CN105425930A - 一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法 - Google Patents

一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法 Download PDF

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CN105425930A CN201510790598.3A CN201510790598A CN105425930A CN 105425930 A CN105425930 A CN 105425930A CN 201510790598 A CN201510790598 A CN 201510790598A CN 105425930 A CN105425930 A CN 105425930A
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Abstract

本发明提供一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法，该电压稳定电路包括：第一电容、两个二极管和至少一个第二电容，其中，所述第一电容一端与外设的输入端相连，另一端分别与所述两个二极管中第一二极管的负极和第二二极管的正极相连，用于接收所述外设的输入端提供的电量；所述两个二极管中，第一二极管的正极与并联关系的外设的输出端和所述至少一个第二电容的一端相连，第二二极管的负极接地，用于为所述外设的输出端提供稳定的电压；所述至少一个第二电容的另一端接地，使得供电电路具有通用性。

Description

一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机网络技术，特别涉及一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法。
背景技术
随着网络的快速发展，用户对服务器的需求越来越多，不同的需求所对应的服务器的形态及配置也各有不同，如塔式服务器、机架服务器、刀片服务器、rack机柜产品等。目前，服务器主板输出的低电压如-12V、3.3V等等，主要通过电压转换芯片来实现。而一般需要根据客户需求的服务器电流大小，相应地确定电压转换芯片，也就是说，电压转换芯片形成的电路只能应用在特定的服务器中，一旦有新的客户提出新的供电配置需求如将原来电路中的电流从1A减小到0.5A，原来的电压转换芯片在0.5A下将无法正常工作，又得重新开发电压转换芯片以满足服务器的用电需求，造成供电电路具有针对性，而不能够通用。
发明内容
本发明提供一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法，使得供电电路具有通用性。
一种电压稳定电路，包括：第一电容、两个二极管和至少一个第二电容，其中，
所述第一电容一端与外设的输入端相连，另一端分别与所述两个二极管中第一二极管的负极和第二二极管的正极相连，用于接收所述外设的输入端提供的电量；
所述两个二极管中，第一二极管的正极与并联关系的外设的输出端和所述至少一个第二电容的一端相连，第二二极管的负极接地，用于为所述外设的输出端提供稳定的电压；
所述至少一个第二电容的另一端接地。
优选地，所述两个二极管中，当所述第一二极管处于不导通状态时，所述第二二极管处于导通状态，所述第一电容通过所述第二二极管接地；当所述第一二极管处于导通状态时，所述第二二极管处于不导通状态，所述第一电容通过所述第一二极管为所述至少一个第二电容和所述外设的输出端供电。
优选地，所述第二二极管的正极连接于所述第一电容另一端和所述第一二极管负极之间。
优选地，所述至少一个第二电容，包括：两个第二电容；
所述两个第二电容，用于当所述第一二极管处于导通状态时，接收所述第一电容的供电，存储电量，当所述第一二极管处于不导通状态时，向所述外设的输出端供电。
优选地，上述任意一种电路，应用于服务器板卡上，其中，
所述第一电容，用于接收外设的输入端输入PHASE矩形波电压，当所述PHASE处于0V电压时，输出第一电压，当所述PHASE处于第二电压时，输出0V电压；
当所述第一电容输出第一电压时，所述第一二极管处于导通状态，所述第二二极管处于不导通状态；
当所述第一电容输出电压为0V电压时，所述第二二极管处于导通状态，所述第一二极管处于不导通状态。
