CN210297531U - 电源供应单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于利用现有个人计算机系统的电源供应器中或游戏机的电源供应器中的故障保护主控集成电路在支撑其他外部直流电压轨(DC voltage rail)时，改善个人计算机及游戏计算机的电源供应单元在效率、电压调节、及暂态响应性能等观点上的电气效性能，并使个人计算机系统或游戏机系统电源供应器的电缆束方案及模块接口方案最佳化。

Description

电源供应单元

技术领域

本实用新型关于一种电源供应单元，特别是一种使个人计算机系统或游戏机系统电源供应器的电缆束方案及模块接口方案优化的电源供应单元。

背景技术

个人计算机及游戏机使用多个直流输出电压电源供应电极(参见图1 中的现有技术的电源供应单元1021)，以正确地支撑系统运作。个人计算机系统及游戏机系统通常包含有一母板及相关的辅助性周边装置，其每一个在正常运转上均需要某些直流电压的输入，包括+12V、+5V、+3.3V、-12V、+5V(备用)等。这些电压通常是自个人计算机的电源供应器或游戏机的电源供应器中取得，并通过例如并不理想的电缆束等传输路径馈送至主板及相关的周边装置上。电压在通过+12V直流输出轨1004、+5V直流输出轨1019、+3.3V直流输出轨1018等会产生电压降，造成整体电源供应或系统效率上的衰减、整体直流输出电压调制的衰减、及阶跃负载 (step load)瞬时响应特性的衰减。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于解决前述现有技术中的问题。为达成此目的，本实用新型提供一种电源供应单元，包含有：一外壳；一主直流电压输出轨；一第一分支直流电压输出轨；一第二分支直流电压输出轨；以及一主控集成电路；该电源供应单元的特征在于：该主直流电压输出轨结合于该外壳内，该主控集成电路是位于该外壳内部或外部，该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨是设置在该外壳外部，其中该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨往回连接至该主控集成电路上，该第一分支直流电压输出轨通过一第一直流对直流转换器而耦接至该主直流电压输出轨，该第二分支直流电压输出轨通过一第二直流对直流转换器而耦接至该主直流电压输出轨，其中该第一直流对直流转换器及该第二直流对直流转换器位于该外壳外部。

可选的，该电源供应单元进一步包含有一附加的直流输出轨，其中该附加的直流电压输出轨结合于该外壳内。

可选的，该电源供应单元进一步包含有一备用直流输出轨108，其中该备用直流输出轨结合于该外壳内。

可选的，该主直流电压输出轨是+12V直流输出轨，该第一分支直流电压输出轨是+5V直流输出轨，该第二分支直流电压输出轨是+3.3V直流输出轨。

可选的，该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨通过整合于一电缆束总成而设置于该外壳外部。

可选的，该电源供应单元进一步包含有一备用电压源，结合于该外壳内；一第一开关组件，连接于该备用电压源与该备用直流输出轨之间；一第一控制电路，连接于该第一开关组件，并系建构成可开启或关闭该第一开关组件；一第二开关组件，连接于该第一分支直流电压输出轨与该备用直流输出轨之间；以及一第二控制电路，连接于第二开关组件，并系建构成可开启或关闭该第二开关组件。

可选的，该电缆束总成上附加设置有一SATA电缆束、一SATA电缆、或一SATA连接器。

可选的，该电缆束总成上附加设置有一周边电缆束、一周边电缆、或一周边连接器。

可选的，该电缆束总成上附加设置有一软盘电缆束、一软盘电缆、或一软盘连接器。

可选的，该电缆束总成上设置有一附加电缆或一附加的连接器。

相较于现有技术中的电源供应器，本实用新型的电源供应器可提供能用于减低电缆束总成上相关于第一分支直流电压输出轨及第二分支直流电压输出轨的电压降的模式，达成跨越电缆束总成的较低功率损耗，而在电源供应单元与电缆束总成综合效率上得到改良，并在整体直流输出电压调制上得到改善，并在系统电路板的输入及系统周边装置的输入的阶跃负载瞬时响应特性上得到改善。

附图说明

图1为现有技术中电源供应器的示意图。

图2为本实用新型电源供应单元的一实施例的示意图。

图3显示出本实用新型电源供应单元的另一实施例的示意图。

图4显示出本实用新型电源供应单元的另一实施例的示意图。

【图1中现有技术中电源供应器的主要元件符号说明】

1021：电源供应单元

1003：PS_ON

1004：+12V直流输出轨

1008：+5V备用输出轨

1009：-12V直流输出轨

1010：直流返回(DC return)

1018：+3.3V直流输出轨

1019：+5V直流输出轨

1020：电源良好(Power Good)

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1000：电源供应单元

100：外壳

101：主控集成电路

102：第一直流信号回授路径

103：PS-ON

104：主直流电压输出轨

105：数据通信

106：第二直流信号回授路径

107：附加的直流电压输出轨

108：备用直流输出轨电压输出轨

109：-12V直流输出轨

110：直流返回(DC return)

