CN102402268A - 电压调节装置及系统 - Google Patents
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Abstract
一种电压调节装置及系统，应用于计算机主板电源，包括信号输入端、电压调节端及信号输出端；该电压调节装置包括第一采样单元，与该信号输入端相连，用于采样信号输入端的电压及电流信号；电压调节单元，连接至该电压调节端，用于为电压调节端提供可调节的驱动电压；第二采样单元，用于采样与每一驱动电压相应的所述信号输出端的电压及电流信号；及主控单元，与该第一采样单元及第二采样单元相连，用于接收第一采样单元及第二采样单元采样的电压电流信号，并将所述电压电流信号转换为相应的输入、输出效率，最后将与每一驱动电压相应的输入、输出功率传送至一计算机进行处理，以获得每一驱动电压相应的转换效率，并据此选择所需的驱动电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于计算机主板电源的电压调节装置及系统。
背景技术
计算机主板电源转换效率是衡量主板电源运行状态的重要性能指标，在对计算机主板电源进行设计时，一般希望该主板电源具有最佳的转换效率。
现有的计算机主板电源一般包括驱动单元及场效应管。其中，该驱动单元一般由一外接电源进行供电，且该外接电源的供电能力将直接影响连接至驱动单元的场效应管的驱动电压。然而，一般不同型号的场效应管所需要的驱动电压不同，若对具有不同规格场效应管的主板电源均使用同一类外接电源进行供电，则难以使主板电源获得最佳的转换效率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可有效匹配驱动电压与效率转换功率的电压调节装置。
另，有必要提供一种具有该电压调节装置的系统。
一种电压调节装置，应用于计算机主板电源，该计算机主板电源包括信号输入端、电压调节端及信号输出端；该电压调节装置包括第一采样单元，与该信号输入端相连，用于采样所述信号输入端的电压及电流信号；电压调节单元，连接至该电压调节端，用于为该电压调节端提供可调节的驱动电压；第二采样单元，用于采样与每一驱动电压相应的所述信号输出端的电压及电流信号；及主控单元，与该第一采样单元及第二采样单元相连，用于接收第一采样单元及第二采样单元采样的电压电流信号，并将所述电压电流信号转换为相应的输入、输出效率，最后将与每一驱动电压相应的输入、输出功率传送至一计算机进行处理，以获得每一驱动电压相应的转换效率，并据此选择所需的驱动电压。
一种电压调节系统，应用于计算机主板电源，该计算机主板电源包括信号输入端、电压调节端及信号输出端；所述电压调节系统包括上述电压调节装置及计算机。
上述的电压调节系统通过调节输入至计算机主板电源中电压调节端的电压，并通过计算机分别获得每一驱动电压下的转换效率。如此，用户可方便地从该等驱动电压中选择出可使得该计算机主板电源具有最佳转换效率的驱动电压。
附图说明
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
图1为本发明较佳实施方式的电压调节系统与一计算机主板电源的功能框图。
图2为图1所示电压调节系统中电压调节装置的电路图。
主要元件符号说明
电压调节系统 100
计算机主板电源 200
电源 11
电压调节装置 12
计算机 13
第一采样单元 121
主控单元 122
电压调节单元 123
第二采样单元 124
电子开关 S
电阻 R1-R10
信号输入端 201
电压调节端 202
信号输出端 203
具体实施方式
请参照图1，本发明较佳实施方式提供一电压调节系统100，用于对一计算机主板电源200的驱动电压进行调节，使得该计算机主板电源200具有较佳的转换效率。该电压调节系统100包括一电源11、一电压调节装置12及一计算机13。该电压调节装置12包括一第一采样单元121、一主控单元122、一电压调节单元123及一第二采样单元124。其中，该第一采样单元121、主控单元122及第二采样单元124依次电性连接；该电压调节单元123及计算机13均连接至所述主控单元122。该计算机主板电源200包括一信号输入端201、一电压调节端202及一信号输出端203。
该电源11与信号输入端201相连，用于为该计算机主板电源200提供电源。该第一采样单元121分别与该信号输入端201及主控单元122相连，用于采样该电源11输出给计算机主板电源200的电压及电流信号，并将采样到的电压及电流信号传送给主控单元122。
该主控单元122可以为一数字信号处理(digital signal processing，DSP)芯片，用于接收来自该第一采样单元121及第二采样单元124的采样信号，并将该采样信号进行处理后传送至该计算机13。
请一并参阅图2，该电压调节单元123包括一电子开关S及一组阻值互不相同的电阻R1-R10。该电子开关S的一端连接至该第一采样单元121，用于将第一采样单元121采样得到的电压信号接入该电压调节单元123。电子开关S的另一端分别通过与其相应的电阻连接至该电压调节端202上。该电压调节端202用于为设置于该计算机主板电源200上的场效应管(图未示)提供驱动电压。该电子开关S还连接至所述主控单元122，用于在所述主控单元122的控制下，依次接通不同阻值的电阻，并通过该电压调节端202为该场效应管提供可调节的驱动电压。在本发明较佳实施例中，输入至该电压调节端202的电压范围为3-12V。
该第二采样单元124分别连接至所述信号输出端203及主控单元122，用于采样该计算机主板电源200输出的电压及电流信号，并将采样得到的电压及电流信号传送给该主控单元122。
