CN108847770B - 一种双电压输出主板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双电压输出主板。本发明的双电压输出主板中，第一开关管、第二开关管、第三电阻、第四电阻和第六电阻组成电阻接入电路，第二开关管的开通和闭合使得第三电阻与第二电阻并联或断开，不同驱动板的连接器的管脚存在区别，如驱动板1的连接器的PINi接地，驱动板2的连接器的PINi不接地，以主板的连接器的PINi作为驱动信号，主板连接到不同驱动板时，驱动信号不同，导致第三电阻接入或者断开，第二电阻的电压恒定，输出的电压根据第三电阻的状态产生变化，无需额外的DC‑DC变换器，一上电就按照需求输出电压，无延迟且稳定可靠，解决了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC‑DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及硬件领域，尤其涉及一种双电压输出主板。
背景技术
当前很多电子产品中往往存在多个板卡，其中一般都包含主板以及其他功能板。其中主板一般功能比较复杂，成本比较高，所以是希望主板可以一套组件就可以实现兼容不同的产品系列，这样在整体的备料采购等环节中成本比较低。
但是一个产品系列的高低端产品中，往往功能板的供电需求不一样，电压不一致，所以会导致主板增加多余的DC-DC变换器来兼容其他板卡，而增加多余的DC-DC变换器会产生延迟，且不稳定。
因此，导致了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC-DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种双电压输出主板，解决了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC-DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
本发明提供了一种双电压输出主板，包括：电源芯片、连接器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、反馈电阻、第一开关管和第二开关管；
电源芯片的电源输出管脚与第一电阻的第一端电连接；
第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端、第三电阻的第一端和反馈电阻的第一端电连接；
第二电阻的第二端接地，反馈电阻的第二端与电源芯片的反馈管脚电连接，第三电阻的第二端与第二开关管的第一端电连接；
第二开关管的第二端接地，第二开关管的控制端分别与第一开关管的第二端和第四电阻的第一端电连接，第四电阻的第二端接地；
第一电阻的第一端与连接器的电源输入端电连接，连接器的电源输出端的区分管脚分别与第一开关管的控制端、第五电阻的第一端电连接和第六电阻的第一端；
第五电阻的第二端分别与第一开关管的第一端和第六电阻的第二端电连接。
优选地，连接器的电源输出端为4PIN接口或6PIN接口。
优选地，第一开关管为PMOS，第一开关管的第一端为PMOS的漏极，第一开关管的第二端为PMOS的源极，第一开关管的控制端为PMOS的栅极；
第二开关管为NMOS，第二开关管的第一端为NMOS的漏极，第二开关管的第二端为NMOS的源极，第二开关管的控制端为NMOS的栅极。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种双电压输出主板，包括：电源芯片、连接器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、反馈电阻、第一开关管和第二开关管；电源芯片的电源输出管脚与第一电阻的第一端电连接；第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端、第三电阻的第一端和反馈电阻的第一端电连接；第二电阻的第二端接地，反馈电阻的第二端与电源芯片的反馈管脚电连接，第三电阻的第二端与第二开关管的第一端电连接；第二开关管的第二端接地，第二开关管的控制端分别与第一开关管的第二端和第四电阻的第一端电连接，第四电阻的第二端接地；第一电阻的第一端与连接器的电源输入端电连接，连接器的电源输出端的区分管脚分别与第一开关管的控制端、第五电阻的第一端电连接和第六电阻的第一端；第五电阻的第二端分别与第一开关管的第一端和第六电阻的第二端电连接。
