CN115220558A - 电源供应电路及计算系统 - Google Patents

Abstract

一种电源供应电路及计算系统。该电源供应电路包括电源转换器、输入电压源及箝位电路。电源转换器具有输入引脚、输出引脚及致能引脚。输入电压源电性连接至输入引脚，并提供输入电压给输入引脚。箝位电路电性连接至电源转换器的致能引脚。当输入电压提高到至少临界输入电压，箝位电路是设置以启用电源转换器，以提供输出电压给输出引脚。当输入电压降低到临界输入电压以下，箝位电路是设置以停用电源转换器，并防止电源转换器在预定的时段被重新启用。

Description

电源供应电路及计算系统

技术领域

本公开大致涉及电源供应电路，特别涉及具有箝位电路(clamping circuit)以预防输出电压突波(voltage spike)的电源供应电路。

背景技术

计算系统及装置包含由电源供应单元供电的各种电子组件。电源供应单元可接收输入电压，并产生计算系统的电子组件可使用的输出电压。电源供应单元可包含对于欠压状态(undervoltage condition)的防止，欠压状态发生于提供给电子组件的电压低于预期之时。为了防止欠压状态，电源供应可包含当输入电压降低到一阈值以下时，停用为这些电子组件所产生的输出电压的装置或组件。在标准的断电程序期间，当输入电压降低到一阈值以下，输入电压的纹波(ripple)成份会短暂地再启用输出电压，这会对电子组件造成损伤。因此，需要一种改良的电源供应单元，可防止纹波成份短暂地再启用输出电压。

发明内容

“实施例”一词及类似的用语，例如实作、设置、态样、范例、选项，意图广泛地指代本发明及权利要求的所有申请标的。包含这些词汇的陈述不应被理解为限制在此所述的申请标的或限制权利要求的含义或范围。在此所涵盖的本公开的实施例，是由权利要求而非本发明内容所限定。本发明内容是本公开的各方面的高阶综述，并且介绍了一些概念，这些概念在以下实施方式的段落中会进一步描述。本发明内容并不旨在标识出所请求的申请标的的必要特征，也不旨在单独用于决定所请求的申请标的的范围。藉由参考本发明的整个说明书的适当部分、任何或所有的附图附图，以及每个权利要求，应当理解本申请标的。

在第一实作中，本公开指向一种电源供应电路。电源供应电路包含电源转换器、输入电压源及箝位电路。电源转换器具有输入引脚、输出引脚及致能引脚。输入电压源电性连接至电源转换器的输入引脚，并且设置以提供输入电压。箝位电路电性连接至电源转换器的致能引脚。响应于输入电压提高到至少临界输入电压，箝位电路启用电源转换器，以在输出引脚提供输出电压。响应于输入电压降低到临界输入电压以下，箝位电路停用电源转换器，并防止电源转换器在预定的时段被重新启用。

在某些案例中，输入电压包含纹波(ripple)成份，纹波成份造成输入电压具有周期性变化，周期性变化带有纹波频率及纹波周期。在某些案例中，响应于输入电压因纹波成份而最初降低到临界输入电压以下，然后提高到至少临界输入电压，箝位电路防止电源转换器被重新启用。在某些案例中，纹波周期小于预定时段，使得纹波成份造成输入电压在预定时段内，提高到至少临界输入电压，并随后降低到临界输入电压以下。

在某些案例中，箝位电路包含晶体管，晶体管电性连接至输入电压源，及电源转换器的致能引脚，晶体管是设置以在“开”状态与“关”状态之间过渡，以启用及停用电源转换器。在某些案例中，响应于输入电压提高到至少临界输入电压，晶体管从“关”状态过渡到“开”状态。在某些案例中，响应于输入电压提高到至少临界输入电压且晶体管过渡到“开”状态，晶体管造成临界致能电压(threshold enable voltage)，以提供给电源转换器的致能引脚。

在某些案例中，临界致能电压低于临界输入电压。在某些案例中，响应于输入电压降低到临界输入电压以下，晶体管从该“开”状态过渡到“关”状态，使得提供给电源转换器的致能引脚的电压低于临界致能电压。

在某些案例中，晶体管具有切换频率，切换频率定义晶体管从“开”状态过渡到“关”状态所需的时间，切换频率低于输入电压的纹波成份的纹波频率。在某些案例中，响应于输入电压最初提高到至少临界输入电压，晶体管过渡到“开”状态，以启用电源转换器。响应于输入电压随后降低到临界输入电压以下，晶体管过渡到“关”状态，以停用电源转换器。在某些案例中，响应于输入电压的纹波成份造成输入电压在预先电应时段内(i)提高到至少临界输入电压，然后(ii)降低到输入电压以下，晶体管维持在“关”状态。在某些案例中，在输入电压的纹波成份造成输入电压提高到至少临界输入电压之后，输入电压的纹波成份造成输入电压接着在第一时段之后，降低到临界输入电压以下。在某些案例中，响应于输入电压提高到至少临界输入电压，晶体管是设置以仅在经过第二时段之后过渡到“开”状态。第二时段大于第一时段，使得响应于输入电压的纹波成份造成输入电压提高到至少临界输入电压，晶体管在输入电压的纹波成份造成输入电压降低到临界输入电压以下之前，不会过渡到“开”状态。

