CN101169680A - 电源供应系统 - Google Patents

Abstract

一种电源供应系统，适于组装于计算机装置内部。此电源供应系统包括第一电压稳压模块、第二电压稳压模块、第一开关单元、及第二开关单元。第一电压稳压模块用以供应第一电源。第二电压稳压模块用以供应第二电源。第一开关单元用以控制第一电源通过一第一供电路径传送至一第一中央处理器插槽，或通过一第二供电路径传送至一第二中央处理器插槽。第二开关单元用以控制第二电源通过一第三供电路径传送至第一中央处理器插槽，或通过一第四供电路径传送至第二中央处理器插槽。

Description

电源供应系统

技术领域

本发明涉及一种电源供应系统，特别是涉及一种可切换中央处理器(CPU)的供电路径的电源供应系统。

背景技术

随着科技的发展，新一代的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)不再强调其工作频率，而在于能同时兼顾省电与效能。因此，CPU制造商推出了双核心CPU来取代传统单核心CPU。同时，多CPU架构也再度被应用在个人计算机上。

一般来说，每一个CPU都会有一个相对应的电压稳压模块(VoltageRegulator Module，VRM)(或称Voltage Regular Down，VRD)来供应其所需的电源，其中VRM通常包括参考电压产生器(DAC)、脉冲宽度调制器(Controller)、及核心电压驱动器(Driver)等组件。此外，VRM通常是组装在主机板上，且特定规格的VRM只能提供电源给特定型号的CPU使用。例如：符合VRM 10.1电源规格的VRM与符合VRM 11电源规格的VRM不能随便适用于任意型号的CPU。

图1显示已知多CPU电源供应的示意图。在图1中，中央处理器101是由电压稳压模块102来供应其所需的电源，而中央处理器103是由电压稳压模块104来供应其所需的电源。

然而，随着中央处理器的处理速度的加快与功能的越趋复杂化，使得中央处理器所消耗的功率也跟着水涨船高，以致于在消费者跟进升级中央处理器时，原有的电压稳压模块所供应的电源功率便可能陷入不敷使用的窘境，导致消费者原本只想要升级中央处理器，却又因为主机板上的电压稳压模块无法提供足够的电源功率，而被迫去更换主机板。

举例来说，图1中的中央处理器101与103所消耗的额定功率若分别为60瓦(Watt)，而电压稳压模块102与104所能够分别提供的功率亦为60瓦特。当消费者欲提升中央处理器101或者中央处理器103的等级时，若升级的中央处理器所需要的额定功率为80瓦，则此时不论是电压稳压模块102或是电压稳压模块104所能提供的功率，都明显不敷使用，这时消费者只好选择更换主机板，才能升级中央处理器。

这样的做法，不仅不符合经济效益，也瘦了消费者的荷包，更造成无端的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种电源供应系统，其可依照实际上的需要而切换中央处理器的供电路径。

本发明的再一目的是提供一种电源供应系统，其可让使用者在对计算机进行升级时，在供电上提供更多的余裕。

本发明的又一目的是提供一种电源供应系统，其可让使用者在对中央处理器进行升级时，不必受迫去跟着更换主机板。

本发明的另一目的是提供一种电源供应系统，其可让使用者在对计算机进行升级时，可以符合经济效益以及避免无端的浪费。

基于上述及其它目的，本发明提供一种电源供应系统，其适于组装于计算机装置内部。此电源供应系统包括第一电压稳压模块、第二电压稳压模块、第一开关单元、以及第二开关单元。第一电压稳压模块用以供应第一电源，而第二电压稳压模块用以供应第二电源。