一种输出电压的系统，包括：上述任意一种电压稳定电路、输入端和输出端，其中，
所述输入端，与所述电压稳定电路相连，用于为所述电压稳定电路供电；
所述输出端，与所述电压稳定电路相连，用于接收所述电压稳定电路提供的稳定的电压。
优选地，上述系统，应用于服务器上，其中，
所述输入端，为服务器中的板卡，用于为所述电压稳定电路提供PHASE矩形波电压；
所述输出端，用于接收所述电压稳定电路提供的连续的稳定的电压。
一种基于上述的任意一种电压稳定电路输出电压的方法，该方法包括：
由第一电容接收输入端提供的电量；
当所述第一电容输出电压为目标电压时，由所述第一电容输出目标电压给至少一个第二电容和输出端，由所述至少一个第二电容存储电量；
当所述第一电容输出电压不是目标电压时，由所述存储了电量的至少一个第二电容输出目标电压给所述输出端。
优选地，上述方法，进一步包括：所述第一电容一端与输入端连接，另一端与第一二极管的负极连接；所述第一二极管的正极与并联关系的所述输出端和所述至少一个第二电容的一端连接；第二二极管的正极连接在所述第一电容另一端和所述第一二极管负极之间，负极接地；所述至少一个第二电容的另一端接地。
优选地，上述方法应用于服务器板卡上，
所述由第一电容接收输入端提供的电量，包括：由第一电容接收输入端输入PHASE矩形波电压；
在所述由第一电容接收输入端提供的电量之后，进一步包括：当所述第一电容接收到所述PHASE矩形波中的0v电压时，由所述第一电容输出第一电压，当所述电容接收到所述PHASE矩形波中的第二电压时，由所述第一电容输出0v电压；
所述当所述第一电容输出电压为目标电压时，由所述第一电容输出目标电压给至少一个第二电容和输出端，包括：当所述第一电容输出第一电压时，导通所述第一二极管，不导通所述第二二极管，由所述第一电容输出所述第一电压给所述至少一个第二电容和所述输出端；
所述当所述第一电容输出电压不是目标电压时，由所述至少一个第二电容输出目标电压给所述输出端，包括：当所述第一电容输出0v电压时，导通所述第二二极管，不导通所述第一二极管，由所述至少一个第二电容输出所述第一电压给所述输出端。
优选地，所述至少一个第二电容为两个第二电容。
本发明实施例提供了一种电压稳定电路、输出电压的系统和方法，该电压稳定电路，包括：第一电容、两个二极管和至少一个第二电容，其中，所述第一电容一端与外设的输入端相连，另一端分别与所述两个二极管中第一二极管的负极和第二二极管的正极相连，用于接收所述外设的输入端提供的电量；由于电容两端具有电压差，那么通过该第一电容的电压将发生转换，所述两个二极管中，第一二极管的正极与并联关系的外设的输出端和所述至少一个第二电容的一端相连，第二二极管的负极接地，用于为所述外设的输出端提供稳定的电压；所述至少一个第二电容的另一端接地，在该电路中，仅通过电容的储电性和电容两端压差不可瞬变性使输出端获得目标电压，根据二极管的单向导电性，控制电路导通或不导通，而电流大小不会影响该电路的正常运行，使得供电电路具有通用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电压稳定电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种输出电压的系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种输出电压的方法的流程图；
图4为本发明另一实施例提供的一种输出电压的方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的PHASE矩形波电压的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种电压稳定电路，该电路包括：第一电容C1、两个二极管D1、D2和至少一个第二电容C2，其中，
第一电容C1一端与外设的输入端相连，另一端分别与两个二极管中第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极相连，用于接收外设的输入端提供的电量；
两个二极管中，第一二极管D1的正极与并联关系的外设的输出端和至少一个第二电容C2的一端相连，第二二极管D2的负极接地，用于为外设的输出端提供稳定的电压；
至少一个第二电容C2的另一端接地。