该主控单元122可通过USB接口、IEEE接口及ESATA接口等现有通信接口中的任意一种连接至该计算机13。该计算机13包括一存储单元131、一处理单元132及一显示单元133。当该主控单元122分别接收来自第一采样单元121及第二采样单元124的电压及电流信号时，其将该电压及电流信号转换为相应的输入、输出功率，再传送至该计算机13。该存储单元131内存储有一转换效率计算公式：ηn＝(POn+Pvr*A％)/PIn(n＝0、...、X)(其中，该Pvr*A％为计算机主板电源200不接任何负载的情况下获得的转换效率损耗值；A％为常数；POn为驱动电压分别为3-12V时的输出功率；PIn为驱动电压分别为3-12V时的输入功率)。该处理单元132用于根据该转换效率计算公式计算得到每一驱动电压下的功率转化效率。该处理单元132还用于将该等转换效率与相对应的驱动电压进行统计，并生成相应的报表送至显示单元133进行显示。如此，用户便可根据该报表分析及判断该计算机主板电源200最佳转换效率下的驱动电压范围，进而根据该驱动电压范围设计出具有最佳转换效率的计算机主板电源。
下面将以驱动电压为3V时的情况为例，详细介绍本发明较佳实施方式的电压调节系统100的工作原理：
测试时，用户首先将该计算机主板电源200连入该电压调节系统100。具体地，将该计算机主板电源200的信号输入端201分别连接至该电源11及第一采样单元121；该电压调节端202连接至该电压调节单元123；将该信号输出端203连接至第二采样单元124。接着开始测试计算机主板电源200空载情况下的转换效率。具体地，先使得该计算机主板电源200不接任何负载，启动该电压调节系统100，此时该电子开关S在主控单元122的控制下接通电阻R1，使得该电压调节单元123输出一3V的驱动电压给该电压调节端202。第一采样单元121采样该信号输入端201的电压及电流信号；第二采样单元124采样信号输出端203的电压及电流信号，并将采样到的电压电流信号传送给该主控单元122。该主控单元122将该电压电流信号转换为相应的输入、输出功率后传送给该处理单元132。该处理单元132接收相应的输入、输出功率，并将根据上述计算公式(POn+Pvr*A％)/PIn(此时n＝1)，计算出该计算机主板电源200在驱动电压为3V且空载情况下的转换效率。接着用户再将计算机主板电源200接入不同的负载，再按照上述方法进行操作，以相应获得该计算机主板电源200在驱动电压为3V且不同负载下的转换效率。
当驱动电压为3V且计算机主板电源200接入不同负载下的转换效率均测试完毕后，主控单元122将控制该电子开关S接通下一电阻R2，以输出一相应的驱动电压给电压调节端202。如此，根据上述原理，该计算机13可计算出每一驱动电压下且计算机主板电源200接不同负载的各转换效率。最后，该处理单元132将不同驱动电压下的各转换效率进行整理汇总，并生成一报表，再通过该显示单元133显示，以便于用户从该报表中的多个不同的驱动电压选择出可使得该计算机主板电源200具有最佳转换效率的驱动电压。
显然，本发明的电压调节系统100通过调节输入至计算机主板电源200中电压调节端202的电压，并通过计算机13分别获得每一驱动电压下的转换效率。如此，用户可方便地从该等驱动电压中选择出可使得该计算机主板电源200具有最佳转换效率的驱动电压。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种电压调节装置，应用于计算机主板电源，该计算机主板电源包括信号输入端、电压调节端及信号输出端；其特征在于：所述电压调节装置包括：
第一采样单元，与该信号输入端相连，用于采样所述信号输入端的电压及电流信号；
电压调节单元，连接至该电压调节端，用于为该电压调节端提供可调节的驱动电压；
第二采样单元，用于采样与每一驱动电压相应的所述信号输出端的电压及电流信号；及
主控单元，与该第一采样单元及第二采样单元相连，用于接收第一采样单元及第二采样单元采样的电压电流信号，并将所述电压电流信号转换为相应的输入、输出效率，最后将与每一驱动电压相应的输入、输出功率传送至一计算机进行处理，以获得每一驱动电压相应的转换效率，并据此选择所需的驱动电压。
2.如权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于：该主控单元为数字信号处理芯片。
3.如权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于：该电压调节单元包括电子开关及一组阻值互不相同的电阻，该电子开关的一端连接至该第一采样单元，用于将该第一采样单元采样得到的电压信号接入该电压调节单元，该电子开关的另一端分别通过与其相应的电阻连接至该电压调节端，以为电压调节端提供所述可调节的驱动电压。
4.如权利要求3所述的电压调节装置，其特征在于：该电子开关还连接至所述主控单元，用于在所述主控单元的控制下，依次接通所述阻值互不相同的电阻，以使得该电压调节单元输出所述可调节的驱动电压。
5.一种电压调节系统，应用于计算机主板电源，该计算机主板电源包括信号输入端、电压调节端及信号输出端；其特征在于：所述电压调节系统包括如权利要求1-4项中任一项所述的电压调节装置及计算机。
6.如权利要求5所述的电压调节系统，其特征在于：该主控单元通过USB接口、IEEE接口及ESATA接口中的任意一种连接至该计算机。
7.如权利要求5所述的电压调节系统，其特征在于：该计算机包括存储单元及处理单元，所述存储单元内存储有转换效率计算公式：ηn＝(POn+Pvr*A％)/PIn(n＝0、...、X)，所述处理单元根据所述计算公式计算得到每一驱动电压下的功率转化效率。
8.如权利要求5所述的电压调节系统，其特征在于：该计算机包括显示单元，该计算机将所述每一驱动电压下的功率转化效率与相对应的驱动电压进行统计，并生成相应的报表送至显示单元进行显示。
9.如权利要求5所述的电压调节系统，其特征在于：该电压调节系统包括外接电源，该外接电源与信号输入端相连，用于为该计算机主板电源提供电能。
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