第一开关单元分别耦接至第一电压稳压模块、第一中央处理器插槽、以及第二中央处理器插槽，其中第一中央处理器插槽与第一开关单元之间存在第一供电路径，而第二中央处理器插槽与第一开关单元之间存在第二供电路径。第二开关单元分别耦接至第二电压稳压模块、第一中央处理器插槽、以及第二中央处理器插槽，其中第一中央处理器插槽与第二开关单元之间存在第三供电路径，而第二中央处理器插槽与第二开关单元之间存在第四供电路径。且上述的第一电压稳压模块、第二电压稳压模块、第一中央处理器插槽、以及第二中央处理器插槽都设置在计算机装置的主机板上。

当第一中央处理器插槽上插有第一中央处理器，第二中央处理器插槽上插有第二中央处理器时，第一开关单元能控制第一电源通过第一供电路径传送至第一中央处理器或控制第一电源通过第二供电路径传送至第二中央处理器。当第一中央处理器插槽上插有第一中央处理器，第二中央处理器插槽上插有第二中央处理器时，第二开关单元能控制第二电源通过第三供电路径传送至第一中央处理器或控制第二电源通过第四供电路径传送至第二中央处理器。

基于上述及其它目的，本发明提供一种电源供应系统，其适于组装于计算机装置内部。此电源供应系统包括第一电压稳压模块、第二电压稳压模块、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、以及第四开关单元。第一电压稳压模块用以供应第一电源，而第二电压稳压模块用以供应第二电源。

第一开关单元分别耦接至第一电压稳压模块以及第一中央处理器插槽，其中第一中央处理器插槽与第一开关单元之间存在第一供电路径。第二开关单元分别耦接至第一电压稳压模块以及第二中央处理器插槽，其中第二中央处理器插槽与第二开关单元之间存在第二供电路径。第三开关单元分别耦接至第二电压稳压模块以及第一中央处理器插槽，其中第一中央处理器插槽与第三开关单元之间存在第三供电路径。第四开关单元分别耦接至第二电压稳压模块以及第二中央处理器插槽，其中第二中央处理器插槽与第四开关单元之间存在第四供电路径。且上述的第一电压稳压模块、第二电压稳压模块、第一中央处理器插槽、以及第二中央处理器插槽都设置在计算机装置的主机板上。

当第一中央处理器插槽上插有第一中央处理器时，第一开关单元能控制第一电源通过第一供电路径传送至第一中央处理器，而第三开关单元能控制第二电源通过第三供电路径传送至第一中央处理器。当第二中央处理器插槽上插有第二中央处理器时，第二开关单元能控制第一电源通过第二供电路径传送至第二中央处理器，而第四开关单元能控制第二电源通过第四供电路径传送至第二中央处理器。

本发明因采用开关单元来改变电压稳压模块供电的传输路径，使得供电路径可以依照实际的功率需求而作变化，因此当使用者对计算机进行升级时，本发明在供电上便能提供更多的余裕，同时也使得使用者不必受迫去跟着更换主机板，进而符合经济效益以及避免无端的浪费。

为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1显示已知多CPU电源供应的示意图。

图2为依照本发明一实施例的电源供应系统的示意图。

图3为图2中的开关单元以机构件来实现的一实施例的示意图。

图4为以机械式继电器来实现图2中开关单元的一种实施例示意图。

图5为以晶体管电路来实现图2中开关单元的一种实施例示意图。

图6为依照本发明另一实施例的电源供应系统的示意图。

具体实施方式

图2为依照本发明一实施例的电源供应系统的示意图。在图2中，电源供应系统是组装于一计算机装置(Computer)200内的主机板(Motherboard)200-A上。亦即，该电源供应系统包括电压稳压模块(VRM，或称VRD)201，202、开关单元203，204、及中央处理器插槽(CPU Socket)205，206，且电压稳压模块201，202、开关单元203，204、及中央处理器插槽205，206都组装在主机板200-A上。此外，中央处理器插槽205可插入中央处理器207，中央处理器插槽206可插入中央处理器208。

上述开关单元203分别耦接至电压稳压模块201、中央处理器插槽205、及中央处理器插槽206，其中中央处理器插槽205与开关单元203之间存在第一供电路径209，中央处理器插槽206与开关单元203之间存在第二供电路径210。