在本发明又一实施例中，为了能够控制第一电容C1为输出端提供稳定的电压，同时保证电路中第一电容C1中电量的输出，在两个二极管中，当第一二极管D1处于不导通状态时，第二二极管D2处于导通状态，第一电容C1通过第二二极管D2接地；当第一二极管D1处于导通状态时，第二二极管D2处于不导通状态，第一电容C1通过第一二极管D1为至少一个第二电容C2和外设的输出端供电。
在本发明又一实施例中，第二二极管D2的正极连接于第一电容C1另一端和第一二极管D1负极之间。通过这一连接方式，使得第一二极管D1负极和第二二极管D2的正极均能够较好地接收到第一电容器另一端的电压，从而实现第一二极管D1和第二二极管D2合理的不导通或导通。
在本发明又一实施例中，为了能够保证为输出端提供稳定的电压，同时，避免至少一个第二电容过多的分电流，保证电流大小能够满足输出端需求，该至少一个第二电容C2，包括：两个第二电容C2；
两个第二电容C2，用于当第一二极管D1处于导通状态时，接收第一电容C1的供电，存储电量，当第一二极管D1处于不导通状态时，向外设的输出端供电。
在本发明另一实施例中，该电压稳定电路应用于服务器板卡上，其中，
第一电容C1，用于接收外设的输入端输入PHASE矩形波电压，当PHASE处于0V电压时，输出第一电压，当PHASE处于第二电压时，输出0V电压；
当第一电容C1输出第一电压时，第一二极管D1处于导通状态，第二二极管D2处于不导通状态；
当第一电容C1输出电压为0V电压时，第二二极管D2处于导通状态，第一二极管D1处于不导通状态。
例如：对于服务器主板上需要利用12V转1.8VPHASE矩形波(提供12V和0V的交替电压)输出-12V的电压给主板上的设备，那么通过本发明实施例提供的电路，当PHASE提供电压为0V时，经过第一电容C1后，电压变为-12V，此时，根据二极管的单向导电性，第一二极管D1导通，第二二极管D2不导通，使得该-12V电压提供给主板上的设备和电路上的至少一个第二电容，此时，第二电容存储电量；而当PHASE提供电压为12V时，经过第一电容C1后，电压变为0V，此时，根据二极管的单向导电性，第一二极管D1不导通，第二二极管D2导通，使得该0V电压不会提供给主板上的设备，而此时，第二电容通过放电作用可以为主板上的设备提供-12V电压，从而实现了该电压稳定电路为主板上的设备提供连续的稳定的-12V电压。
如图2所示，本发明实施例提供一种输出电压的系统，该系统包括：上述任意一种电压稳定电路201、输入端202和输出端203，其中，
输入端202，与电压稳定电路201相连，用于为电压稳定电路201供电；
输出端203，与电压稳定电路201相连，用于接收电压稳定电路201提供的稳定的电压。
在本发民另一实施例中，该系统应用于服务器上，其中，
输入端202，为服务器中的板卡，用于为电压稳定电路201提供PHASE矩形波电压；
输出端203，用于接收电压稳定电路201提供的连续的稳定的电压。
如图3所示，本发明实施例提供一种上述任意一种电压稳定电路输出电压的方法，该输出电压的方法可以包括如下步骤：
步骤301：由第一电容接收输入端提供的电量；
步骤302：当第一电容输出电压为目标电压时，由第一电容输出目标电压给至少一个第二电容和输出端，由至少一个第二电容存储电量；
步骤303：当第一电容输出电压不是目标电压时，由存储了电量的至少一个第二电容输出目标电压给输出端。
在本发明一个实施例中，为了实现为输出端提供稳定的电压，上述电路的连接方式：第一电容一端与输入端连接，另一端与第一二极管的负极连接；第一二极管的正极与并联关系的输出端和至少一个第二电容的一端连接；第二二极管的正极连接在第一电容另一端和第一二极管负极之间，负极接地；至少一个第二电容的另一端接地。
在本发明一个实施例中，为了提高该输出电压的方法的实用性，同时提高该方法的应用范围，步骤301的具体实施方式：由第一电容接收输入端输入PHASE矩形波；在步骤301之后，进一步包括：当第一电容接收到PHASE矩形波中的0v电压时，由第一电容输出第一电压，当电容接收到PHASE矩形波中的第二电压时，由第一电容输出0v电压；步骤302的具体实施方式：当第一电容输出第一电压时，导通第一二极管，不导通第二二极管，由第一电容输出第一电压给至少一个第二电容和输出端；步骤303的具体实施方式：当第一电容输出0v电压时，导通第二二极管，不导通第一二极管，由至少一个第二电容输出第一电压给输出端。
在本发明一个实施例中，为了能够为输出端提供充足的电流，避免过多的在电路中设置第二电容消耗电流，本发明实施例在电路中设置两个第二电容来存储电量，并为输出端供电，保证了电路能够为输出端输出稳定的电压，同时满足输出端电流大小的需求。