111：第一直流对直流转换器

112：第二直流对直流转换器

113：电缆束总成

114：第一分支直流电压输出轨

115：第二分支直流电压输出轨

116：系统电路板

117：系统周边装置

118：电源良好(Power Good)

300：24引脚ATX连接器电缆束

301：20+4引脚ATX连接器电缆束

302：附加电缆

303：附加连接器

304：SATA电缆束

305：SATA电缆

306：SATA连接器

307：周边电缆束

308：周边电缆

309：周边连接器

310：软盘电缆束

311：软盘电缆

312：软盘连接器

500：备用电压源

501：第一开关控制电路

502：第一开关组件

503：第二开关控制电路

504：第二开关组件

具体实施方式

以下根据图1至图4，而说明本实用新型的实施方式。该说明并非为限制本实用新型的实施方式，而为本实用新型的实施例的一种。

请参阅图2，本实用新型提供一种电源供应单元1000，包含有：一外壳100、一主直流电压输出轨(output rail)104、一第一分支直流电压输出轨114、一第二分支直流电压输出轨115；以及一主控集成电路101。

电源供应单元1000的特征在于主直流电压输出轨104是结合于外壳 100内；主控集成电路101是设置于外壳100内部或外部；第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115是位于外壳100外部。第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115是回授连接至主控集成电路101。第一分支直流电压输出轨114是通过一第一直流对直流转换器(DC-DC converter)111耦接至主直流电压输出轨104上，而第二直流电压输出轨115则通过一第二直流对直流转换器112耦接至主直流电压输出轨104上，其中第一直流对直流转换器111及第二直流对直流转换器112是位于外壳100外部。

第一直流对直流转换器111及第二直流对直流转换器112可以利用一具有线缆结合于其上的印刷电路板或一印刷电路板模块(具有塑料壳体及线缆或连接器结合于其上的印刷电路板)等硬件来加以实施。

第一分支直流电压输出轨114通过一第一直流信号回授路径102而往回连接至电源供应单元100的主控集成电路101，而第二分支直流电压输出轨115则一第二直流信号回授路径106而往回连接至电源供应单元100 的主控集成电路101，以提供有关于过压保护(OVP)、欠压保护(UVP)、过电流保护(OCP)、短路保护(SCP)、过负载保护(overpoweredprotection， OPP)、过热保护(OTP)、及其他故障保护(other fault protection，OFP) 的电源失效(Power Fail，PF)、电源良好(Power Good，PG)、电源正常(power OK，PWR OK)等信号。其中电源供应主控集成电路101可依据实施例而设在外壳100内部或外部。

在本实用新型一实施例中，主直流电压输出轨104是一+12V直流输出轨，第一分支直流电压输出轨114是一+5V直流输出轨，而第二分支直流电压输出轨115是一+3.3V直流输出轨。

根据本实用新型一实施例，电源供应单元1000进一步包含有一附加直流电压输出轨107。该附加直接电压电压输出轨107是结合于外壳100 内。

根据本实用新型一实施例，电源供应单元1000进一步包含有一备用直流输出轨108。该备用直流输出轨108是结合于外壳100内。在本实用新型一实施例中，该备用直流输出轨108的输出电压是+5V。

根据本实用新型一实施例，第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115是通过整合于一电缆束总成(cable harness assembly)113上而设置于外壳外部。

通过将第一直流对直流转换器111、第一分支直流电压输出轨114、第二直流对直流转换器112、及第二分支直流电压输出轨115设置于电源供应单元1000的外壳100外部，并通过整合于电缆束总成113上而设置成靠近于或直接位于系统电路板116的输入端及相关系统周边装置117的输入端，其将可以消除电缆束总成113中有关于第一分支直流电压输出轨 114及第二分支直流电压输出轨115的电压降，达成跨越电缆束总成113 的较低功率损耗，而在电源供应单元1000与电缆束总成113综合效率上得到改良，并在整体直流输出电压调制上得到改善，并在系统电路板116 的输入及系统周边装置117的输入的阶跃负载(stepload)瞬时响应特性上得到改善。

在另一较佳实施例中，第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115通过一外部印刷电路板模块总成(未显示)而设置在电源供应单元外壳100外部，其中该印刷电路板可以是一个别的印刷电路板，或是供第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115用的组合式印刷电路板。

在另一较佳实施例中，第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115通过电缆束总成113及外部印刷电路板模块二者而设置在外壳100外部。

在前述或其他实施例中，该电缆束总成113、外部印刷电路板模块总成、或其他的直流电源传输路径或方法可用于进行模拟或数字数据通信。

在另一实施例中，第一分支直流电压输出轨114及第二分支直流电压输出轨115是位于电源供应单元1000的外壳100外部，并通过相似或其他的直流电源传输路径及方法而连接至系统电路板116及系统周边装置 117上，其中该等相似或其他的直流电源传输路径及方法可供进行模拟数据通信，或数字数据通信，或模拟及数字数据通信。

请参阅图3，根据本实用新型的某些实施例，附加的电缆302或连接器303可设置于外部电缆束总成113或外部印刷电路板模块总成或电缆束总成113及外部印刷电路板模块总成上。