上述开关单元204分别耦接至电压稳压模块202、中央处理器插槽206、及中央处理器插槽205，其中中央处理器插槽205与开关单元204之间存在第三供电路径211，中央处理器插槽206与开关单元204之间存在第四供电路径212。

上述电压稳压模块201用以提供第一电源，其中第一电源在预设状态下是提供至中央处理器插槽205上的中央处理器207，以使得中央处理器207可以正常操作。在本实施例中，电压稳压模块201亦可通过开关单元203的切换来分别提供第一电源至中央处理器插槽205上的中央处理器207或中央处理器插槽206上的中央处理器208。亦即，当开关单元203被切换至第一供电路径209时，第一电源可以被提供至中央处理器207，当开关单元203被切换至第二供电路径210时，第一电源可以被提供至中央处理器208。

上述电压稳压模块202用以提供第二电源，其中第二电源在预设状态下是提供至中央处理器插槽206上的中央处理器208，以使得中央处理器208可以正常操作。相类似地，在本实施例中，电压稳压模块202亦可通过开关单元204的切换来分别提供第二电源至中央处理器插槽206上的中央处理器208或中央处理器插槽205上的中央处理器207。亦即，当开关单元204被切换至第三供电路径211时，第二电源可以被提供至中央处理器207，当开关单元204被切换至第四供电路径212时，第二电源可以被提供至中央处理器208。有关开关单元203，204的控制，容后详述。

举例来说，若图2中的中央处理器207，208各需消耗60瓦，而电压稳压模块201，202所能够提供的功率亦分别为60瓦。因此，在预设状态下，电压稳压模块201所提供的第一电源是通过开关单元203及第一供电路径209来传送至中央处理器207；电压稳压模块202所提供的第二电源是通过开关单元204及第四供电路径212来传送至中央处理器208。

若使用者欲提升其中一个中央处理器的等级，例如将中央处理器207更换成更高等级的中央处理器，然而更新的中央处理器的额定功率却需120瓦，其中更新的中央处理器插在中央处理器插槽205上。在本实施例中，开关单元203，204可以被控制，以使得电压稳压模块201所提供的第一电源可以通过第一供电路径209来传送至更新的中央处理器，且电压稳压模块202所提供的第二电源可以通过第三供电路径211来传送至更新的中央处理器。

值得一提的是，在这个例子中，更新的中央处理器的效能可能比两个中央处理器207，208所能实现的效能还要好。因此，此时主机板200-A上只有装设一个更新的中央处理器，而两组电压稳压模块201，202所提供的电源都提供至更新的中央处理器。

相类似地，更新的中央处理器亦可插在中央处理器插槽206上，则开关单元203，204可以被控制，以使得电压稳压模块201所提供的第一电源可以通过第二供电路径210来传送至更新的中央处理器，且电压稳压模块202所提供的第二电源可以通过第四供电路径212来传送至更新的中央处理器。

在本实施例中，上述开关单元203，204实施的方式有很多种，例如：开关单元203，204可以利用电子开关方式来实施，或者亦可利用机构件的方式来实施。图3显示图2中的开关单元以机构件来实现的一实施例的示意图。在图3中，开关单元203具有连接部301，302，开关单元204具有连接部303，304。

连接部301分别耦接电压稳压模块201与第一供电路径209，连接部302分别耦接电压稳压模块201与第二供电路径210，连接部303分别耦接电压稳压模块202与第三供电路径211，连接部304分别耦接电压稳压模块202与第四供电路径212。

上述连接部301，302，303，304可插一张连接卡，其中连接卡可以将每一连接部中的两个接点耦接。因此，若要控制电压稳压模块201提供第一电源至中央处理器207，只需将一连接卡插在连接部301上。相类似地，若要控制电压稳压模块202提供第二电源至中央处理器207，只需将一连接卡插在连接部303上。在其它实施例中，连接卡亦可以跳线器(Jumper)来替代。

