CN104076901A - 伺服器 - Google Patents

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Abstract

一种伺服器具有一待机状态与一工作状态，此伺服器包括一电源模块、一检测电路、一切换电路、至少一第一电子元件、及至少一第二电子元件。电源模块提供对应于待机状态的一待机电压与对应于工作状态的一工作电压。检测电路接收伺服器的一工作状态信号，产生一控制信号。工作状态信号用以指示伺服器处于待机状态或工作状态。切换电路接收转换后的控制信号、工作电压与待机电压，以选择输出工作电压或待机电压。至少一第一电子元件工作于工作状态，且不工作于待机状态。至少一第二电子元件工作于待机状态与工作状态。

Description

伺服器
技术领域
本发明涉及一种伺服器，特别涉及一种可降低电源的功率消耗并提升电源的工作效率的伺服器。
背景技术
这些年来，随着电子科技的进步，人们对于电子相关的产品的要求也日益增高。为了提供人们物美价廉的商品，如何有效的节省电子产品的体积成了现今电子产品设计者的重要课题。由于一般电子装置中，都需要多组的电源来提供做为工作电压，为了避免使用多个体积庞大的变压器来提供这些不同电压的电源，电源供应器遂成为设计者所重视的一种电源供应装置。
举例来说，位于伺服器中的许多集成电路芯片需要在系统待机状态下即开始工作，因此必须通过电源供应器以产生多个直流电压，以作为这些集成电路芯片的电压所需。而一旦系统启动开机后，系统会切换到工作状态，此时将使用到工作状态的直流电压。然而，系统除了使用到工作状态的直流电压之外，亦同时使用到待机状态的直流电压。
一般而言，应用于现有技术中的电源供应器，大多不具有电压切换的功能，使得伺服器于工作状态下同时使用到工作电压与待机电压，导致电源多余的功率消耗，亦降低电源的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伺服器，藉以降低电源的功率消耗并提升电源的工作效率。
根据本发明的一实施例，一种伺服器具有一待机状态与一工作状态，此伺服器包括一电源模块、一检测电路、一切换电路、至少一第一电子元件、及至少一第二电子元件。电源模块用以提供对应于待机状态的一待机电压与对应于工作状态的一工作电压。检测电路耦接电源模块，用以接收伺服器的一工作状态信号，并依据工作状态信号的一电平，产生一控制信号。其中工作状态信号用以指示伺服器处于待机状态或工作状态。切换电路耦接检测电路与电源模块，用以接收转换后的控制信号、工作电压与待机电压，并依据转换后的控制信号，以选择输出工作电压或待机电压。至少一第一电子元件耦接切换电路，用以工作于工作状态，且不工作于待机状态。至少一第二电子元件耦接切换电路，用以工作于待机状态与工作状态。其中，当伺服器处于待机状态时，切换电路依据转换后的控制信号，选择输出待机电压给第二电子元件，当伺服器处于工作状态时，切换电路依据转换后的控制信号，选择输出工作电压给第一电子元件与第二电子元件。
本发明所提供的伺服器，先藉由检测电路接收工作状态信号而对应产生控制信号，并藉由切换电路接收转换后的控制信号，并依据转换后的控制信号，以选择输出工作电压或待机电压。如此一来，可有效降低电源的功率消耗并提升电源的工作效率。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的伺服器的示意图；
图2为本发明的伺服器的内部电路示意图。
其中，附图标记
100   伺服器
101   电源模块
110   检测电路
120   缓冲电路
122   参考电压信号产生器
124   比较器
130   电平调整电路
140   切换电路
150   第一电子元件
160   第二电子元件
C1    第一电容
C2    第二电容
C3    第三电容
C4    第四电容
C5    第五电容
D1    二极管
D2    第一双向二极管
D3    第二双向二极管
R1    第一电阻
R2    第二电阻
R3    第三电阻
R4    第四电阻
R5    第五电阻
R6    第六电阻
R7    第七电阻
R8    第八电阻
R9    第九电阻
R10   第十电阻
T1    第一晶体管
T2    第二晶体管
T3    第三晶体管
T4    第四晶体管
T5    第五晶体管
PS_OFF 工作状态信号
VCC1   工作电压
VCC2   待机电压
VCC3   电压
