随着网络时代的发展,无限增长的数据对服务器提出了新的要求：节约空间,便于集中管理,易于扩展和提供不间断的服务。刀片服务器(Blade Server)由此应运而生。而在刀片服务器系统中,服务器单板性能和密集程度有了大幅度的提高,每个单板的功耗可达300W,电源系统的性能良好与否直接关系到服务器是否可以高效率的工作。尤其是随着处理器芯片、芯片组、以及各个控制芯片工艺、性能的提升,芯片需求的核电压越来越小,电流越来越大,这使得对单板电源的可靠性,稳定性,效率,以及动态响应特性要求越来越高。本文提出了一种以AMD皓龙处理器为核心的刀片服务器供电系统的解决方案。首先根据单板芯片以及外围电路的功耗需求,设计出一种基于ATCA规范的系统电源拓扑结构。其次根据系统电源技术指标要求,对系统各个模块提出了详细的设计方案。主要包括缓启模块、Buck型开关电源模块、LDO模块、STB电源模块以及电源管理模块。其中Buck型开关电源模块为关键芯片以及相关电路提供所需电压,是本文研究重点,包括以TPS40071为核心的降压模块和VRM(电压调节模块)电路。本文中TPS模块采用电流型PWM控制方式,通过电压反馈环和电流反馈环的双环控制系统构成反馈环路,相对于传统的电压型控制方式具有更高的稳定性和负载变化时的快速响应特性。根据CPU电源需求特点,本文提出了一种基于HIP6301的并联模式下的多相控制开关电源方案来实现VRM电路,在满足CPU低电压,大电流需求的同时,可以提高负载的瞬态响应。由于单板电源种类繁多,各个芯片对电源时序的要求各不相同,所以本文对单板电源时序进行了论述,通过南桥电源监控单元和逻辑模块来控制单板上电时序。最后,通过搭建测试环境,对主要开关电源模块性能进行测试,包括转换效率以及精度测试、纹波测试、驱动测试以及动态响应测试等,测试结果满足系统设计指标。