图4显示以机械式继电器来实现图2中开关单元的一种实施例示意图。在图4中，开关单元203以继电器401来实现，开关单元204以继电器402来实现。

继电器401具有常闭接点403与常开接点404。常闭接点403耦接于电压稳压模块201与第一供电路径209之间，而常开接点404则耦接于电压稳压模块201与第二供电路径210之间，且继电器401依据控制讯号C1来决定是否将常闭接点403打开，或者将常开接点404闭合。

继电器402具有常闭接点405与常开接点406。常闭接点405耦接于电压稳压模块202与第三供电路径211之间，而常开接点406则耦接于电压稳压模块202与第四供电路径212之间，且继电器402依据控制讯号C2来决定是否将常闭接点405打开，或者将常开接点406闭合。

此外，在高阶产品中，利用晶体管来当做开关单元亦是一个很好的选择。图5显示以晶体管电路来实现图2中开关单元的一种实施例示意图。在图5中，晶体管电路是以金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实作。例如在此实施例中，以晶体管501与502所组成的晶体管电路来实现开关单元203，以晶体管504与505所组成的晶体管电路来实现开关单元204，利用控制讯号S1、S2、S3、以及S4来控制上述晶体管的启闭状态。当然，在真正的实作上，晶体管电路的复杂度可能会比图5所示的还要复杂。在其它实施例中，晶体管电路亦可以双载子接面晶体管(BJT)来实作，关于以晶体管作为开关电路的实施已为本领域的技术人员所知，在此不再多作说明。

虽然上述各实施例已经描述了开关单元的一些实施方式，然而本领域的技术人员应当知道，基于本发明的相同概念之下，开关单元的实施方式应当不限于上述的实施方式。

值得一提的是，上述开关单元的控制类型主要有两种。第一种类型，是利用手动方式插上连接卡或跳线器，以控制开关单元的操作。第二种类型，可以利用软件设定方式来控制开关单元的操作，其中这种类型的开关单元可以利用继电器或晶体管电路来实施。上述软件设定方式例如是：使用者可以在一开机时，进入基本输出入系统(BIOS)来设定开关单元的切换。当然，使用者亦可在操作系统(OS)中以应用软件(AP)来控制开关单元的切换。

如同图2所示电路的精神，为了提供使用者更大的使用弹性，在其它实施例中，还可利用更多的开关单元来进行供电路径的切换。

图6为依照本发明另一实施例的电源供应系统的示意图。在图6中，电源供应系统是组装于一计算机装置600内的主机板600-A上。此电源供应系统包括电压稳压模块601，602、开关单元603，604，605，606、及中央处理器插槽607，608，其中电压稳压模块601，602、开关单元603，604，605，606、及中央处理器插槽607，608都组装在主机板600-A上。此外，中央处理器插槽607可插中央处理器609，中央处理器插槽608可插中央处理器610。

上述开关单元603分别耦接至电压稳压模块601及中央处理器插槽607，且中央处理器插槽607与开关单元603之间存在第一供电路径611。

上述开关单元604分别耦接至电压稳压模块601及中央处理器插槽608，且中央处理器插槽608与开关单元604之间存在第二供电路径612。

上述开关单元605分别耦接至电压稳压模块602及中央处理器插槽607，且中央处理器插槽607与开关单元605之间存在第三供电路径613。

上述开关单元606分别耦接至电压稳压模块602及中央处理器插槽608，且中央处理器插槽608与开关单元606之间存在第四供电路径614。

在本实施例中，上述组件的动作及功能都与图2中的组件相类似，因此不再重复说明。

在本实施例中，开关单元603可以控制第一电源通过第一供电路径611传送至中央处理器插槽607的中央处理器609。开关单元604可以控制第一电源通过第二供电路径612传送至中央处理器插槽608的中央处理器610。开关单元605可以控制第二电源通过第三供电路径613传送至中央处理器插槽607的中央处理器609。开关单元606可以控制第二电源通过第四供电路径614传送至中央处理器插槽608的中央处理器610。