本发明提供了一种双电压输出主板，第一开关管、第二开关管、第三电阻、第四电阻和第六电阻组成一个电阻接入电路，根据第二开关管的开通和闭合可以使得第三电阻与第二电阻并联或断开，因为不同驱动板的连接器的一些管脚存在区别，如驱动板1的连接器的PINi接地，驱动板2的连接器的PINi不接地，则可以用主板的连接器的PINi作为驱动信号，则连接到主板连接到不同驱动板时，因为区分管脚的驱动信号不同，导致第三电阻接入或者断开，因为第二电阻的电压恒定，所以输出的电压因为第三电阻的接入或者断开而产生变化，无需额外的DC-DC变换器就可以实现电压的变化，且一上电就会按照需求输出电压，无延迟且稳定可靠，解决了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC-DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双电压输出主板的电源芯片和电阻接入电路的电路图；
图2为本发明实施例提供的主板连接两个不同驱动板时输出电压的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双电压输出主板只有4PIN连接器时连接器的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种双电压输出主板有4PIN连接器和6PIN连接器时两个连接器的示意图；
图5为本发明实施例提供的当两个驱动板都为4PIN连接器时两种4PIN连接器连接方式的示意图
图6为本发明实施例提供的当驱动板只有6PIN连接器时的示意图；
图7为本发明实施例提供的当驱动板有4PIN连接器和6PIN连接器时两个连接器的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种双电压输出主板，解决了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC-DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2和图3，本发明实施例提供了一种双电压输出主板的一个实施例，包括：电源芯片、连接器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、反馈电阻R7、第一开关管MOS1和第二开关管MOS2；
电源芯片的电源输出管脚与第一电阻R1的第一端电连接；
第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端和反馈电阻R7的第一端电连接；
第二电阻R2的第二端接地，反馈电阻R7的第二端与电源芯片的反馈管脚电连接，第三电阻R3的第二端与第二开关管MOS2的第一端电连接；
第二开关管MOS2的第二端接地，第二开关管MOS2的控制端分别与第一开关管MOS1的第二端和第四电阻R4的第一端电连接，第四电阻R4的第二端接地；
第一电阻R1的第一端与连接器的电源输入端电连接，连接器的电源输出端的区分管脚分别与第一开关管MOS1的控制端、第五电阻R5的第一端电连接和第六电阻R6的第一端；
第五电阻R5的第二端分别与第一开关管MOS1的第一端和第六电阻R6的第二端电连接。
需要说明的是，如图1所示，常规的主板中，电源芯片、第一电阻R1、第二电阻R2和反馈电阻R7组成电源输出电路，通过反馈电阻R7将第二电阻R2的电压反馈到电源芯片中，电源芯片控制电压输出使得第二电阻R2的电压恒定；
电源输出电路输出电压为第一电阻R1的电压加上第二电阻R2的电压，当没有第三电阻R3与第二电阻R2并联时，电源输出电路输出的电压为：
当接入第三电阻R3时，第三电阻R3与第二电阻R2并联，所以电源输出电路输出的电压为：
第一开关管MOS1、第二开关管MOS2、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电阻R6组成一个电阻接入电路，当第一开关管MOS1和第二开关管MOS2导通时，第三电阻R3与第二电阻R2并联；
当第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断时，第三电阻R3切除；
当主板的连接器和驱动板的连接器电连接时，主板的连接器的各个管脚与驱动板的连接器的各个管脚一一对应电连接连接；
主板的连接器的区分管脚是指，若驱动板1的连接器和驱动板2的连接器的第i管脚(PINi管脚)的电平状态不同，则主板的连接器的第i管脚(PINi管脚)为区分管脚；
