CN106557137A - 电源供应器及计算机机箱 - Google Patents

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CN106557137A CN201510622478.2A CN201510622478A CN106557137A CN 106557137 A CN106557137 A CN 106557137A CN 201510622478 A CN201510622478 A CN 201510622478A CN 106557137 A CN106557137 A CN 106557137A
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Abstract

本发明公开了一种电源供应器及计算机机箱。电源供应器电性连接一外部交流电源。电源供应器包括主供电单元以及应用电源单元。主供电单元在一工作模式时将外部交流电源转换为一直流工作电源。应用电源单元将外部交流电转换为直流应用电压，藉此提供给应用模块。电源供应器及应用模块则装设于计算机机箱的机箱架。当电源供应器接收外部交流电时，不论主供电单元是否输出直流工作电源，应用电源单元均持续输出直流应用电压至应用模块。藉此，计算机的工作状态在正常工作、待机、休眠、睡眠或关机时，电源供应器及计算机机箱皆可提供充电功能。

Description

电源供应器及计算机机箱
技术领域
本发明涉及一种个人计算机，且特别是一种具有充电功能的电源供应器及计算机机箱。
背景技术
个人计算机通常具有一个计算机机箱，用以装设各种功能模块，诸如电源供应器、主板、各式接头等等。电源供应器将外部的交流电源转换成直流的供电电源，并提供直流电压至主板甚至接口接头(如通用串行总线(USB)的接头)。通常，电源供应器具有一般工作模式与待机模式，在正常工作模式时正常供电至主板。而待机模式，则一般提供5伏特的待机电压给通用串行总线。然而，为了提供更有效的待机充电能力，一般的5伏特的待机电压可能不能满足需求。
发明内容
本发明提供了一种电源供应器及计算机机箱，用于提供充电功能。
本发明提供了一种电源供应器，该电源供应器电性连接一外部交流电源。电源供应器包括主供电单元以及应用电源单元。主供电单元在一工作模式时将外部交流电源转换为一直流工作电源。应用电源单元将外部交流电转换为直流应用电压，并在一非工作模式时持续提供该直流应用电压。
在本发明的一实施例中，电源供应器还包括：
一待机电源单元，用以在一待机模式时将该外部交流电转换为一待机电压，且不论该主供电单元是否输出该直流工作电源，该待机电源单元均持续输出该待机电压，其中该直流应用电压不同于该待机电压。
在本发明的一实施例中，该主供电单元在该工作模式时或该非工作模式时提供一待机电压。
在本发明的一实施例中，该直流应用电压大于等于0.1伏特且小于5伏特，或该直流应用电压大于5伏特且小于等于240伏特。
在本发明的一实施例中，该直流应用电压为12伏特。
在本发明的一实施例中，该待机电压为5伏特。
在本发明的一实施例中，该应用电源单元在该工作模式时也提供该直流应用电压。
本发明还提供了一种计算机机箱，包括机箱架、电源供应器以及应用模块。电源供应器配置于机箱架，电源供应器电性连接一外部交流电源，并在一工作模式时提供一直流工作电压，以及在一非工作模式时依据外部交流电源提供直流应用电压。应用模块安装于机箱架且电性连接该直流应用电压，以依据直流应用电压而工作。
在本发明的一实施例中，该应用模块为一充电模块，并依据该直流应用电压而提供一充电电源。
在本发明的一实施例中，该电源供应器在该工作模式时或该非工作模式时提供一待机电压。
在本发明的一实施例中，该待机电压为5伏特。
在本发明的一实施例中，该应用模块进一步电性连接该待机电压。
在本发明的一实施例中，该直流应用电压大于等于0.1伏特且小于5伏特，或该直流应用电压大于5伏特且小于等于240伏特。
在本发明的一实施例中，该直流应用电压为12V伏特。
在本发明的一实施例中，该应用模块可拆卸地安装于该机箱架。
在本发明的一实施例中，该应用模块为QC2.0充电模块。
在本发明的一实施例中，该应用模块为无线充电模块。
在本发明的一实施例中，该应用模块为一风扇模块或一风扇控制模块。
在本发明的一实施例中，该应用模块为一光源模块或一光源控制模块。
在本发明的一实施例中，该电源供应器在该工作模式时也提供该直流应用电压。