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1与图2，其为根据本发明的一实施例的伺服器的示意图与伺服器的内部电路示意图。本实施例的伺服器100具有一待机状态与一工作状态，此伺服器100可选择输出对应电压给内部的电子元件。伺服器100包括一电源模块101、一检测电路110、一切换电路140、至少一第一电子元件150、及至少一第二电子元件160。其中，电源模块101用以提供对应于待机状态的一待机电压VCC2与对应于工作状态的一工作电压VCC1。
检测电路110耦接电源模块101，用以接收伺服器100的一工作状态信号PS_OFF，并依据工作状态信号PS_OFF的一电平，产生一控制信号。在本实施例中，工作状态信号PS_OFF例如用以指示伺服器100处于待机状态或是工作状态，此工作状态可为伺服器100接收直流电压进行正常工作的状态。进一步来说，检测电路110包括一第一晶体管T1、一第一电阻R1、一二极管D1、一第二电阻R2、及一第一电容C1。
第一晶体管T1具有一第一端、一第二端与一第三端，第一晶体管T1的第一端接收工作状态信号PS_OFF，第一晶体管T1的第二端产生控制信号，第一晶体管T1的第三端耦接一接地端。在本实施例中，第一晶体管T1例如可为NPN双极性接面晶体管（Bipolar Junction Transistor,BJT）。其中，第一晶体管T1的第一端例如为双极性接面晶体管的基极端（Base），第一晶体管T1的第二端例如为双极性接面晶体管的集极端（Collector），第一晶体管T1的第三端例如为双极性接面晶体管的射极端（Emitter）。但本实施例不限于此，第一晶体管T1亦可使用PNP双极性接面晶体管、金氧半场效晶体管（MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）或是其他类似的元件来实施。
第一电阻R1具有一第一端与一第二端，第一电阻R1的第一端接收工作电压VCC1，第一电阻R1的第二端耦接第一晶体管T1的第二端。在本实施例中，工作电压VCC1例如可为P5V。二极管D1具有一阳极端与一阴极端，二极管D1的阳极端耦接第一电阻R1的第二端，二极管D1的阴极端耦接第一电阻R1的第一端。第二电阻R2具有一第一端与一第二端，第二电阻R2的第一端耦接第一晶体管T1的第二端，第二电阻R2的第二端耦接接地端。第一电容C1具有一第一端与一第二端，第一电容C1的第一端耦接第二电阻R2的第一端，第一电容C1的第二端耦接第二电阻R2的第二端。
举例来说，当伺服器100处于待机状态时，工作状态信号PS_OFF的电平为高电平，可致使第一晶体管T1导通，使得检测电路110产生低电平的控制信号。当伺服器100处于工作状态时，工作状态信号PS_OFF的电平为低电平，可致使第一晶体管T1截止，使得检测电路110产生高电平的控制信号。
切换电路140耦接检测电路110与电源模块101，用以接收转换后的控制信号、工作电压VCC1与待机电压VCC2，并依据转换后的控制信号，以选择输出工作电压VCC1或待机电压VCC2。进一步来说，切换电路140包括一第四晶体管T4、一第五晶体管T5、一第九电阻R9、一第十电阻R10、及一第五电容C5。
第四晶体管T4具有一第一端、一第二端与一第三端，第四晶体管T4的第一端接收转换后的控制信号，第四晶体管T4的第二端接收工作电压VCC1，第四晶体管T4的第三端输出工作电压VCC1。在本实施例中，第四晶体管T4例如可为N型晶体管。其中，第四晶体管T4的第一端例如为N型晶体管的栅极端（Gate），第四晶体管T4的第二端例如为N型晶体管的漏极端（Drain），第四晶体管T4的第三端例如为N型晶体管的源极端（Source）。但本实施例不限于此，第四晶体管T4亦可使用P型晶体管或其他类似的元件来实施。
第五晶体管T5具有一第一端、一第二端与一第三端，第五晶体管T5的第一端接收转换后的控制信号，第五晶体管T5的第二端输出待机电压VCC2，第五晶体管T5的第三端接收待机电压VCC2。在本实施例中，第五晶体管T5例如可为P型晶体管。其中，第五晶体管T5的第一端例如为P型晶体管的栅极端，第五晶体管T5的第二端例如为P型晶体管的源极端，第五晶体管T5的第三端例如为P型晶体管的漏极端。但本实施例不限于此，第五晶体管T5亦可使用N型晶体管或其他类似的元件来实施。
第九电阻R9具有一第一端与一第二端，第九电阻R9的第一端耦接第四晶体管T4的第三端，第九电阻R9的第二端耦接第五晶体管T5的第三端。第十电阻R10具有一第一端与一第二端，第十电阻R10的第一端耦接第九电阻R9的第二端，第十电阻R10的第二端耦接一接地端。第五电容C5具有一第一端与一第二端，第五电容C5的第一端耦接第九电阻R9的第一端，第五电容C5的第二端耦接接地端。