如图4所示，本发明另一实施例以将该电压稳定电路应用于服务器主板为服务器主板上的设备提供-12V电压为例，更清楚地说明电压稳定电路输出电压的方法，该输出电压的方法可以包括如下步骤：
步骤401：由第一电容接收输入端输入的12V转1.8V的PHASE矩形波；
在本发实施例中，在电压稳定电路中，各个元件的连接方式：第一电容一端与输入端连接，另一端与第一二极管的负极连接；第一二极管的正极与并联关系的输出端和至少一个第二电容的一端连接；第二二极管的正极连接在第一电容另一端和第一二极管负极之间，负极接地；至少一个第二电容的另一端接地，这种电压稳定电路，在接收到12V转1.8V的PHASE矩形波时，由于电路中电容能够使电容两端产生电压差，那么，电路中的第一电容能够使电压发生转换。如图5(a)所示，为12V转1.8V的PHASE矩形波，其传输给第一电容的电压为0V和12V交替的电压，也就是说，第一电容交替的接收到0V和12V的电压。
步骤402：由第一电容输出电压，当输出电压为-12V时，执行步骤403，当输出电压为0V时，执行步骤404；
如图5(b)所示，为第一电容接收12V转1.8V的PHASE矩形波之后，第一电容输出的电压波形图，对比图5(a)和图5(b)，可以看出，当第一电容接收到PHASE矩形波中的0v电压时，由第一电容输出-12V电压；当电容接收到PHASE矩形波中的12V电压时，由第一电容输出0v电压。
步骤403：导通第一二极管，不导通第二二极管，由第一电容输出-12V电压给两个第二电容和输出端，由两个第二电容存储电量，并结束当前流程；
步骤404：导通第二二极管，不导通第一二极管，由两个第二电容输出-12V电压给输出端。
由于二极管的单向导电性，使得当电压为-12V时，第一二极管导通，第二二极管不导通，此过程使得第二电容和输出端能够直接接收到第一电容提供的电压；当电压为0V时，第一二极管不导通，第二二极管导通，此时第一电容输出的电压0V不会到输出端和第二电容，由于电容除了具有储电性之外，其还具有放电性，当第一二极管不导通后，第二电容通过放电为输出端供电，保证了电路输出稳定的电压，在该电路中不会限制输入的电流大小，使得本输出电压的方法具有通用性。
本发明实施例提供的方案，至少能够达到如下有益效果：
1.本发明实施例提供的电压稳定电路，包括：第一电容、两个二极管和至少一个第二电容，其中，所述第一电容一端与外设的输入端相连，另一端分别与所述两个二极管中第一二极管的负极和第二二极管的正极相连，用于接收所述外设的输入端提供的电量；由于电容两端具有电压差，那么通过该第一电容的电压将发生转换，所述两个二极管中，第一二极管的正极与并联关系的外设的输出端和所述至少一个第二电容的一端相连，第二二极管的负极接地，用于为所述外设的输出端提供稳定的电压；所述至少一个第二电容的另一端接地，在该电路中，仅通过电容的储电性和电容两端压差不可瞬变性使输出端获得目标电压，根据二极管的单向导电性，控制电路导通或不导通，而电流大小不会影响该电路的正常运行，使得供电电路具有通用性。
2.输入端输入的电压在经过第一电容之后，电压会发生转换，同时，电容两端压差具有不可瞬变的特性，即当PHASE为0V时，经过电容C1之后电压变成了-12V，压差为12V；当PHASE突变成12V时，经过电容C1之后电压变成了0V，压差依然为12V，从而满足输出端对电压的需求，另外，由于电容能够存储和释放能量，那么，在本发明实施例提供的电路中，当第一电容为输出端提供电压时，第二电容存储电量，则，当第一电容不能为输出端提供电压时，第二电容释放电量，为输出端提供稳定的电压，使得该电路能够提供稳定的电压。
3.由于本发明实施例提供的电路，主要通过电容和二极管为输出端提供需要的电压，那么，对于服务器中各种板卡来说，与现有的电压转载芯片相比，电流大小并不会影响电路的运行，有效地提高了本发明电路的实用性。
4.在现有技术中，当服务器板卡的供电需求发生变化时，由于供电电流发生变化，需要对电压转换芯片进行更换，使得服务器成本增加，而本发明实施例提供的电路不受电流大小的限制，当服务器板卡供电需求发生变化时，该电路仍然能够继续使用，有效地降低了研发和生产成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电压稳定电路，其特征在于，包括：第一电容、两个二极管和至少一个第二电容，其中，