举例来说，若图6中的中央处理器609，610各需消耗50瓦特的功率，而电压稳压模块601与602所能够提供的功率分别为60瓦特。因此，在预设状态下，电压稳压模块601所提供的第一电源是通过开关单元603及第一供电路径611来传送至中央处理器609；电压稳压模块602所提供的第二电源是通过开关单元606及第四供电路径614来传送至中央处理器610。

若使用者欲提升其中一个中央处理器的等级，例如将中央处理器609更换成更高等级的中央处理器，然而更新的中央处理器的额定功率却需70瓦，其中更新的中央处理器插在中央处理器插槽607上。在这个例子中，开关单元603，605被控制，以使得电压稳压模块601所提供的第一电源可以通过第一供电路径611来传送至更新的中央处理器，且电压稳压模块602所提供的第二电源可以通过第三供电路径613来传送至更新的中央处理器。

当然，在这个例子中，更新的中央处理器的效能可能比两个中央处理器609，610所能实现的效能还要好。因此，此时主机板600-A上只有装设一个更新的中央处理器，而两组电压稳压模块601，602所提供的电源都提供至更新的中央处理器。

使用者亦可使用一个更新的中央处理器与一个较旧的中央处理器来进行多处理器的搭配，以提升系统效能。例如：将中央处理器609更换成更高等级的中央处理器，而更新的中央处理器的额定功率需70瓦，中央处理器610仍使用原本较旧的中央处理器，而此较旧的中央处理器的额定功率需50瓦。

因此，可以藉由控制开关单元603，605，606，来使得电压稳压模块601所提供的第一电源可以通过第一供电路径611被传送至更新的中央处理器，电压稳压模块602所提供的部份第二电源可以通过第三供电路径613来传送至更新的中央处理器，且电压稳压模块602所提供的部份第二电源可以通过第四供电路径614来传送至较旧的中央处理器，其中电压稳压模块602可通过开关单元605，606的搭配来分别提供10瓦的第二电源至更新的中央处理器及提供50瓦的第二电源至较旧的中央处理器。在其它实施例中，亦可通过开关单元603，605，606的切换来使得更新的中央处理器与较旧的中央处理器并联，而电压稳压模块601，602所提供的第一电源及第二电源则由更新的中央处理器与较旧的中央处理器自行汲取。

至于图6所示的开关单元，同样也可以用机构件、继电器、或晶体管电路来实施，而实施的方式，本领域的技术人员应可轻易推知，在此不再赘述。

虽然上述各实施例已经对电源供应系统提供了多种可能的实施型态，然而本领域的技术人员应当知道，只要是利用开关单元来改变电压稳压模块供电的传输路径，使得供电路径可以依照实际的功率需求而作变化，便符合了本发明的精神所在。并且，经由上述各实施例的教示，本领域的技术人员也应当知道，在二个负载以上的情况，本发明亦可实施。

综上所述，本发明较佳实施例因采用开关单元来改变电压稳压模块供电的传输路径，使得供电路径可以依照实际的功率需求而作变化，因此当使用者对计算机进行升级时，本发明在供电上便能提供更多的余裕，同时也使得使用者不必受迫去跟着更换主机板，进而符合经济效益以及避免无端的浪费。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种电源供应系统，适于组装于一计算机装置内部，其特征在于，上述的电源供应系统包括：

一第一电压稳压模块，用以供应一第一电源；

一第二电压稳压模块，用以供应一第二电源；

一第一开关单元，分别耦接至上述的第一电压稳压模块、一第一中央处理器插槽、及一第二中央处理器插槽，其中上述的第一中央处理器插槽与上述的第一开关单元之间存在一第一供电路径，上述的第二中央处理器插槽与上述的第一开关单元之间存在一第二供电路径；以及