在某些案例中，晶体管包含基极、射极，及集极。基极电性连接至输入电压源。射极通过射极端电阻器(emitter-side resistor)电性连接至输入电压源。集极电性连接至电源转换器的致能引脚。在某些案例中，当输入电压大于或等于临界输入电压时，提供给晶体管的基极的电压大于或等于晶体管的启动电压，使得开状态分压器(on-state voltagedivider)以射极端电阻器所组成。开状态分压器提供大于或等于临界致能电压的电压给电源转换器的致能引脚。

在某些案例中，当输入电压源低于临界输入电压，提供给晶体管的基极的电压低于晶体管的启动电压，使得关状态分压器(off-state voltage divider)排除射极端电阻器所组成。关状态分压器提供低于临界致能电压的电压给电源转换器的致能引脚。在某些案例中，开状态分压器包含射极端电阻器及附加电阻器，在输入电压源与致能引脚之间并联地电性连接。关状态分压器仅包含附加电阻器，在输入电压源与致能引脚之间电性连接。

在第二实作中，本公开指向一种电源供应电路。电源供应电路包含电源转换器、输入电压源、第一电阻器、第二电阻器，以及箝位电路。电源转换器具有输入引脚、输出引脚及致能引脚。输入电压源是设置以提供输入电压给电源转换器的输入引脚。第一电阻器电性连接至输入电压源，及电源转换器的致能引脚，使得输入电压源通过至少第一电阻器而电性连接至电源转换器的致能引脚。第二电阻器电性连接至第一电阻器，及电源转换器的致能引脚。箝位电路电性连接至电源转换器的致能引脚。箝位电路包含晶体管，晶体管具有基极、射极，及集极。基极电性连接至输入电压源。集极电性连接至电源转换器的致能引脚。箝位电路还包含射极端电阻器，在射极与输入电压源之间电性连接。响应于输入电压提高到至少临界输入电压，开状态分压器以第一暂存器、第二暂存器及射极端暂存器所组成，以启用电源转换器，并且在输出引脚提供输出电压。响应于输入电压降低到临界输入电压以下，关状态分压器以第一暂存器及第二暂存器所组成，以停用电源转换器，并且防止电源转换器在预定时段内被重新启用。

在第三实作中，本公开指向一种计算机系统，包含机壳、一或多个配置在机壳内的电子组件，以及配置在机壳内并且设置以协助对一或多个电子组件供电的电源供应电路。电源供应电路包含电源转换器、输入电压源及箝位电路。电源转换器具有输入引脚、输出引脚及致能引脚。输入电压源电性连接至电源转换器的输入引脚，并且设置以提供输入电压。箝位电路电性连接至电源转换器的致能引脚。响应于输入电压提高到至少临界输入电压，箝位电路启用电源转换器，以在输出引脚提供输出电压。响应于输入电压降低到临界输入电压以下，箝位电路停用电源转换器，并防止电源转换器在预定的时段被重新启用。

以上发明内容并非意图代表本公开的每个实施例或每个态样。反之，前述的发明内容仅提供在此列举的某些新颖的态样及特征的范例。以上特征及优点，以及本公开的其他特征及优点，当关联于搭配的附图附图及权利要求，从以下用来实施本发明的代表性实施例及模式的详细叙述中，将轻易地显而易见。有鉴于参考附图的各种实施例的详细叙述，本公开的额外的态样对于本领域技术人员而言是显而易见的。以下提供附图附图的简单叙述。

附图说明

本公开及其优点与附图，将可从以下代表性实施例的叙述，搭配附加的附图，而更佳地理解。这些附图仅描绘代表性实施例，且因此并非视为各种实施例或权利要求的范围的限制。

图1是根据本公开的某些态样的一种计算系统的方块图。

图2是根据本公开的某些态样，为图1的计算系统的一或多个组件供电的电源供应电路的电路图。

图3是根据本公开的某些态样的电压对时间图，展示在没有箝位电路的情况下，图2的电源供应电路的断电程序。

图4是根据本公开的某些态样的电压对时间图，展示在有箝位电路的情况下，图2的电源供应电路的断电程序。

【符号说明】

10:计算系统

12:机壳

14:电源供应单元

16:中央处理单元(CPU)

18:图形处理单元(GPU)

20:存储器

22:硬盘(HDD)

24:固态硬盘(SSD)

26:主机板

28:扩充卡

30:现场可编程门阵列(FPGA)

32:复杂可编程逻辑装置(CPLD)