综上所述，本发明提供的电源供应器用于连接计算机机箱中的应用模块，并在不是正常工作模式(如计算机待机、休眠、睡眠或关机)时仍能提供充电功能。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1A为本发明实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图1B为本发明另一实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图1C为本发明另一实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图1D为本发明另一实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图1E为本发明另一实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图2为本发明实施例提供的电源供应器的外观示意图；
图3A为本发明实施例提供的计算机机箱及所安装的应用模块的示意图；
图3B为本发明另一实施例提供的计算机机箱及所安装的应用模块的示意图；
图4为本发明另一实例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图；
图5为本发明另一实例提供的电源供应器的外观示意图。
附图标记说明：1-计算机机箱；11、11’-电源供应器；12、12’、12a、12b-应用模块；13-主板；14-机箱架；131-通用串行总线；112a、113a-供电线；ATX24-进阶技术延伸主板电源接口；SATA-串行进阶技术附接接口；PATA-并列进阶技术附接接口；PCIE-快速周边装置连接电源界面；+12V、+5V-电压；2、2’-电子装置；111-主供电单元；112-应用电源单元；AC-外部交流电；CPUP-中央处理单元电源接口；121a、121b、121c-接脚；113-待机电源单元；121-充电接头；122-电压调整单元；123-无线充电接口。
具体实施方式
〔电源供应器及计算机机箱的实施例〕
如图1A所示为本发明实施例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图。电源供应器11包括主供电单元111以及应用电源单元112。电源供应器11中的主供电单元111以及应用电源单元112将外部的交流电AC转换为直流电，且主供电单元111以及应用电源单元112为彼此独立的供电。
如图1A所示，电源供应器11通过供电线112a提供+12V的直流电力至应用模块12。另外，进阶技术延伸主板(Advanced Technology Extended)电源接口ATX24也提供电源供应器11供应直流电力至应用模块的供电路径。电源供应器11通过进阶技术延伸主板电源接口ATX24耦接主板13与应用模块12，且主板13通过其通用串行总线(USB)131耦接应用模块12。虽然在本实施例中，主供电单元111是通过进阶技术延伸主板电源接口ATX24供电，但是本发明并不限定于此。在其他实施例中，主供电单元111也可以通过其他的供电接口，例如mini-ATX24、mirco-ATX24或BTX24等接口供电。
电源供应器11中的主供电单元111具有工作模式与待机模式，工作模式是用于计算机的主板13开机时的应用情况，主供电单元11在工作模式时将外部交流电AC转换为直流工作电源，所述直流工作电源用于为计算机的主板或其他功能电路提供正常工作电力。如图1所示，主供电单元111通过进阶技术延伸主板电源接口ATX24将+12V、+5V与3.3V的电压供应至主板13。另外，当电源供应器11连接计算机中的其他功能单元时，电源供应器11也通过其他电源接口供提供直流电力。如图2所示，电源供应器11也具有中央处理单元(CPU)电源接口CPUP，用于为中央处理单元供应+12V的电力，且具有快速周边装置连接(Peripheral ComponentInterconnect Express)电源接口PCIE，以供应+12V与+3.3V电压至显示适配器等功能电路板。另外，除了前述的主板电源接口ATX24、中央处理器电源接口CPUP、具有快速周边装置连接(PCIE)电源界面PCIE之外，电源供应器11也可有其他电源接口，如序列先进技术附接接口(Serial AdvancedTechnology Attachment，SATA)、并列先进技术附接接口(Parallel AdvancedTechnology Attachment，PATA)、软盘(Floppy)电源接口等。但上述电源接口仅是用以举例用于计算机主机的电源接口的种类，并非用以限定本发明。
另一方面，待机模式为主板13的电力被关闭或者处于休眠(或睡眠)模式时的应用情况，此时主供电单元11并不供电至主板以及其他功能电路板。
