。

另,本实用新型的印制电路板的保险电路通过交叉焊盘的设计,利用烙铁烫锡可以轻易地使开关点的通道打开或者关闭,并可以通过大电流。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述,但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的虚拟数字货币处理设备的控制板电源流向图;

图2为本实用新型的印制电路板的风扇原理图;

图3为本实用新型的印制电路板的保险电路的交叉焊盘的放大视图;

图4为本实用新型的印制电路板的风扇部位的一实施例的应用示意图;

图5为本实用新型的印制电路板的风扇部位的一实施例的应用示意图;

图6为本实用新型的印制电路板的风扇部位的一实施例的应用示意图;

图7为本实用新型的印制电路板的风扇部位的一实施例的应用示意图。

其中,附图标记

100:印制电路板

110:电源端

120:风扇端

30:外部电源

40:风扇

130、130a、130b、130c:保险电路

131、131a、131b:第一焊盘

132、132a、132b:第二焊盘

133、133a、133b:印制板走线

131a:第一凸部

131b:第一凹部

132a:第二凸部

132b:第二凹部

140:电阻电路

20:虚拟数字货币处理设备

21:电源单元

22:控制单元

23:计算单元

24:散热单元

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述,以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效,但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用,指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性,但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外,这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步,在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时,不管有没有明确的描述,已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件,本领域普通技术的员应可理解,技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式,而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。以外,“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。为便于清楚说明,本文述及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等次序用语是用于将元件、区域、部分与另一个相同或相似的元件、区域、部分区分开来,而非用以限定特定的元件、区域、部分。

如图1所示,图1为本实用新型的虚拟数字货币处理设备的控制板电源流向图。一个控制板可以控制四个风扇,并给其供电,如图可知,电流绝大部分流向了四个风扇。例如,外部电源30给予供电,12寸风扇40在正常工作时电流为3安培,但抱死状态时瞬时电流会激增到几十安培。此时,风扇40的电流传输线有可能会烧断,进而引起火灾,或者连接风扇40的控制板也有可能会烧毁。

如图2所示,图2为本实用新型的印制电路板的风扇原理图。本实用新型的印制电路板100包括板体以及分别设置于板体上的电源端110和风扇端120,其中,电源端110的一端连接外部电源30,风扇端120的一端连接各个风扇40,电源端110的另一端连接风扇端120以给各个风扇40提供电力。

本实用新型的印制电路板100还包括设置于电源端110和风扇端120之间的保险电路130,保险电路130在风扇40非正常工作状态下的抱死时起过流保护的作用。

详细来说,保险电路130包括第一焊盘131、第二焊盘132和印制板走线133,其中,第一焊盘131连接风扇端120,第二焊盘132通过印制板走线133连接电源端110,第一焊盘131和第二焊盘132相对设置,且第一焊盘131和第二焊盘132之间具有一间隙。

结合图2和图3,图3为本实用新型的印制电路板的保险电路的交叉焊盘的放大视图,第一焊盘131和第二焊盘132较佳地为交叉焊盘,即两个间距比较近的交叉焊盘。

第一焊盘131包括多个第一凸部131a与多个第一凹部131b,第二焊盘132包括多个第二凸部132a与多个第二凹部132b,第一焊盘131的第一凸部131a与第二焊盘132的第二凹部132b相对,第一焊盘131的第一凹部131b与第二焊盘132的第二凸部132a相对。即第一焊盘131的第一凸部131a位于第二焊盘132的第二凹部132b之内,第二焊盘132的第二凸部132a位于第一焊盘131的第一凹部131b之内,第一焊盘131的第一凸部131a与第二焊盘132的第二凹部132b之间具有间隙,第一焊盘131的第一凹部131b与第二焊盘132的第二凸部132a之间具有间隙。

保险电路130的第一焊盘131和第二焊盘132之间具有空隙,即保险电路130默认初始状态是断开的。如需要连接使用,只用烙铁烫锡填充第一焊盘131和第二焊盘132之间空隙即可短路连接,若需要断开,用烙铁将第一焊盘131和第二焊盘132之间的锡吸走即可,简单易操作。

为测试不同线宽的印制板走线在多大电流下会熔断,本实用新型通过加载电源和负载实验,慢慢增加电流,测试不同宽度的印制板走线在多大电流下会熔断,得到以下数据。如下表所示,经过测试,在所有测试线长度均为1毫米时,10mil(密尔)宽度的走线在25a的时候会很快熔断。