100:电源供应电路

101:地面

102:输入电压源

104A-104C:输入电容器

106A，106B:电阻器

110:电源转换器

112A，112B:输入引脚

114A，114B:输出引脚

116:IC电源供应引脚

118:致能引脚

120:电压反馈引脚

122:输出电感器

124A-124D:输出电容器

126A，126B:反馈电阻器

128:反馈电容器

130:输出节点

140:箝位电路

142:晶体管

144A:基极

144B:射极

144C:集极

146:电容器

148A，148B:电阻器

149:分压器输出

150:射极端电阻器

152:电阻器

200:电压对时间图

202:输入电压

214:输出电压

230:输出节点电压

300:电压对时间图

302:输入电压

330:输出节点电压

具体实施方式

计算系统及计算装置，像是服务器，通常包含使用电源供应单元供电的各种不同的组件。电源供应单元是设置以将主交流电源(AC)转换成可用的直流电源，以对各种组件供电。根据本公开的态样，电源供应单元可包含电源供应电路，电源供应电路协助对计算系统的组件供电。电源供应电路包含电源转换器以转换DC电压，以及箝位电路以防止电源转换器在停用之后又无意地启用。

各种实施例是参考附加的附图所叙述，其中类似的参考符号在整个附图中是用以指明类似的或均等的元件。附图并不一定是依比例所绘制，且仅提供以绘示本公开的态样及特征。列举出的众多特定细节、关系及方法提供对于本公开的某些态样及特征的充分理解，然而本领域技术人员将承认，这些态样及特征可以在没有一或多种特定细节、有其他关系，或有其他方法的情况下所实施。在某些实例中，出于示图的目的，并未展示出已知的结构或操作。在此公开的各种实施例不一定受限于绘示出的动作或事件的顺序，因为某些动作可依不同的顺序发生，和/或与与其他动作或事件同时发生。此外，实作本公开的某些态样及特征并非一定需要所有绘示出的动作或事件。

本发明可以许多不同的形式所实施。代表性的实施例被附图所显示，并将在此被详细地叙述。本公开为本发明的原则的范例或图解，且并非意图将本公开的广泛的观点限制于绘式的实施例。在此基础上，例如在摘要、发明内容及实施方式等段落中被公开，但并未明确地在权利要求中列举的元件及限制，不应被单独地、集体地、暗示地、推论地或其他方式地并入至权利要求中。为了本详细叙述的目的，除非被具体地否认，否则单数形包含复数形，反之亦然；且“包含”一词意指“无限制地包含”。此外，表近似的词汇，例如“约”、“几乎”、“大体上”、“大概”及类似的词汇，能在此被用来意指“在”、“近”、“近于”、“3-5％的范围内”或“可接受的制造公差内”，或者其任何的逻辑组合。

图1是范例的计算系统10的方块图，计算系统10可以是服务器。计算系统10包含机壳12，机壳12内含电源供应单元14，以及协助不同功能及任务的各种内部电子组件。电子组件可包含中央处理单元(central processing unit；CPU)16、图形处理单元(graphicsprocessing unit；GPU)18、一或多个存储器装置20、一或多个硬盘(hard disk drive；HDD)22、一或多个固态硬盘(solid state drive；SSD)24、主机板26、一或多个扩充卡28、现场可编程门阵列(field-programmable gate array；FPGA)30，以及复杂可编程逻辑装置(complex programmable logic device；CPLD)32。电源供应单元14可包含内部的电源供应电路100，电源供应电路100是设置以产生计算系统10的任何电子组件可使用的电压，并防止电子组件落入欠压状态。电源供应单元14也可包含其他组件。举例来说，电源供应单元14可包含用以将主AC电压转换为DC电压的组件。如此一来，电源供应电路100可使用作为直流对直流转换器(DC-to-DC converter)。

图2展示电源供应单元14的电源供应电路100。在某些实作中，电源供应单元100可运作为交换式电源供应(switched-mode power supply)。电源供应电路100包含输入电压源102、电源转换器110、输出节点130，以及箝位电路140。在绘示出的实作中，电源转换器110是具有数个输入及输出引脚的集成电路(integrated circuit；IC)。电源转换器110包含输入引脚112A及输入引脚112B、输出引脚114A及输出引脚114B、IC电源供应引脚116、致能引脚118，以及电压反馈引脚120。输入电压源102提供输入电压，并且电性连接至输入引脚112A及输入引脚112B、IC电源供应引脚116，以及一组输入电容器104A、输入电容器104B及输入电容器104C。输入电容器104A、输入电容器104B及输入电容器104C彼此并联地电性连接。输入电容器104A、输入电容器104B及输入电容器104C各自的第一端电性连接至输入电压源102。输入电容器104A、输入电容器104B及输入电容器104C各自的第二端电性连接至地面101。输入电容器104A、输入电容器104B及输入电容器104C是用以将输入电压源102所提供的输入电压中的突波(spike)抹除。