如图1A所示，应用电源单元112将外部交流电AC转换为直流应用电压，并供应直流应用电压至应用模块12。在本实施例中，直流应用电压为+12V，但本发明并不因此限定。当电源供应器11接收外部交流电AC时，不论主供电单元111是否输出直流工作电源，也就是无论是在工作模式还是非工作模式，应用电源单元112均持续输出直流应用电压至应用模块12。
更进一步，分别如图1A、图1B、图1C与图1D所示，电源供应器11为应用模块12供应电力的路径至少有以下所列的多个实施例，但是并不用来限定本发明。第一个实施例是前面已针对图1A所述的电源供应器11中的应用电源单元112直接供应+12V的电力至应用模块，此+12V的电力与计算机中的主板13或其他功能电路板是否正常工作无关。只要电源供应器11接收到外部交流电AC，则应用模块12就能持续接收到直接来自于电源供应器11的+12V的电力。例如，当计算机处于待机模式时，电源供应器11仍能供应直流电力至应用模块12。然而，本发明并不限定电源供应器11供应至应用模块12的直流电力的电压值。
另外，如图1B所示，第二个实施例中的供电路径如下，电源供应器11通过进阶技术延伸主板电源接口ATX24转送+5V的待机电源至应用模块12，也就是说电源供应器11在供应直流电力至主板13的同时，也供应待机电源5V至应用模块12。
如图1B所示，在另外一些实施例中，主板电源接口ATX24还可以通过一电压转换单元(未绘示)分别供给应用模块12和主板13电源。此电压转换单元可以是升压单元、降压单元或分压单元，本发明并不限制。
如图1C与图1D所示，第三个实施例中，对应用模块12的供电路径有两个，其一是电源供应器11中的应用电源单元112直接供应电力至应用模块12，其二是电源供应器11通过进阶技术延伸主板电源接口ATX24供应直流电力至主板13，主板13则能通过主板13本身的接口供应至应用模块12。如在图1C中，主板13中的通用串行总线(USB)131供应+5V的电力至应用模块12。如图1D中，主板13则利用其序列先进技术附接(SATA)接口供应+5V和+12V的电力至应用模块12。由于此图1C和图1D的实施例中的供电路径需要通过主板13，使得当计算机在待机模式时，由于主板13并不供电，使得应用模块12并无法在计算机待机时获得来自主板13的电力。需要注意的是，本发明并不限定电源供应器11供电至应用模块12直流电力的路径，上述供电路径只是用于说明。
如图1E所示，在第四个实施例中，对应用模块12的供电为电源供应器11中的主供电单元111直接供应电力至应用模块12。如在图1E中，主板13中的主供电单元111利用序列先进技术附接(SATA)接口供应+12V或+5V的电力至应用模块12。可替换的，主板13中的主供电单元111可使用并列先进技术附接(PATA)接口供应+12V或+5V的电力至应用模块12。
接着，如图3A所示，图3A为本发明实施例提供的计算机机箱及所安装的应用模块的示意图。计算机机箱1包括应用模块12，且计算机机箱1中的机箱架13用以安装电源供应器11，但本发明并不限定机箱架13的构造，图3所描绘的机箱架13仅是用以举例说明。又例如，计算机机箱中的电源供应器一般分为上置型或下置型，图3仅为其中一种示范性的设置方式，本发明也并不限定电源供应器11的位置。在图3中，应用模块12可使用图1A的架构，通过供电线112a接收电源供应器11的直流应用电压。然而，在其他实施方式中，应用模块12可利用电源供应器的其他供电接口或者由主板(图3未示)获得直流电力，例如图1B、图1C或图1D的架构，应用模块12获得电源供应器11的直流电压的电压大小与供电路径如前面说明，不再赘述。
应用模块12可以是充电模块或其他功能的电子模块。本实施例以应用模块12为充电模块为例子来说明，但本发明并不因此限定。在本实施例中，所述充电模块为QC2.0(Quick charge 2.0)充电模块，此充电模块可以是有线式的充电模块或者无线式的充电模块。当应用模块12为QC2.0(Quickcharge 2.0)充电模块时，其可以接收+5V或+12V的直流电并将电压做转换，以让所连接(或无线链结)的电子装置2进行充电。所述电子装置可以为智能手机或平板计算机等行动装置，但本发明并不因此限定。由于应用模块12并不一定是由电源供应器11获得+5V的电压，也可能为其他电压，例如+12V电压，故作为应用模块12的QC2.0(Quick charge 2.0)充电模块其内设有电压调整单元，以将所获得的直流应用电压改变为所需的充电电压。在实际应用时，应用模块12可以是发光模块或光源控制模块，例如是LED模块、LED控制器、UV LED模块、UV LED控制器、UV灯条模块等。另外，应用模块12也可以是风扇或是风扇控制模块等，本发明并不限定。