将主板的连接器的区分管脚与第一开关管MOS1的控制端电连接，则以主板的连接器的区分管脚的电平信号作为驱动信号Plug_DET，当连接到不同的驱动板时，若区分管脚的电平信号为低电平，则第一开关管MOS1和第二开关管MOS2导通，第三电阻R3与第二电阻R2并联，若区分管脚的电平信号为高电平，则第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断，第三电阻R3切断；
图1中的其他电阻、电感和电容的设置和数值为本领域的公知技术手段，在此不再赘述。
进一步地，包括：连接器的电源输出端为4PIN接口或6PIN接口。
需要说明的是，如图3所示，当前常规的主板连接器为4PIN的连接器，连接器的电源输出端为4PIN接口，常规的驱动板有两种连接方式，区别在于一种连接方式驱动板的连接器的PIN3管脚接地，另一种连接方式驱动板的连接器的PIN3管脚悬空，则以主板的连接器的PIN3管脚为区分管脚。
进一步地，第一开关管MOS1为PMOS，第一开关管MOS1的第一端为PMOS的漏极，第一开关管MOS1的第二端为PMOS的源极，第一开关管MOS1的控制端为PMOS的栅极；
第二开关管MOS2为NMOS，第二开关管MOS2的第一端为NMOS的漏极，第二开关管MOS2的第二端为NMOS的源极，第二开关管MOS2的控制端为NMOS的栅极。
需要说明的是，第一开关管MOS1可以为NMOS，第二开关管MOS2可以为PMOS；
MOS晶体管有P型MOS管和N型MOS管之分；
NMOS英文全称为N-Metal-Oxide-Semiconductor，意思为N型金属-氧化物-半导体，而拥有这种结构的晶体管我们称之为NMOS晶体管；
PMOS英文全称为Positive channel Metal Oxide Semiconductor，意思为P沟道金属-氧化物-半导体，而拥有这种结构的晶体管我们称之为PMOS晶体管；
除了NMOS和PMOS之外，还可根据需要采用IGBT或其他开关器件作为开关管。
常规一个产品系列的高低端产品中，往往驱动板(功能板)的供电需求不一样，电压不一致，所以会导致主板增加多余的DC-DC来兼容其他板卡；
如图2所示，DC-DC1输出大电流的电压1，DC-DC2输出大电流的电压2，但是同时驱动板1需要大电流的电压2，驱动板1需要大电流的电压1，这时候传统的主板需要额外配置一个DC-DC变换器将大电流的电压2调压成大电流的电压1；
而本实施例提供了一种双电压输出主板，第一开关管MOS1、第二开关管MOS2、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电阻R6组成一个电阻接入电路，根据第二开关管MOS2的开通和闭合可以使得第三电阻R3与第二电阻R2并联或断开；
因为不同驱动板的连接器的一些管脚存在区别，如驱动板1的连接器的PINi(第i管脚)接地，驱动板2的连接器的PINi(第i管脚)不接地，则可以用主板的连接器的PINi(第i管脚)作为驱动信号Plug_DET，则连接到主板连接到不同驱动板时，因为区分管脚的驱动信号Plug_DET不同，可以判断是接入哪个驱动板，并且因为第一开关管MOS1和第二开关管MOS2的导通或者关断使得第三电阻R3断开或者接入；
电源芯片、第一电阻R1、第二电阻R2和反馈电阻R7组成电源输出电路，通过反馈电阻R7将第二电阻R2的电压反馈到电源芯片中，电源芯片控制电压输出使得第二电阻R2的电压恒定，所以输出的电压因为第三电阻R3的接入或者断开而产生变化，无需额外的DC-DC变换器就可以实现电压的变化，且整个过程在上电电压建立稳定之前完成，一上电就会按照需求输出电压，无延迟且不会带来切换的不稳定性；
综上所述，本实施例的双电压输出主板解决了当前的主板为了兼容不同的板卡时，需要增加多余的DC-DC变换器进行调压，调压过程存在延迟且不稳定的技术问题。
以上为本发明实施例提供的一种双电压输出主板的一个实施例，以下为本发明实施例提供的一种双电压输出主板的一个应用例。
请参阅图2，本发明实施例提供的一种双电压输出主板的一个应用例，包括；
情景一：如图3和图5所示，主板的连接器为4PIN连接器，驱动板1和驱动板2的连接器也都是4PIN连接器，PWR3只需要输出PWR2的电压，PWR4连接到驱动板1和驱动板2时需要输出PWR1和PWR2两种不同的电压；
驱动板1的连接器的PIN3管脚悬空，驱动板2的连接器的PIN3管脚接地，以主板的连接器的PIN3管脚为驱动信号Plug_DET；
主板的连接器的PIN3管脚直接与第一开关管MOS1的控制端电连接，且同时主板的连接器的PIN3管脚经过作为上拉电阻的第五电阻R5后与第一开关管MOS1的第一端电连接；
