CN101414210B - 电源适配电路 - Google Patents

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Abstract

一种电源适配电路，用于输出一电源状态信号，其包括三个开关元件、一二极管、三个电阻及一电容，其中每一开关元件均包括一第一端、一第二端及一第三端，一系统电源依序通过第一电阻、电容后接地，第一开关元件的第一端与第一电阻和电容之间的节点相连，还与二极管的阳极相连，第二端通过第二电阻连接一备用电源，还与第二开关元件的第一端相连，第三端接地，第二开关元件的第二端接地，第三端通过第三电阻连接于系统电源，并作为所述电源适配电路的输出端，第三开关元件的第三端用于接收一开机信号，第二端接地，第三端与二极管的阴极相连。上述电源适配电路可以有效解决电脑主板与电源不兼容的困扰。

Description

电源适配电路
技术领域
本发明涉及一种电源适配电路，特别涉及一种应用于电脑主板的电源适配电路。
背景技术
电源不仅为电脑硬件提供电压，还与主板之间具有一定的信号联系，且所述信号在时间次序上有一定的关系，即时序。时序是电源与主板良好配合的重要条件，也是导致电脑无法正常开机，以及电源与主板不兼容的最常见原因，其中时序中最重要的是系统电源的输出电压(通常以+5V为代表)与电源状态信号PWR_GOOD、开机信号PS_ON之间的关系，所述电源状态信号PWR_GOOD为高电平时代表电源准备就绪，其为低电平时代表电源未准备就绪，所述开机信号PS_ON为低电平时代表开机，其为高电平时代表不开机。电脑开机及关机的工作过程如下：
一ATX(Advanced Technology Extended)电源在通电后，输出一5V备用电源电压(5V_SB电压)到主板，主板上的少数部分线路开始工作，并等待开机的操作，这叫做待机状态；当按下主机开关时，主板就把开机信号PS_ON变成低电平，所述ATX电源接到低电平后开始启动并产生所有的输出电压，在所有输出电压正常建立后的100-500ms内，电源将会把电源状态信号PWR_GOOD变成高电平传回给主板，表示电源已经准备好，然后主板开始启动和运行；正常关机时，主板在完成所有关机操作后，把开机信号PS_ON恢复成高电平，ATX电源将关闭所有输出电压，只保留所述5V备用电源电压输出，同时将电源状态信号PWR_GOOD变为低电平，整个主机即恢复到待机状态。
当主板研发完成投入市场后，用户可能会采用各种不同的ATX电源，由于各个电源生产厂家的产品不同，可能会导致主板在搭配某种电源时出现不能正常工作的情况，也就是主板与电源不兼容，而造成这种不兼容的主要原因之一就是时序的延时时间不对或电压不对，不能满足要求。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电源适配电路，用于解决电脑主板与电源之间不兼容的困扰。
一种电源适配电路，用于输出一电源状态信号，其包括一第一开关元件、一第二开关元件、一第三开关元件、一二极管、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻及一电容，其中每一开关元件均包括一第一端、一第二端及一第三端，一系统电源依序通过所述第一电阻、电容后接地，所述第一开关元件的第一端与所述第一电阻和电容之间的节点相连，还与所述二极管的阳极相连，第二端通过所述第二电阻连接一备用电源，还与所述第二开关元件的第一端相连，第三端接地，所述第二开关元件的第二端接地，第三端通过所述第三电阻连接于所述系统电源，并作为所述电源适配电路的输出端，所述第三开关元件的第一端用于接收一开机信号，第二端接地，第三端与所述二极管的阴极相连；当所述开机信号为低电平时，所述第三开关元件截止，所述第一开关元件在所述电容达到其导通门槛电压时导通，所述第二开关元件截止，所述第二开关元件的第三端输出高电平使得所述电源状态信号为高电平；当所述开机信号为高电平时，所述第三开关元件导通，所述电容放电使得所述第一开关元件截止，所述第二开关元件导通，所述第二开关元件的第三端输出低电平使得所述电源状态信号为低电平。
相较现有技术，上述电源适配电路通过三个开关元件的开关功能，根据所述电源状态信号产生所述开机信号，同时所述第一电阻与电容组成一充电电路，通过所述充电电路的时间常数调整时序的延时时间，可以有效解决电脑主板与电源不兼容的困扰。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明电源适配电路的较佳实施方式的电路图。
图2为对图1进行仿真验证中开机信号PS_ON的波形图。
图3为对图1进行仿真验证中电源状态信号PWR_GOOD的波形图。
具体实施方式
参照图1，本发明电源适配电路的较佳实施方式包括一第一开关元件如一场效应管Q3、一第二开关元件如一第一三极管Q1、一第三开关元件如一第二三极管Q2、一电容C、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第四电阻R4及一二极管D，其中所述第一、第二及第三开关元件也可以根据设计者的需要选用其他元件，所述第一及第二三极管Q1、Q2均为NPN型晶体管，所述场效应管Q3为N沟道场效应管。
一5V系统电源5V_SYS依序通过所述第一电阻R1、电容C后接地，所述场效应管Q3的栅极连接于所述第一电阻R1及电容C之间的节点，漏极与所述第一三极管Q1的基极相连，还通过所述第二电阻R2与一5V备用电源5V_SB相连，源极接地，所述第一三极管Q1的发射极接地，集电极通过所述第三电阻R3与所述5V系统电源5V_SYS相连，所述第一三极管Q1的集电极作为所述电源适配电路的输出端，用于输出一电源状态信号PWR_GOOD，所述场效应管Q3的栅极还与所述二极管D的阳极相连，所述二极管D的阴极与所述第二三极管Q2的集电极相连，所述第二三极管Q2的发射极接地，基极通过所述第四电阻R4接收一开机信号PS_ON。
下面对本发明电源适配电路的工作原理进行说明。上述第一三极管Q1、第二三极管Q2及场效应管Q3起到控制开关的作用，所述二极管D起到隔离和加速放电的作用，所述第一电阻R1和电容C组成一充电电路，所述充电电路的时间常数用于决定时序的延时时间，即所述开机信号PS_ON为低电平时至所述电源状态信号PWR_GOOD变为高电平时的时间，所述第一电阻R1为定时电阻，所述第二电阻R2及第三电阻R3均为上拉电阻，所述第四电阻R4为限流电阻，所述电容C为定时电容，如果对所述电源适配电路的要求不高，则可以删除所述第四电阻R4，以节省所述电源适配电路的成本。
当按下主机开关时，主板将所述开机信号PS_ON变为低电平信号，使得所述第二三极管Q2截止，所述5V系统电源5V_SYS通过所述第一电阻R1给电容C充电，当所述电容C上的电压达到所述场效应管Q3的导通门槛电压的时候，所述场效应管Q3导通，其漏极变为低电平，所述第一三极管Q1的基极也因此变为低电平，使得所述第一三极管Q1截止，所述5V系统电源5V_SYS通过所述第三电阻R3从所述第一三极管Q1的集电极输出5V的电压，使得所述电源状态信号PWR_GOOD为高电平信号，从而主板得以启动。其中，所述开机信号PS_ON为低电平时至所述电源状态信号PWR_GOOD变为高电平时的延时时间即为所述电容C被充电至所述场效应管Q3的导通门槛电压的时间，在设计中可以灵活调整所述第一电阻R1及电容C的参数，使得延时时间能够满足100-500ms的要求。
当主机处于待机状态时，主板使得所述开机信号PS_ON变为高电平，同时所述5V系统电源5V_SYS停止输出，只有所述5V备用电源5V_SB存在，此时所述第一三极管Q1导通，所述电容C上的电压将会通过所述二极管D迅速释放，所述场效应管Q3的栅极也因此迅速变为低电平而导致所述场效应管Q3截止，其漏极由于通过所述第二电阻R2与所述5V备用电源5V_SB相连而变为高电平，使得所述第一三极管Q1导通，从而导致其集电极迅速变为低电平，即所述电源状态信号PWR_GOOD也变为低电平，所述主板即停止工作。
请共同参照图2及图3，其中图2为对图1进行仿真验证中开机信号PS_ON的波形图，图3为对图1进行仿真验证中电源状态信号PWR_GOOD的波形图。从上述波形图可以看出，当开机信号PS_ON为低电平的时候，所述电源状态信号PWR_GOOD变为高电平的延时为269.82ms，满足延时100-500ms的要求，电压等于5V也满足电平要求，可以实现开机的要求；同时，当所述开机信号PS_ON为高电平的时候，所述电源状态信号PWR_GOOD为低电平，可以实现当ATX电源处于待机状态时，所述主板即停止工作的要求。
上述电源适配电路，通过所述第一三极管Q1、第二三极管Q2及场效应管Q3的开关功能，根据所述开机信号PS_ON产生所述电源状态信号PWR_GOOD，同时所述第一电阻R1与电容C组成充电电路，利用所述充电电路的时间常数来调整所述开机信号PS_ON与电源状态信号PWR_GOOD之间的延时时间，可以有效解决电脑主板与电源不兼容的困扰，而且所述电源适配电路设计简单，成本较低。