更进一步，应用模块12可以是可拆式的充电模块，也就是应用模块12与机箱架14是可分离的。用户或制造商可以选择需要的应用模块，并将其安装于机箱架14。例如，使用者可以选择有线式的QC2.0充电模块或者无线式QC2.0的充电模块安装于机箱架。
如图3A所示，图3A中的应用模块12a是前述的应用模块12的一个示范性实施例。当应用模块12a为有线式的QC2.0充电模块时，应用模块12a包括电压调整单元122与充电接头121。电压调整单元122将所接收的电力经过转换后提供给充电接头121。电压调整单元122接收的电源可以是，如图3A所示，来自于电源供应器11的供电线112a的电源，但本发明并不因此限定。由于前面已说明了应用模块的电力来源，此处不再赘述。充电接头121设置于应用模块12a的表面，其上设有三个电性接触点，分别是+12V、接地GND与+5V，例如图3A中的应用模块12a的接脚121a、接脚121b、接脚121c。电子装置2所具有的对应端口可连接充电接头121，对电子装置2进行充电。需要注意的是，依据设计的考虑，充电接头121的结构可以有多种形式，只要具有+12V/GND/+5V三个电性接触点即可，本发明并不限定充电接头121的外观或其结构。
在另一实施例中，如图3B所示，图3B是将图3A中的有线式的应用模块12a(有线式的QC2.0充电模块)替换为无线式的应用模块12b。当应用模块12b为无线式的QC2.0充电模块时，此无线式的QC2.0充电模块是将有线式的充电接头121替换为无线充电接口123，藉此将有线的充电形式转换为无线充电形式。只要让电子装置22’靠近无线充电接口123即可进行充电。无线充电是所属领域的通常知识，不在此赘述。另外，本发明也并不限定应用模块12a、12b的外观，图3A与图3B的应用模块12a、12b的外观仅是用于说明。
另外，应用模块12可以有更广泛的实施方式。例如，应用模块12还可以是空气滤净模块，并且配合上述的UV LED或UV光条而有杀菌的效果，或有产生负离子的功效。此外，应用模块12也可以是一物连网控制器，其可以控制家中联网的电器设备。应用模块12还可以是加湿、香氛、保养等模块。换言之，本发明中的应用模块12的规格可以开放给厂商进行不同的设计。
如图4所示为本发明另一实例提供的电源供应器连接计算机机箱中的应用模块的电路方块图。与图1A相比，电源供应器11’除了具有主供电单元111与应用电源单元112，还具有待机电源单元113。主供电单元111、应用电源单元112与待机电源单元113彼此独立供电。待机电源单元113用于提供计算机系统常用的+5V待机电源，使得即使计算机系统在待机、休眠、睡眠或关机时都能输出+5V的电压，例如做为安装于计算机机箱上的通用串行总线(USB)的电源。相较于待机电源单元113，应用电源单元112所输出的直流应用电压并不是5V，在本实施例中应用电源单元112所输出的直流应用电压并是12V。即，直流应用电压(+12V)不同于待机电压(+5V)。待机电源单元113用以在计算机系统处于待机模式时，将外部交流电AC转换为待机电压，并通过供电线113a将待机电压供应至应用模块12。也就是说，当电源供应器11’接收外部交流电AC时，不论主供电单元111是否输出直流工作电源，待机电源单元113均持续输出+5V的待机电压。应用模块12’与图1A中的应用模块1大致相同，其差异仅在于应用模块12’还接收来自供电线113a的直流电力。根据本实施例可以得知，本案中的应用电源单元112所输出的直流应用电压与待机电源单元113所输出的+5V待机电压两者其中之一可被供应至应用模块12’，以做为充电电源。当应用模块12为QC2.0(Quick charge 2.0)充电模块时，不论应用电源单元112与待机电源单元113所输出的电压大小，应用模块12’均可将电压转换为特定的电压，用于对电子装置2充电。
接着，如图5与图4所示，图5为本发明另一实例提供的电源供应器的外观示意图。电源供应器11’除了进阶技术延伸主板电源接口ATX24、中央处理单元供电接口CPUP、快速周边装置连接(PCI Express)电源接口PCIE、+12V的供电线112a，还包括待机电压为+5V的供电线113a。如图3所示，类似于供电线112a，供电线113a以同样方式连接至应用模块12’。
〔实施例的可能功效〕