所述第一电容一端与外设的输入端相连，另一端分别与所述两个二极管中第一二极管的负极和第二二极管的正极相连，用于接收所述外设的输入端提供的电量；
所述两个二极管中，第一二极管的正极与并联关系的外设的输出端和所述至少一个第二电容的一端相连，第二二极管的负极接地，用于为所述外设的输出端提供稳定的电压；
所述至少一个第二电容的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述两个二极管中，当所述第一二极管处于不导通状态时，所述第二二极管处于导通状态，所述第一电容通过所述第二二极管接地；当所述第一二极管处于导通状态时，所述第二二极管处于不导通状态，所述第一电容通过所述第一二极管为所述至少一个第二电容和所述外设的输出端供电。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述第二二极管的正极连接于所述第一电容另一端和所述第一二极管负极之间。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述至少一个第二电容，包括：两个第二电容；
所述两个第二电容，用于当所述第一二极管处于导通状态时，接收所述第一电容的供电，存储电量，当所述第一二极管处于不导通状态时，向所述外设的输出端供电。
5.根据权利要求1至4任一所述的电路，其特征在于，应用于服务器板卡上，其中，
所述第一电容，用于接收外设的输入端输入PHASE矩形波电压，当所述PHASE处于0V电压时，输出第一电压，当所述PHASE处于第二电压时，输出0V电压；
当所述第一电容输出第一电压时，所述第一二极管处于导通状态，所述第二二极管处于不导通状态；
当所述第一电容输出电压为0V电压时，所述第二二极管处于导通状态，所述第一二极管处于不导通状态。
6.一种输出电压的系统，其特征在于，包括：权利要求1至5任一所述的电压稳定电路、输入端和输出端，其中，
所述输入端，与所述电压稳定电路相连，用于为所述电压稳定电路供电；
所述输出端，与所述电压稳定电路相连，用于接收所述电压稳定电路提供的稳定的电压。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，应用于服务器上，其中，
所述输入端，为服务器中的板卡，用于为所述电压稳定电路提供PHASE矩形波电压；
所述输出端，用于接收所述电压稳定电路提供的连续的稳定的电压。
8.一种基于权利要求1至5中任一所述的电压稳定电路输出电压的方法，其特征在于，包括：
由第一电容接收输入端提供的电量；
当所述第一电容输出电压为目标电压时，由所述第一电容输出目标电压给至少一个第二电容和输出端，由所述至少一个第二电容存储电量；
当所述第一电容输出电压不是目标电压时，由所述存储了电量的至少一个第二电容输出目标电压给所述输出端。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
进一步包括：所述第一电容一端与输入端连接，另一端与第一二极管的负极连接；所述第一二极管的正极与并联关系的所述输出端和所述至少一个第二电容的一端连接；第二二极管的正极连接在所述第一电容另一端和所述第一二极管负极之间，负极接地；所述至少一个第二电容的另一端接地。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，应用于服务器板卡上，
所述由第一电容接收输入端提供的电量，包括：由第一电容接收输入端输入PHASE矩形波电压；
在所述由第一电容接收输入端提供的电量之后，进一步包括：当所述第一电容接收到所述PHASE矩形波中的0v电压时，由所述第一电容输出第一电压，当所述电容接收到所述PHASE矩形波中的第二电压时，由所述第一电容输出0v电压；
所述当所述第一电容输出电压为目标电压时，由所述第一电容输出目标电压给至少一个第二电容和输出端，包括：当所述第一电容输出第一电压时，导通所述第一二极管，不导通所述第二二极管，由所述第一电容输出所述第一电压给所述至少一个第二电容和所述输出端；
所述当所述第一电容输出电压不是目标电压时，由所述至少一个第二电容输出目标电压给所述输出端，包括：当所述第一电容输出0v电压时，导通所述第二二极管，不导通所述第一二极管，由所述至少一个第二电容输出所述第一电压给所述输出端；
和/或，
所述至少一个第二电容为两个第二电容。
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