通过上述数据,较佳地,本实用新型中,保险电路130的印制板走线133的宽度为10密尔,印制板走线的长度为1毫米。

本实用新型的一实施例中,印制电路板100的保险电路130设置为并联连接的多个,例如为三个。如图4至图7所示,图4至图7为本实用新型的印制电路板的风扇部位的一实施例的应用示意图。保险电路分别为130a、130b以及130c。保险电路130a、130b以及130c相当于是三个“开关”,默认初始状态是断开的。每一个保险电路130a、130b或130c只用烙铁烫锡即可短路连接,若需要断开,用烙铁将锡吸走。

如图4所示,本实用新型中,通过烙铁烫锡使保险电路130a处的第一焊盘131a与第二焊盘132a短路连接,保险电路130b以及130c的交叉焊盘处保持断开。保险电路130a的与第二焊盘132a串联的是一根1mm长度10mil宽度的印制板走线133a,当风扇40突然抱死电流增大时,首先烧毁的是此处的印制板走线133a,起到保护控制板和风扇40的作用。

如图5所示,故障排除之后,要重新启动风扇40,只需短接另一保险电路,例如保险电路130b,通过烙铁烫锡使保险电路130b处的第一焊盘131b与第二焊盘132b短路连接。当风扇40突然抱死电流增大时,首先烧毁的是印制板走线133b,同样还可以起到过流保护的作用。

如图6所示,同理,待故障排除之后,还可以重新启动风扇40,此时,只需短接保险电路130c即可。

本实用新型的保险电路的数量不受限定,根据故障发生频率合理设置保险电路的数量即可。

如图6和图7所示,在本实用新型的一实施例中,印制电路板100还包括电阻电路140,电阻电路140与保险电路130并联设置。

电阻电路140包括电阻,电阻例如为0欧姆的1206电阻,默认不焊接。当保险电路130a、130b以及130c的各印制板走线全都烧断后,为了能使控制板和风扇40恢复正常工作,可以焊接电阻电路140的1206电阻,这样风扇40可以恢复工作,但此时已不具备过流保护的功能。

综上,本实用新型的印制电路板能够在基本不增加成本的情况下对风扇进行过流保护。

本实用新型的印制电路板100的板体为金属基单层板,在达到较大工作功率的同时保证散热性能良好。

本实用新型的虚拟数字货币处理设备包括电源单元、控制单元、计算单元、散热单元等等,控制单元例如集成为控制板,电源单元例如包括外部电源,其中,计算单元例如包括至少一个上述的印制电路板。

当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。


技术特征:

1.一种印制电路板,包括板体、设置于所述板体上的电源端和风扇端,所述风扇端连接所述电源端,其特征在于,还包括设置于所述风扇端和电源端之间的保险电路,所述保险电路包括第一焊盘、第二焊盘和印制板走线,所述第一焊盘连接所述风扇端,所述第二焊盘通过所述印制板走线连接所述电源端,所述第一焊盘和所述第二焊盘相对设置且二者之间具有一间隙。

2.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述第一焊盘和第二焊盘为交叉焊盘。

3.根据权利要求2所述的印制电路板,其特征在于,所述第一焊盘包括多个第一凸部与多个第一凹部,所述第二焊盘包括多个第二凸部与多个第二凹部,所述第一凸部与所述第二凹部相对,所述第一凹部与所述第二凸部相对。

4.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述印制板走线的宽度为7密尔至13密尔。

5.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述印制板走线的长度为0.5毫米至1.5毫米。

6.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述保险电路为并联连接的多个。

7.根据权利要求6所述的印制电路板,其特征在于,所述保险电路为并联连接的三个。

8.根据权利要求1至7任一项所述的印制电路板,其特征在于,还包括电阻电路,所述电阻电路与所述保险电路并联设置。

9.根据权利要求1至7任一项所述的印制电路板,其特征在于,所述板体为金属基单层板。

10.一种虚拟数字货币处理设备,包括电源单元、与所述电源单元相连接的控制单元以及与所述控制单元和电源单元相连接的计算单元,所述计算单元集成在一个或多个计算板上,其特征在于,所述计算板包括权利要求1至9任一项所述的印制电路板。

技术总结
本实用新型公开一种印制电路板及包括该电路板的虚拟数字货币处理设备,印制电路板包括板体、设置于板体上的电源端和风扇端,风扇端连接电源端,其还包括设置于风扇端和电源端之间的保险电路,保险电路包括第一焊盘、第二焊盘和印制板走线,第一焊盘连接风扇端,第二焊盘通过印制板走线连接电源端,第一焊盘和第二焊盘相对设置且二者之间具有一间隙。本实用新型的印制电路板于风扇端和电源端之间设置保险电路,利用印制印制板走线大电流熔断的原理作为过流保护方案,简单易行,成本低。

技术研发人员:毛红斌;张楠赓
受保护的技术使用者:北京嘉楠捷思信息技术有限公司
技术研发日:2019.06.05
技术公布日:2020.06.09

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