输入电压源102通过电阻器106A及电阻器106B电性连接至致能引脚118。输入电压源102电性连接至电阻器106A的第一端。电阻器106A的第二端电性连接至电阻器106B的第一端，以及致能引脚118。电阻器106B的第二端电性连接至地面101。输入电压源102、电阻器106A及电阻器106B充当分压器(voltage divider)。提供给致能引脚118的电压，等于横跨电阻器106B的电压降(voltage drop)，并且通常少于输入电压源102所提供的输入电压，由于至少横跨电阻器106A的电压降。

箝位电路140包含带有基极144A、射极144B与集极144C的双极性接面晶体管(bipolar junction transistor)142。在某些实作中，晶体管142为NPN双极性接面晶体管。在其他实作中，晶体管142为PNP双极性接面晶体管。箝位电路140亦包含电容器146，以及电阻器148A与电阻器148B所组成的分压器。电阻器148A与电阻器148B的第一端彼此电性连接，以组成带有分压器输出149的分压器。分压器输出149电性连接至电容器146的第一端，以及晶体管142的基极144A。电容器146的第二端电性连接至地面101。电阻器148B的第二端电性连接至输入电压源102。电阻器148B的第二端电性连接至地面101。箝位电路140还包括射极端电阻器(emitter-side resistor)150，射极端电阻器150在晶体管142的射极144B，以及输入电压源102两者之间电性连接。在某些实作中，具有约为零欧姆(有时称为“零欧姆连接(zero-ohm link)”)电阻的电阻器152可在射极144B与射极端电阻器150之间电性连接。在某些实作中，电阻器152可具有0欧姆与大约50毫欧姆(milliohm)之间的电阻。晶体管142的集极144C电性连接至电阻器106A、电阻器106B，以及电源转换器110的致能引脚118。

电源转换器110是设置以产生位于输出节点130的输出电压，该输出电压可用以对电子组件供电。电源转换器110包含输出引脚114A及输出引脚114B，输出引脚114A及输出引脚114B遵循输入引脚112A及输入引脚112B的电压。于是，在输出引脚114A及输出引脚114B所提供的电压，与输入电压源102所提供给输入引脚112A及输入引脚112B的电压相同。电源供应电路100还包含输出电感器(output inductor)122及一组输出电容器124A、输出电容器124B、输出电容器124C及输出电容器124D，充当低通滤波器(low-pass filter)，以滤除在输出引脚114A及输出引脚114B所提供的输出电压中的任何纹波或噪声。因此，输出电感器122与输出引脚114A及输出引脚114B电性连接。输出电容器124A-124D彼此并联地电性连接。输出电容器124A-124D各自的第一端电性连接至地面101。输出电容器124A-124D各自的第二端同时电性连接至输出电感器122及输出节点130。

电源供应电路还包含反馈电阻器126A、反馈电阻器126B，以及反馈电容器128。反馈电阻器126A及反馈电容器128彼此并联地电性连接。反馈电阻器126A及反馈电容器128的第一端电性连接至输出电感器122、输出电容器124A-124D的每一者，以及输出节点130。反馈电阻器124A及反馈电容器128的第二端电性连接至电压反馈引脚120，以及反馈电阻器126B的第一端。反馈电阻器126B的第二端电性连接至地面101。位于输出节点130的电压将由反馈电阻器126A及反馈电阻器126B的电阻，以及位于电压反馈引脚120的电压所决定。在某些实作中，位于电压反馈引脚120的电压约为6伏特(Volt)，反馈电阻器126A的电阻约为56千欧姆(kΩ)，反馈电阻器126B的电阻约为12.4千欧姆，于是位于输出节点130的电压约为3.309伏特。

在某些情况下，输入电压源102所提供的输入电压可能低于对电子组件供电所需，这种情况称为欠压状态(undervoltage condition)。欠压状态可发生在电源供应单元100的上电程序或断电程序期间。欠压状态也可发生在电源供应单元100的正常运作期间。致能引脚118充当电源转换器110的通-断开关(on-off switch)，并可用于欠压状态期间保护电子组件。若电源供应电路100随着输入电压降低仍持续正常地运作，提供给位于输出节点130的电子组件的电压也会降低。若提供给电子组件的电压降低到欠压阈值(undervoltagethreshold)以下，电子组件会遭受损伤。

致能引脚118可藉由仅在输入电压源102所提供的输入电压足够对电子组件妥善地供电时启用电源转换器110，以在电源供应电路100最初启动的同时，防止欠压状态发生。致能引脚118也会在电源供应电路100关闭，且输入电压源102所提供的输入电压降低的同时，停用电源转换器110。

在电源供应电路100中，提供给致能引脚118的电压是基于输入电压源102所提供的输入电压。当输入电压大于或等于临界输入电压(threshold input voltage)，提供给致能引脚118的电压会大于或等于临界致能电压(threshold enable voltage)，使得电源转换器110被启用。当被启用时，电源转换器110将输入电压源102所提供的输入电压转换为在输出引脚114A及输出引脚114B所提供的输出电压。当输入电压降低到低于临界输入电压时，提供给致能引脚118的电压降低到低于临界致能电压。电源转换器110被停用，使得没有输出电压在输出引脚114A及输出引脚114B所提供。于是，致能引脚118可用以防止输入电压源102所提供的输入电压开始降低时，电子组件被电源供应电路100供电。