此外，切换电路140还包括一第一双向二极管D2与一第二双向二极管D3。第一双向二极管D2具有一第一端与一第二端，第一双向二极管D2的第一端耦接第四晶体管T4的第二端，第一双向二极管D2的第二端耦接第四晶体管T4的第一端。第二双向二极管D3具有一第一端与一第二端，第二双向二极管D3的第一端耦接第五晶体管T5的第二端，第二双向二极管D3的第二端耦接第五晶体管T5的第一端。
举例来说，当转换后的控制信号为低电平时，第四晶体管T4截止，而第五晶体管T5导通，第五晶体管T5的第三端接收VCC2，并藉由第五晶体管T5的第二端输出此待机电压VCC2。当转换后的控制信号为高电平时，第四晶体管T4导通，而第五晶体管T5截止，第四晶体管T4的第二端接收工作电压VCC1，并藉由第四晶体管T4的第三端输出此工作电压VCC1。
至少一第一电子元件150耦接切换电路140，用以工作于工作状态，且不工作于待机状态。其中，至少一第一电子元件150的数目例如为一个，但不以此为限。在本实施例中，第一电子元件150例如可为集成电路芯片。但本实施例不限于此，第一电子元件150亦可使用负载元件或是其他类似的元件来实施。
至少一第二电子元件160耦接切换电路140，用以工作于待机状态与工作状态。其中，至少一第二电子元件160的数目例如为一个，但不以此为限。在本实施例中，第二电子元件160例如可为集成电路芯片。但本实施例不限于此，第二电子元件160亦可使用负载元件或是其他类似的元件来实施。
举例来说，当伺服器100处于待机状态时，切换电路140依据转换后的控制信号，选择输出待机电压VCC2给第二电子元件160，而不会输出待机电压VCC2给第一电子元件150。当伺服器100处于工作状态时，切换电路140依据转换后的控制信号，选择输出工作电压VCC1给第一电子元件150与第二电子元件160，并切断前述的待机电压VCC2对第二电子元件160的供电。
另外，前述的伺服器100还包括一缓冲电路120以及一电平调整电路130，且缓冲电路120以及电平调整电路130耦接于前述的检测电路110与切换电路140之间。详细来说，缓冲电路120耦接检测电路110与电源模块101，用以接收并缓冲控制信号，以产生一缓冲信号。进一步来说，缓冲电路120包括一参考电压信号产生器122、一比较器124、一第三电阻R3、及一第二电容C2。
参考电压信号产生器122用以接收待机电压VCC2，并依据待机电压VCC2，产生一参考电压信号。在本实施例中，待机电压VCC2例如可为P5V_STBY。进一步来说，参考电压信号产生器122包括一第四电阻R4、一第五电阻R5、及一第三电容C3。第四电阻R4具有一第一端与一第二端，第四电阻R4的第一端接收待机电压VCC2，第四电阻R4的第二端产生参考电压信号。第五电阻R5具有一第一端与一第二端，第五电阻R5的第一端耦接第四电阻R4的第二端，第五电阻R5的第二端耦接一接地端。第三电容C3具有一第一端与一第二端，第三电容C3的第一端耦接第五电阻R5的第一端，第三电容C3的第二端耦接接地端。
比较器124具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，比较器124的第一输入端接收控制信号，比较器124的第二输入端接收参考电压信号，比较器124的输出端产生缓冲信号。其中，比较器124例如可为运算放大器，但本实施例不限于此，比较器124亦可使用其他类似的元件来实施。
第三电阻R3具有一第一端与一第二端，第三电阻R3的第一端耦接比较器124的第一输入端，第三电阻R3的第二端耦接比较器124的输出端。第二电容C2具有一第一端与一第二端，第二电容C2的第一端耦接比较器124的第二输入端，第二电容C2的第二端耦接比较器124的第一输入端。
举例来说，当控制信号为低电平时，比较器124的第一输入端所接收的低电平的控制信号会小于比较器124的第二输入端所接收的参考电压信号，则比较器124的输出端会产生例如低电平的缓冲信号。当控制信号为高电平时，比较器124的第一输入端所接收的高电平的控制信号会大于比较器124的第二输入端所接收的参考电压信号，则比较器124的输出端会产生例如高电平的缓冲信号。
电平调整电路130耦接缓冲电路120与电源模块101，用以接收缓冲信号，并对缓冲信号进行一电平调整，以产生转换后的控制信号。进一步来说，电平调整电路130包括一第六电阻R6、一第二晶体管T2、一第七电阻R7、一第三晶体管T3、一第八电阻R8、及一第四电容C4。
第六电阻R6具有一第一端与一第二端，第六电阻R6的第一端接收缓冲信号。第二晶体管T2具有一第一端、一第二端与一第三端，第二晶体管T2的第一端耦接第六电阻的第二端，第二晶体管T2的第二端产生一转换信号，第二晶体管T2的第三端耦接一接地端。在本实施例中，第二晶体管T2例如可为NPN双极性接面晶体管。其中，第二晶体管T2的第一端例如为双极性接面晶体管的基极端，第二晶体管T2的第二端例如为双极性接面晶体管的集极端，第二晶体管T2的第三端例如为双极性接面晶体管的射极端。但本实施例不限于此，第二晶体管T2亦可使用PNP双极性接面晶体管、金氧半场效晶体管或是其他类似的元件来实施。