综上所述，本发明提供的电源供应器用于连接计算机机箱中的应用模块，并能在不处于正常工作模式时仍能提供充电功能。换句话说，计算机机箱中的应用模块提供了计算机待机时的充电接口，用户可以方便的让电子装置通过计算机充电，并且充电情况与计算机工作与否无关。当应用模块为可拆式应用模块时，可拆式应用模块可以是有线应用模块或无线应用模块，用户或制造商可以依据使用需要选择要安装的应用模块，且此应用模块是可拆装替换的。有线应用模块可以提供QC2.0的快速充电，无线应用模块则提供充电的方便性，免于接线。另外，本发明提供的电源供应器及计算机机箱提供给应用模块的电源路径有多种选择，并且可以兼顾正常工作的供电以及待机供电两种需求，并提供了设计上的弹性。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种电源供应器，该电源供应器电性连接一外部交流电源，其特征在于，该电源供应器包括：
一主供电单元，该主供电单元在一工作模式时，将该外部交流电源转换为一直流工作电源；以及
一应用电源单元，将该外部交流电源转换为一直流应用电压，并在一非工作模式时持续提供该直流应用电压。
2.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，还包括：
一待机电源单元，用以在一待机模式时将该外部交流电转换为一待机电压，且不论该主供电单元是否输出该直流工作电源，该待机电源单元均持续输出该待机电压，其中该直流应用电压不同于该待机电压。
3.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，该主供电单元在该工作模式时或该非工作模式时提供一待机电压。
4.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，该直流应用电压大于等于0.1伏特且小于5伏特，或该直流应用电压大于5伏特且小于等于240伏特。
5.根据权利要求4所述的电源供应器，其特征在于，该直流应用电压为12伏特。
6.根据权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该待机电压为5伏特。
7.根据权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该应用电源单元在该工作模式时也提供该直流应用电压。
8.一种计算机机箱，其特征在于，包括：
一机箱架；
一电源供应器，配置于该机箱架，该电源供应器电性连接一外部交流电源，并在一工作模式时提供一直流工作电源，以及在一非工作模式时依据该外部交流电源提供一直流应用电压；以及
一应用模块，安装于该机箱架且电性连接该直流应用电压，以依据该直流应用电压而工作。
9.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块为一充电模块，并依据该直流应用电压而提供一充电电源。
10.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该电源供应器在该工作模式时或该非工作模式时提供一待机电压。
11.根据权利要求10所述的计算机机箱，其特征在于，该待机电压为5伏特。
12.根据权利要求10所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块进一步电性连接该待机电压。
13.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该直流应用电压大于等于0.1伏特且小于5伏特，或该直流应用电压大于5伏特且小于等于240伏特。
14.根据权利要求13所述的计算机机箱，其特征在于，该直流应用电压为12V伏特。
15.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块可拆卸地安装于该机箱架。
16.根据权利要求9所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块为QC2.0充电模块。
17.根据权利要求9所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块为无线充电模块。
18.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块为一风扇模块或一风扇控制模块。
19.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该应用模块为一光源模块或一光源控制模块。
20.根据权利要求8所述的计算机机箱，其特征在于，该电源供应器在该工作模式时也提供该直流应用电压。
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