图3展示若提供给致能引脚118(图2)的电压仅由输入电压源102(图2)所提供的输入电压所决定，图2的电源供应电路100的电压对时间图200。图200展示于断电程序期间，输入电压源102所提供的输入电压、在输出引脚114A及输出引脚114B(图2)所提供的输出电压214，以及在输出节点130(图2)所提供的输出节点电压230。

在图200的区域A中，输入电压202逐渐开始降低，因此造成输出电压214(在输出引脚114A及输出引脚114B)及输出节点电压230(在输出节点130)逐渐降低。然而，输入电压202足够高，使得提供给致能引脚118(图2)的电压维持大于或等于临界致能电压。于是，电源转换器110(图2)维持启用的状态。由于电源供应电路100运作为切换式电源供应，在输出引脚114A及输出引脚114B所提供的输出电压214持续提高及降低，导致图200的区域A中，类似区块形状的输出信号。

在图200的区域B中，输入电压202已降低足够的量，使得提供给致能引脚118的电压低于临界致能电压，且电源转换器110被停用。当电源转换器110停用时，输出电压214(在输出引脚114A及输出引脚114B)及输出节点电压230(在输出节点130)皆开始相较于图200的区域A更猛烈地降低。

然而，如图200的区域C所示，输出电压214(在输出引脚114A及输出引脚114B)及输出节点电压230(在输出节点130)皆可在电源转换器110停用之后，周期性地向上突波(spike upwards)。这些突波是由具有小型纹波成份的输入电压202所造成。当交流电压(ACvoltage)被转换为直流电压(DC voltage)，所产生的电压经常包含DC成份(例如恒定电压)，以及覆盖在DC成份之上的纹波成份(例如变动电压)。于是，所产生的电压通常会具有周期性的变化，夹带着一系列重复的电压突波。输入电压202的纹波成份可造成输入电压202根据纹波频率(例如输入电压202中出现电压突波的频率)及纹波周期(例如输入电压202中邻近的电压突波之间的时间间隔)，而周期性地改变。在某些实作中，纹波频率约为100千赫兹(kHz)，纹波周期因此约为10微秒(μs)。在其他实作中，纹波周期约大于0微秒而小于或等于10微秒，纹波周期因此通常大于或等于约100千赫兹。

当输入电压202最初降低并造成提供给致能引脚118的电压降低到低于临界致能电压时，电源转换器110会被停用。然而，输入电压202的纹波成份可造成输入电压持续地改变，因此造成提供给致能引脚118的电压持续地在临界致能电压附近改变。电源转换器110将会持续地被启用及停用，造成输出电压214及输出节点电压230中的突波，如图200的区域C中所示。启用及停用可能重复地发生，直到输入电压202的DC成份降低到某种程度，使得提供给致能引脚118的电压维持低于临界致能电压，无论纹波成份所造成输入电压202中的任何改变。

最后，在图200的区域D中，输入电压202的DC成份已降低到足够使提供给致能引脚118的电压维持低于临界致能电压，即使是在纹波成份造成输入电压202提高时。输出电压214(在输出引脚114A及输出引脚114B所提供)及输出节点电压230(在输出节点130所提供)将因此维持零电压，即使存在有输入电压202的纹波成份。

回到图2，箝位电路140协助防止输入电压的纹波成份所造成的暂时性电压突波。当输入电压源102所提供的输入电压提高到至少临界输入电压时，箝位电路140启用电源转换器110，使得输出电压被提供于电源转换器110的输出引脚114A及输出引脚114B。响应于输入电压降低到低于邻界输入电压，箝位电路140停用电源转换器110，并也防止电源转换器110在预定时段内被重新启用。一般而言，输入电压的纹波周期小于预定时段。即使输入电压因纹波成份而暂时性地提高到至少临界输入电压，输入电压会随后在预定时段内，降低到低于临界输入电压，且电源转换器110将不会被启用。于是，箝位电路140防止位于输出引脚114A及输出引脚114B或输出节点130的电压中的电压突波。在某些实作中，预定时段因此大于或等于输入电压的纹波成份造成输入电压提高到邻近输入电压以上，然后又降低回临界电压，所需的时间量。

箝位电路140的晶体管142是设置以在“开”状态与“关”状态之间过渡，以启用及停用电源转换器110。当输入电压源102所提供的输入电压大于或等于临界输入电压时，由分压器输出149所提供给晶体管142的基极的电压大于或等于晶体管142的启动电压(turn-onvoltage)。于是，晶体管142处于“开”状态，且电流可以在集极144C与射极144B之间流动。电阻器106A与射极端电阻器150彼此并联地电性连接在输入电压源102与电阻器106B之间。于是，开状态的分压器由电阻器106A、电阻器106B极射极端电阻器150所组成。开状态的分压器具有在(i)电阻器106A及射极端电阻器150与(ii)电阻器106B之间所形成的分压器输出107。分压器输出107电性连接至电源转换器110的致能引脚118。