当主板的连接器连接到驱动板1的连接器时，主板的连接器的PIN3管脚为高电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断，第三电阻R3断开，PWR4输出较低的电压PWR2；
当主板的连接器连接到驱动板2的连接器时，主板的连接器的PIN3管脚为低电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2导通，第三电阻R3与第二电阻R2并联，PWR4输出较高的电压PWR1。
情景二：如图4、图6和图7所示，主板包含两个连接器，一个4PIN连接器和一个6PIN连接器，驱动板1只有一个6PIN的连接器，驱动板2有一个4PIN连接器和一个6PIN的连接器；
主板的6PIN连接器的PWR4需要输出两种不同的电压；
两个驱动板的6PIN连接器接线相同，但是驱动板2的4PIN连接器中PIN3管脚接地，则以主板的4PIN连接器的PIN3管脚为驱动信号Plug_DET；
当连接到驱动板1时，主板的4PIN连接器中的管脚都悬空，主板的6PIN连接器与驱动板1的6PIN连接器的各个管脚一一对应连接，主板的4PIN连接器的PIN3管脚为高电平，驱动信号Plug_DET为高电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断，第三电阻R3断开，PWR4输出较低的电压PWR2；
当连接到驱动板2时，主板的4PIN连接器与驱动板2的4PIN连接器的各个管脚一一对应连接，主板的6PIN连接器与驱动板1的6PIN连接器的各个管脚一一对应连接，主板的4PIN连接器的PIN3管脚为低电平，驱动信号Plug_DET为低电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2导通，第三电阻R3与第二电阻R2并联，PWR4输出较高的电压PWR1；
且因为PWR2小于PWR1，当连接驱动板2时，如4PIN的连接器忘记连接，则输出的是电压较小的PWR2，避免器件的损坏。
情景三：主板只有6PIN连接器，驱动板1和驱动板2的6PIN连接器的PINi管脚(第i管脚)状态不同，以主板的连接器的PINi管脚(第i管脚)为驱动信号Plug_DET；
驱动信号Plug_DET为高电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断，第三电阻R3断开，PWR4输出较低的电压PWR2；
驱动信号Plug_DET为低电平，第一开关管MOS1和第二开关管MOS2关断，第三电阻R3与第二电阻R2并联，PWR4输出较高的电压PWR1。
应当理解，本应用例中4PIN连接器、6PIN连接器和PIN3管脚等只是实际中部分场景的应用举例，本发明的主板的连接器不限制于4PIN连接器和6PIN连接器，区分管脚也不限制于PIN3管脚，具体连接器与区分管脚需要根据实际应用场景进行选择。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种双电压输出主板，其特征在于，包括：电源芯片、连接器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、反馈电阻、第一开关管和第二开关管；
电源芯片的电源输出管脚与第一电阻的第一端电连接；
第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端、第三电阻的第一端和反馈电阻的第一端电连接；
第二电阻的第二端接地，反馈电阻的第二端与电源芯片的反馈管脚电连接，第三电阻的第二端与第二开关管的第一端电连接；
第二开关管的第二端接地，第二开关管的控制端分别与第一开关管的第二端和第四电阻的第一端电连接，第四电阻的第二端接地；
第一电阻的第一端与连接器的电源输入端电连接，连接器的电源输出端的区分管脚分别与第一开关管的控制端、第五电阻的第一端电连接和第六电阻的第一端；
第五电阻的第二端分别与第一开关管的第一端和第六电阻的第二端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种双电压输出主板，其特征在于，连接器的电源输出端为4PIN接口或6PIN接口。
3.根据权利要求1所述的一种双电压输出主板，其特征在于，第一开关管为PMOS，第一开关管的第一端为PMOS的源极，第一开关管的第二端为PMOS的漏极，第一开关管的控制端为PMOS的栅极；
第二开关管为NMOS，第二开关管的第一端为NMOS的漏极，第二开关管的第二端为NMOS的源极，第二开关管的控制端为NMOS的栅极。
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