第七电阻R7具有一第一端与一第二端，第七电阻R7的第一端接收待机电压VCC2，第七电阻R7的第二端耦接第二晶体管T2的第二端。第三晶体管T3具有一第一端、一第二端与一第三端，第三晶体管T3的第一端接收转换信号，第三晶体管T3的第二端产生转换后的控制信号，第三晶体管T3的第三端耦接接地端。在本实施例中，第三晶体管T3例如可为NPN双极性接面晶体管。其中，第三晶体管T3的第一端例如为双极性接面晶体管的基极端，第三晶体管T3的第二端例如为双极性接面晶体管的集极端，第三晶体管T3的第三端例如为双极性接面晶体管的射极端。但本实施例不限于此，第三晶体管T3亦可使用PNP双极性接面晶体管、金氧半场效晶体管或是其他类似的元件来实施。
进一步来说，第八电阻R8具有一第一端与一第二端，第八电阻R8的第一端接收一电压VCC3，第八电阻R8的第二端耦接第三晶体管T3的第二端。在本实施例中，此电压VCC3例如可为P12V。第四电容C4具有一第一端与一第二端，第四电容C4的第一端耦接第八电阻R8的第二端，第四电容C4的第二端耦接接地端。
举例来说，当缓冲信号为低电平时，第二晶体管T2截止，使得第二晶体管T2的第二端产生例如高电平的转换信号给第三晶体管T3的第一端。接着，第三晶体管T3导通，使得第三晶体管T3的第二端（即电平调整电路130）产生例如低电平的转换后的控制信号。当缓冲信号为高电平时，第二晶体管T2导通，使得第二晶体管T2的第二端产生例如低电平的转换信号给第三晶体管的第一端。接着，第三晶体管T3截止，使得第三晶体管T3的第二端（即电平调整电路130）产生例如高电平的转换后的控制信号。
藉由以上所述的伺服器100，可得知当处于待机状态时，伺服器100可输出待机电压VCC2，当处于工作状态时，伺服器100可输出工作电压VCC1。换句话说，此伺服器100可对应当下所处的状态，而选择性的输出对应的电压，可有效降低电源的功率消耗并提升电源的工作效率。
综上所述，本发明的实施例所揭露的伺服器，先藉由检测电路接收工作状态信号而对应产生控制信号，并藉由切换电路接收转换后的控制信号，并依据转换后的控制信号，以选择输出工作电压或待机电压。如此一来，可有效降低电源的功率消耗并提升电源的工作效率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明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发明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发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种伺服器，具有一待机状态与一工作状态，其特征在于，该伺服器包括：
一电源模块，用以提供对应于该待机状态的一待机电压与对应于该工作状态的一工作电压；
一检测电路，耦接该电源模块，用以接收该伺服器的一工作状态信号，并依据该工作状态信号的一电平，产生一控制信号，其中该工作状态信号用以指示该伺服器处于该待机状态或该工作状态；
一切换电路，耦接该检测电路与该电源模块，用以接收转换后的该控制信号、该工作电压与该待机电压，并依据转换后的该控制信号，以选择输出该工作电压或该待机电压；
至少一第一电子元件，耦接该切换电路，用以工作于该工作状态，且不工作于该待机状态；以及
至少一第二电子元件，耦接该切换电路，用以工作于该待机状态与该工作状态；
其中，当该伺服器处于该待机状态时，该切换电路依据转换后的该控制信号，选择输出该待机电压给该第二电子元件，当该伺服器处于该工作状态时，该切换电路依据转换后的该控制信号，选择输出该工作电压给该第一电子元件与该第二电子元件。
2.根据权利要求1所述的伺服器，其特征在于，该检测电路包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第一晶体管的该第一端接收该工作状态信号，该第一晶体管的该第二端产生该控制信号，该第一晶体管的该第三端耦接一接地端；
一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的该第一端接收该工作电压，该第一电阻的该第二端耦接该第一晶体管的该第二端；
一二极管，具有一阳极端与一阴极端，该二极管的该阳极端耦接该第一电阻的该第二端，该二极管的该阴极端耦接该第一电阻的该第一端；