当输入电压源102所提供的输入电压低于临界输入电压时，分压器输出149所提供给晶体管142的基极144A的电压低于晶体管142的启动电压。于是，晶体管142处于“关”状态，且电流无法在集极144C与射极144B之间流动。射极端电阻器150断开与电阻器106A及电阻器106B的连接，使得只有电阻器106A在输入电压源102与电阻器106B之间连接。于是，关状态的分压器由电阻器106A及电阻器106B所组成。分压器输出107仍然形成于电阻器106A与电阻器106B之间，并且电性连接至电源转换器110的致能引脚118。因此，关状态的分压器并不包含射极端电阻器150，且致能引脚118仅通过电阻器106A而电性连接至输入电压源102。

因此，电阻器106A、电阻器106B、电阻器148A、电阻器148B及射极端电阻器150等电阻器的电阻值被选出，使得当输入电压低于临界输入电压时，提供给晶体管142的电压低于晶体管142的启动电压，且提供给电源转换器110的致能引脚118的电压低于临界致能电压。当提供给电源转换器110的致能引脚118的电压低于临界致能电压时，电源转换器被停用。

电阻器106A、电阻器106B、电阻器148A、电阻器148B及射极端电阻器150等电阻器的电阻值亦被选出，使得当输入电压大于或等于临界输入电压时，提供给晶体管142的电压大于或等于晶体管142的启动电压，且提供给电源转换器110的致能引脚118的电压大于或等于临界致能电压。当提供给电源转换器110的致能引脚118的电压大于或等于临界致能电压时，电源转换器被启用。

在某些实作中，电阻器106A的电阻约为200kΩ。在某些实作中，电阻器106B的电阻约为120kΩ。在某些实作中，电阻器148A的电阻约为205kΩ。在某些实作中，电阻器148B的电阻约为205kΩ。在某些实作中，射极端电阻器150的电阻约为10kΩ。

当输入电压源102所提供的输入电压在上电程序期间最初提高到至少临界输入电压时，提供给晶体管142的基极144A的电压大于或等于晶体管142的启动电压，且晶体管142从“关”状态过渡至“开”状态。由于晶体管处于“开”状态，分压器107所提供给致能引脚118的电压是由电阻器106A、电阻器106B及射极端电阻器150(例如开状态的分压器)的电阻值所决定。

当电阻器106A与射极端电阻器150并联地电性连接，电阻器106A与射极端电阻器150的组合电阻(combined resistance)低于只有电阻器106A的电阻。举例来说，在某些实作中，电阻器106A的电阻约为200kΩ，而射极端电阻器150的电阻约为10kΩ。电阻器106A与射极端电阻器150具有约为9.5kΩ的组合电阻，因为他们是并联地电性连接。

于是，在开状态的分压器中横跨电阻器106A与射极端电阻器150的组合电阻的电压降，小于在关状态的分压器中仅横跨电阻器106A的电压降。因此，在开状态的分压器中横跨电阻器106B的电压降，大于在关状态的分压器中横跨电阻器106B的电压降。于是，开状态的分压器所提供给致能引脚118的电压，大于关状态的分压器所提供给致能引脚118的电压。开状态的分压器所提供给致能引脚118的电压大于或等于临界致能电压，且因此当开状态的分压器已形成，电源转换器110被启用。在某些实作中，临界致能电压低于临界输入电压。

当晶体管142在断电程序期间处于“开”状态，且输入电压下降到低于临界输入电压时，晶体管142过渡回“关”状态。在“关”状态中，电流再度无法在集极144C与射极144B之间流动，使得射极端电阻器150与电阻器106A没有并联地电性连接。电阻器106A的电阻大于电阻器106A与射极端电阻器150的组合电阻。于是，横跨电阻器106A的电压降，大于横跨电阻器106A与射极端电阻器150的组合电阻的电压降。

因此，在关状态的分压器中横跨电阻器106B的电压降，小于在开状态的分压器中横跨电阻器106B的电压降，且关状态的分压器所提供给致能引脚118的电压小于开状态的分压器所提供给致能引脚118的电压。关状态的分压器所提供给致能引脚118的电压低于临界致能电压，停用了电源转换器110。

晶体管142具有切换频率，定义晶体管142从“关”状态过渡到“开”状态，和/或从“开”状态过渡到“关”状态，其速度有多快。举例来说，若晶体管142仅能够每秒在“开”状态与“关”状态之间过渡一次，则晶体管142的切换频率为1赫兹(Hertz)。晶体管142的切换频率低于输入电压的纹波成份的纹波频率。因此，晶体管142在状态之间过渡所需时间，大于因输入电压的纹波成份(纹波周期)而使输入电压会暂时性提高的时间。在某些实作中，切换周期大于或等于约1毫秒(millisecond)，而切换频率低于或等于1千赫兹。