一第二开关单元，分别耦接至上述的第二电压稳压模块、上述的第一中央处理器插槽、及上述的第二中央处理器插槽，其中上述的第一中央处理器插槽与上述的第二开关单元之间存在一第三供电路径，上述的第二中央处理器插槽与上述的第二开关单元之间存在一第四供电路径，

其中上述的第一电压稳压模块、上述的第二电压稳压模块、上述的第一中央处理器插槽、及上述的第二中央处理器插槽都设置在上述的计算机装置的一主机板上。

2.如权利要求1所述的电源供应系统，其特征在于，其中上述的第一开关单元与上述的第二开关单元分别包括一晶体管电路、一继电器、或一机构件。

3.如权利要求2所述的电源供应系统，其特征在于，其中上述的第一开关单元与上述的第二开关单元都设置在上述的主机板上。

4.如权利要求1所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第一中央处理器插槽上插有一第一中央处理器，上述的第二中央处理器插槽上插有一第二中央处理器时，上述的第一开关单元能控制上述的第一电源通过上述的第一供电路径传送至上述的第一中央处理器或控制上述的第一电源通过上述的第二供电路径传送至上述的第二中央处理器。

5.如权利要求1所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第一中央处理器插槽上插有一第一中央处理器，上述的第二中央处理器插槽上插有一第二中央处理器时，上述的第二开关单元能控制上述的第二电源通过上述的第三供电路径传送至上述的第一中央处理器或控制上述的第二电源通过上述的第四供电路径传送至上述的第二中央处理器。

6.一种电源供应系统，适于组装于一计算机装置内部，其特征在于，上述的电源供应系统包括：

一第一电压稳压模块，用以供应一第一电源；

一第二电压稳压模块，用以供应一第二电源；

一第一开关单元，分别耦接至上述的第一电压稳压模块、及一第一中央处理器插槽，其中上述的第一中央处理器插槽与上述的第一开关单元之间存在一第一供电路径；

一第二开关单元，分别耦接至上述的第一电压稳压模块、及一第二中央处理器插槽，其中上述的第二中央处理器插槽与上述的第二开关单元之间存在一第二供电路径；

一第三开关单元，分别耦接至上述的第二电压稳压模块、及上述的第一中央处理器插槽，其中上述的第一中央处理器插槽与上述的第三开关单元之间存在一第三供电路径；以及

一第四开关单元，分别耦接至上述的第二电压稳压模块、及上述的第二中央处理器插槽，其中上述的第二中央处理器插槽与上述的第四开关单元之间存在一第四供电路径，

其中上述的第一电压稳压模块、上述的第二电压稳压模块、上述的第一中央处理器插槽、及上述的第二中央处理器插槽都设置在上述的计算机装置的一主机板上。

7.如权利要求6所述的电源供应系统，其特征在于，其中上述的第一开关单元、上述的第二开关单元、上述的第三开关单元、及上述的第四开关单元分别包括一晶体管电路、一继电器、或一机构件。

8.如权利要求6所述的电源供应系统，其中上述的第一开关单元、上述的第二开关单元、上述的第三开关单元、及上述的第四开关单元都设置在上述的主机板上。

9.如权利要求6所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第一中央处理器插槽上插有一第一中央处理器，上述的第一开关单元能控制上述的第一电源通过上述的第一供电路径传送至上述的第一中央处理器。

10.如权利要求6所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第二中央处理器插槽上插有一第二中央处理器，上述的第二开关单元能控制上述的第一电源通过上述的第二供电路径传送至上述的第二中央处理器。

11.如权利要求6所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第一中央处理器插槽上插有一第一中央处理器，上述的第三开关单元能控制上述的第二电源通过上述的第三供电路径传送至上述的第一中央处理器。

12.如权利要求6所述的电源供应系统，其特征在于，其中当上述的第二中央处理器插槽上插有一第二中央处理器，上述的第四开关单元能控制上述的第二电源通过上述的第四供电路径传送至上述的第二中央处理器。

Images