一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的该第一端耦接该第一晶体管的该第二端，该第二电阻的该第二端耦接该接地端；以及
一第一电容，具有一第一端与一第二端，该第一电容的该第一端耦接该第二电阻的该第一端，该第一电容的该第二端耦接该第二电阻的该第二端。
3.根据权利要求1所述的伺服器，其特征在于，更包括：
一缓冲电路，耦接该检测电路与该电源模块，用以接收并缓冲该控制信号，以产生一缓冲信号；以及
一电平调整电路，耦接该缓冲电路与该电源模块，用以接收该缓冲信号，并对该缓冲信号进行一电平调整，以产生转换后的该控制信号。
4.根据权利要求3所述的伺服器，其特征在于，该缓冲电路包括：
一参考电压信号产生器，用以接收该待机电压，并依据该待机电压，产生一参考电压信号；
一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该比较器的该第一输入端接收该控制信号，该比较器的该第二输入端接收该参考电压信号，该比较器的该输出端产生该缓冲信号；
一第三电阻，具有一第一端与一第二端，该第三电阻的该第一端耦接该比较器的该第一输入端，该第三电阻的该第二端耦接该比较器的该输出端；以及
一第二电容，具有一第一端与一第二端，该第二电容的该第一端耦接该比较器的该第二输入端，该第二电容的该第二端耦接该比较器的该第一输入端。
5.根据权利要求4所述的伺服器，其特征在于，该参考电压信号产生器包括：
一第四电阻，具有一第一端与一第二端，该第四电阻的该第一端接收该待机电压，该第四电阻的该第二端产生该参考电压信号；
一第五电阻，具有一第一端与一第二端，该第五电阻的该第一端耦接该第四电阻的该第二端，该第五电阻的该第二端耦接一接地端；以及
一第三电容，具有一第一端与一第二端，该第三电容的该第一端耦接该第五电阻的该第一端，该第三电容的该第二端耦接该接地端。
6.根据权利要求3所述的伺服器，其特征在于，该电平调整电路包括：
一第六电阻，具有一第一端与一第二端，该第六电阻的该第一端接收该缓冲信号；
一第二晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第二晶体管的该第一端耦接该第六电阻的该第二端，该第二晶体管的该第二端产生一转换信号，该第二晶体管的该第三端耦接一接地端；
一第七电阻，具有一第一端与一第二端，该第七电阻的该第一端接收该待机电压，该第七电阻的该第二端耦接该第二晶体管的该第二端；
一第三晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第三晶体管的该第一端接收该转换信号，该第三晶体管的该第二端产生转换后的该控制信号，该第三晶体管的该第三端耦接该接地端；
一第八电阻，具有一第一端与一第二端，该第八电阻的该第一端接收一电压，该第八电阻的该第二端耦接该第三晶体管的该第二端；以及
一第四电容，具有一第一端与一第二端，该第四电容的该第一端耦接该第八电阻的该第二端，该第四电容的该第二端耦接该接地端。
7.根据权利要求1所述的伺服器，其特征在于，该切换电路包括：
一第四晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第四晶体管的该第一端接收转换后的该控制信号，该第四晶体管的该第二端接收该工作电压，该第四晶体管的该第三端输出该工作电压；
一第五晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第五晶体管的该第一端接收转换后的该控制信号，该第五晶体管的该第二端输出该待机电压，该第五晶体管的该第三端接收该待机电压；
一第九电阻，具有一第一端与一第二端，该第九电阻的该第一端耦接该第四晶体管的该第三端，该第九电阻的该第二端耦接该第五晶体管的该第三端；
一第十电阻，具有一第一端与一第二端，该第十电阻的该第一端耦接该第九电阻的该第二端，该第十电阻的该第二端耦接一接地端；以及
一第五电容，具有一第一端与一第二端，该第五电容的该第一端耦接该第九电阻的该第一端，该第五电容的该第二端耦接该接地端。
8.根据权利要求7所述的伺服器，其特征在于，该切换电路更包括：
一第一双向二极管，具有一第一端与一第二端，该第一双向二极管的该第一端耦接该第四晶体管的该第二端，该第一双向二极管的该第二端耦接该第四晶体管的该第一端；以及
一第二双向二极管，具有一第一端与一第二端，该第二双向二极管的该第一端耦接该第五晶体管的该第二端，该第二双向二极管的该第二端耦接该第五晶体管的该第一端。
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