在断电程序期间，一旦输入电压掉落到低于临界输入电压，且晶体管142已过渡至“关”状态，则晶体管142的切换频率防止输入电压的纹波成分暂时将晶体管142过渡回“开”状态，以及启用电源转换器110。若纹波成份造成输入电压提高到至少临界输入电压，则输入电压将有一段等于纹波周期的时间维持在临界电压(或临界电压以上)。然后，输入电压将会在纹波周期的尾声降回临界输入电压以下。在输入电压短暂地大于或等于临界输入电压期间，施加给晶体管142的基极144A的电压大于或等于晶体管142的启动电压。然而，由于切换频率低于纹波频率(以及切换周期大于纹波周期)，晶体管142无法在输入电压降回低于临界输入电压之前，从“关”状态过渡到“开”状态。如此一来，一旦晶体管142从“开”状态过渡到“关”状态，当因纹波成份而使输入电压短暂地提高时，晶体管142维持在“关”状态，因为晶体管142无法够快地短暂过渡回“开”状态。因此，箝位电路140防止输出电压(在输出引脚114A及输出引脚114B)及输出节点电压(在输出节点130)遭遇输入电压的纹波成份所造成的电压突波(如图3中所示)。

图4展示图2的电源供应电路100的电压对时间图300，绘示出箝位电路140的效果。图300展示于断电程序期间，输入电压源102所提供的输入电压302，以及在输出节点130(图2)所提供的输出节点电压330。在图300的区域A中，输入电压302大致是恒定的，且相对应地，输出节点电压330也大致是恒定的。在图300的区域B中，输入电压302开始逐渐降低，但仍高于临界输入电压。输出节点电压330亦开始响应于输入电压302的降低，而跟着降低。然而，由于输入电压302仍高于临界输入电压，晶体管142(图2)维持在“开”状态，使得电源转换器110维持启用并产生输出节点电压330。在图300的区域C中，输入电压更快地降低至零。由于输入电压302掉落到临界输入电压以下，晶体管142过渡至“关”状态，且电源转换器110被启用。于是，输出节点电压330也降低至零。由于箝位电路140的存在，输出节点电压330不会因输入电压302的纹波成份，而遭遇任何暂时的电压突波。

虽然本发明已参考一或多种实作所绘示及叙述，当本领域技术人员阅读与理解本说明书及附加的附图，将会想到或知道均等的替代及修改。此外，虽然本发明的特定特征可能已仅参考数种实作之一所公开，在可能需要或利于任何给定的特定应用的情况下，这种特征可以与其他种实作的一或多个其他特征合并。

虽然本发明的各种实施例已叙述如上，应理解的是，该等实施例仅呈现以作为范例，而非限制。即使本发明已参考一种或更多种实施方式所绘示及叙述，当阅读及理解本说明书及附加的附图时，均等的替换及修改将可被其他本领域技术人员想到或知晓。此外，虽然本发明的特定的特征可仅被数个实施例的其中之一所公开，这种特征可与其他实施例的一个或更多个其他特征进行组合，而此其他特征对于任何给定的或特定的应用可能是期望的或有利的。因此，本发明的广度及范围不应受限于任何以上叙述的实施例。反之，本发明的范围应根据权利要求及其均等物所定义。

Claims (10)

1.一种电源供应电路，包括：

电源转换器，具有输入引脚、输出引脚及致能引脚；

输入电压源，电性连接至该电源转换器的该输入引脚，该输入电压源是设置以提供输入电压；以及

箝位电路(clamping circuit)，电性连接至该电源转换器的该致能引脚，其中：

响应于该输入电压提高到至少一临界输入电压(threshold input voltage)，该箝位电路启用该电源转换器，以在该输出引脚提供输出电压，以及

响应于该输入电压降低到该临界输入电压以下，该箝位电路停用该电源转换器，并防止该电源转换器在预定时段内被重新启用。

2.如权利要求1所述的电源供应电路，其中该输入电压包含纹波(ripple)成份，该纹波成份造成该输入电压具有周期性变化，该周期性变化带有纹波频率及纹波周期。

3.如权利要求2所述的电源供应电路，其中响应于该输入电压因该纹波成份而最初降低到该临界输入电压以下，然后提高到至少该临界输入电压，该箝位电路防止电源转换器被重新启用；以及

其中该纹波周期小于该预定时段，使得该纹波成份造成该输入电压在该预定时段内，提高到至少该临界输入电压，并随后降低到该临界输入电压以下。

4.如权利要求2所述的电源供应电路，其中该箝位电路包含晶体管，该晶体管电性连接至该输入电压源，及该电源转换器的该致能引脚，该晶体管是设置以在“开”状态与“关”状态之间过渡，以启用及停用该电源转换器。