Claims (8)

1.一种电源适配电路，用于输出一电源状态信号，其包括一第一开关元件、一第二开关元件、一第三开关元件、一二极管、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻及一电容，其中每一开关元件均包括一第一端、一第二端及一第三端，一系统电源依序通过所述第一电阻、电容后接地，所述第一开关元件的第一端与所述第一电阻和电容之间的节点相连，还与所述二极管的阳极相连，第二端通过所述第二电阻连接一备用电源，还与所述第二开关元件的第一端相连，第三端接地，所述第二开关元件的第二端接地，第三端通过所述第三电阻连接于所述系统电源，并作为所述电源适配电路的输出端，所述第三开关元件的第一端用于接收一开机信号，第二端接地，第三端与所述二极管的阴极相连；当所述开机信号为低电平时，所述第三开关元件截止，所述第一开关元件在所述电容达到其导通门槛电压时导通，所述第二开关元件截止，所述第二开关元件的第三端输出高电平使得所述电源状态信号为高电平；当所述开机信号为高电平时，所述第三开关元件导通，所述电容放电使得所述第一开关元件截止，所述第二开关元件导通，所述第二开关元件的第三端输出低电平使得所述电源状态信号为低电平。
2.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述第一开关元件为一N沟道场效应管，其第一端、第二端及第三端分别对应于所述N沟道场效应管的栅极、漏极及源极。
3.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述第二开关元件为一NPN型三极管，其第一端、第二端及第三端分别对应于所述NPN型三极管的基极、发射极及集电极。
4.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述第三开关元件为一NPN型三极管，其第一端、第二端及第三端分别对应于所述NPN型三极管的基极、发射极及集电极。
5.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述第三开关元件的第一端通过一第四电阻接收所述开机信号。
6.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述系统电源为一5V系统电源。
7.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述备用电源为一5V备用电源。
8.如权利要求1所述的电源适配电路，其特征在于：所述第一电阻与电容组成一充电电路，所述充电电路的时间常数范围为100ms-500ms。
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