可选的，额外的SATA电缆束(cable harness)304、SATA电缆(cable)305、或SATA连接器(connector)306可附加设置于电缆束总成113或外部印刷电路板模块总成上。

可选的，额外的软盘(Floppy)电缆束310、软盘电缆311、软盘连接器312、或其等的组合，可附加设置于外部电缆束总成113或外部印刷电路板模块总成或电缆束总成113及外部印刷电路板模块总成上。

可选的，额外的周边(Peripheral)电缆束307、周边电缆308、或周边连接器309可附加设置于外部电缆束总成113或外部印刷电路板模块总成或电缆束总成113及外部印刷电路板模块总成上。

根据某些实施例，这些设置在或靠近于既有的24引脚ATX连接器电缆束300或20+4引脚ATX连接器电缆束301的末端处的SATA，周边、软盘、或其他的电缆束、电缆、连接器能够免除用以连接至电源供应单元 1000所必要的额外电缆，除了能使电缆总成更简洁且更佳地布线至相关的系统周边装置117以外，也能显著地缩短这些连接至相关系统周边装置117上的SATA、周边、软盘、或其他的电缆的长度。

根据某些实施例，此一电源电子装置解决方案可由单独的、可互换的、或组合在一起的模拟控制方法或数字控制方法，或者模拟结合数字控制方法来加以操作。

请参阅图4，在本实用新型的其他实施例中，电源供应单元1000进一步包含有一备用电压源500，结合于外壳100内；一第一开关组件502，连接于备用电压源500与备用直流输出轨108之间；一第一控制电路501，连接至第一开关组件502，并系建构成可开启或关闭第一开关组件502；一第二开关组件503，连接于第一分支直流电压输出轨114与备用直流输出轨108之间；以及一第二控制电路504，连接至第二开关组件503，并系建构成可开启或关闭第二开关组件503。通过此种配置，备用直流输出轨108可通过第一开关组件502及第一控制电路501加以关闭，并可由第一分支直流电压输出轨114通过第二控制电路504及第二开关组件503来加以取代。在本实用新型一实施例中，备用电压源500的输出电压为+5V。

应了解到，权利要求书及说明书内所使用的“一”或“一个”等词并不排除在有需要时，可以有多个或多于一个以上的该组件存在的可能性。在某一组件名称的使用方式为单数形式的情形中，除非有清楚地要求，否则并非意在将此组件的数量限制于“一个”或“仅一个”。

Claims (10)

1.一种电源供应单元，包含有：

一外壳；

一主直流电压输出轨；

一第一分支直流电压输出轨；

一第二分支直流电压输出轨；以及

一主控集成电路；

该电源供应单元的特征在于：

该主直流电压输出轨结合于该外壳内，该主控集成电路是位于该外壳内部或外部，该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨是设置在该外壳的外部，其中该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨往回连接至该主控集成电路上，该第一分支直流电压输出轨通过一第一直流对直流转换器而耦接至该主直流电压输出轨，该第二分支直流电压输出轨通过一第二直流对直流转换器耦接至该主直流电压输出轨，其中该第一直流对直流转换器及该第二直流对直流转换器位于该外壳外部。

2.根据权利要求1所述的电源供应单元，进一步包含有一附加的直流输出轨，其特征在于，该附加的直流电压输出轨结合于该外壳内。

3.根据权利要求1所述的电源供应单元，进一步包含有一备用直流输出轨电压输出轨，其特征在于，该备用直流输出轨电压输出轨结合于该外壳内。

4.根据权利要求2所述的电源供应单元，其特征在于，该主直流电压输出轨是+12V直流输出轨，该第一分支直流电压输出轨是+5V直流输出轨，该第二分支直流电压输出轨是+3.3V直流输出轨。

5.根据权利要求2所述的电源供应单元，其特征在于，该第一分支直流电压输出轨及该第二分支直流电压输出轨通过整合于一电缆束总成而设置于该外壳外部。

6.根据权利要求3的电源供应单元，其特征在于，进一步包含：

一备用电压源，结合于该外壳内；

一第一开关组件，连接于该备用电压源与该备用直流输出轨电压输出轨之间；

一第一控制电路，连接于该第一开关组件，并系建构成可开启或关闭该第一开关组件；

一第二开关组件，连接于第一分支直流电压输出轨与该备用直流输出轨电压输出轨之间；以及

一第二控制电路，连接于该第二开关组件，并系建构成可开启或关闭该第二开关组件。

7.根据权利要求5的电源供应单元，其特征在于，该电缆束总成上附加设置有一SATA电缆束、一SATA电缆、或一SATA连接器。

8.根据权利要求5的电源供应单元，其特征在于，该电缆束总成上附加设置有一周边电缆束、一周边电缆、或一周边连接器。

9.根据权利要求5的电源供应单元，其特征在于，该电缆束总成上附加设置有一软盘电缆束、一软盘电缆、或一软盘连接器。

10.根据权利要求5的电源供应单元，其特征在于，该电缆束总成上设置有一附加的电缆或一附加的连接器。

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