5.如权利要求4所述的电源供应电路，其中响应于该输入电压提高到至少该临界输入电压，该晶体管从该“关”状态过渡到该“开”状态。

6.如权利要求5所述的电源供应电路，其中响应于该输入电压提高到至少该临界输入电压且该晶体管过渡到该“开”状态，该晶体管造成临界致能电压(threshold enablevoltage)，以提供给该电源转换器的该致能引脚；以及

其中该临界致能电压低于该临界输入电压；

其中响应于该输入电压降低到该临界输入电压以下，该晶体管从该该“开”状态过渡到该“关”状态，使得提供给该电源转换器的该致能引脚的电压低于该临界致能电压。

7.如权利要求4所述的电源供应电路，其中该晶体管具有切换频率，该切换频率定义该晶体管从该“开”状态过渡到该“关”状态所需的时间，该切换频率低于该输入电压的纹波成份的该纹波频率；

其中响应于该输入电压最初提高到至少该临界输入电压，该晶体管过渡到该“开”状态，以启用该电源转换器；以及

其中响应于该输入电压随后降低到该临界输入电压以下，该晶体管过渡到“关”状态，以停用该电源转换器；以及

其中响应于该输入电压的该纹波成份造成该输入电压在该预先电应时段内(i)提高到至少该临界输入电压，然后(ii)降低到该输入电压以下，该晶体管维持在该“关”状态；以及

其中在该输入电压的该纹波成份造成该输入电压提高到至少该临界输入电压之后，该输入电压的该纹波成份造成该输入电压接着在第一时段之后，降低到该临界输入电压以下；以及

其中响应于该输入电压提高到至少该临界输入电压，该晶体管是设置以仅在经过第二时段之后过渡到该“开”状态，该第二时段大于该第一时段，使得响应于该输入电压的该纹波成份造成该输入电压提高到至少该临界输入电压，该晶体管在该输入电压的该纹波成份造成该输入电压降低到该临界输入电压以下之前，不会过渡到该“开”状态。

8.如权利要求4所述的电源供应电路，其中该晶体管包含基极、射极，及集极，该基极电性连接至该输入电压源，该射极通过射极端电阻器(emitter-side resistor)电性连接至该输入电压源，该集极电性连接至该电源转换器的该致能引脚；以及

其中当该输入电压大于或等于该临界输入电压时，提供给该晶体管的该基极的电压大于或等于该晶体管的启动电压，使得开状态分压器(on-state voltage divider)以该射极端电阻器所组成，该开状态分压器提供大于或等于临界致能电压的电压给该电源转换器的该致能引脚；

其中当该输入电压源低于该临界输入电压，提供给该晶体管的该基极的该电压低于该晶体管的该启动电压，使得关状态分压器(off-state voltage divider)排除该射极端电阻器所组成，该关状态分压器提供低于该临界致能电压的电压给该电源转换器的该致能引脚；

其中该开状态分压器包含该射极端电阻器及附加电阻器，在该输入电压源与该致能引脚之间并联地电性连接；以及

其中该关状态分压器仅包含该附加电阻器，在该输入电压源与该之间电性连接。

9.一种电源供应电路，包括：

电源转换器，具有输入引脚、输出引脚及致能引脚；

输入电压源，设置以提供输入电压给该电源转换器的该输入引脚；

第一电阻器，电性连接至该输入电压源，及该电源转换器的该致能引脚，使得该输入电压源通过至少该第一电阻器而电性连接至该电源转换器的该致能引脚；

第二电阻器，电性连接至该第一电阻器，及该电源转换器的该致能引脚；以及

箝位电路，电性连接至该电源转换器的该致能引脚，该箝位电路包含：

晶体管，具有基极、射极，及集极，该基极电性连接至该输入电压源，该集极电性连接至该电源转换器的该致能引脚；以及

射极端电阻器，在该射极与该输入电压源之间电性连接，其中：

响应于该输入电压提高到至少一临界输入电压，开状态分压器以该第一暂存器、该第二暂存器及该射极端暂存器所组成，以启用该电源转换器，并且在该输出引脚提供输出电压；以及

响应于该输入电压降低到该临界输入电压以下，关状态分压器以该第一暂存器及该第二暂存器所组成，以停用该电源转换器，并且防止该电源转换器在预定时段内被重新启用。

10.一种计算系统，包括：

机壳；

一或多个电子组件，配置在该机壳内，以及

电源供应电路，配置在该机壳内，设置以协助对该一或多个电子组件供电，该电源供应电路包含：

电源转换器，具有输入引脚、输出引脚及致能引脚；

输入电压源，电性连接至该电源转换器，该输入电压源是设置以提供输入电压；以及

箝位电路，电性连接至该电源转换器的该致能引脚，其中：

响应于该输入电压提高到至少一临界输入电压，该箝位电路起用该电源转换器，以在该输出引脚提供输出电压，以及

响应于该输入电压降低到该临界输入电压以下，该箝位电路停用该电源转换器，并防止该电源转换器在预定时段内被重新启用。

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