CN210742887U - 一种可监测电源的嵌入式主板电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可监测电源的嵌入式主板电源，包括交直流转换模块，用于将交流高压转换为直流高压；滤波模块，用于滤除电路中的各种干扰信号；防冲击模块，所述防冲击模块连接交直流转换模块和滤波模块，用于防止冲击电流损坏电路；直流转换模块连接交直流转换模块、电源监测模块和主板，用于将直流高压转换为3.3V、5V、12V的直流电压；电源监测模块，所述电源监测模块连接主板，用于监测各自电源输出电压，电流，温度等运行状态，并将状态信息传输至主板。本实用新型能够通过PFC单元实现了将交流高压转换为直流高压；本实用新型通过电源监测模块，实现了对各自电源监测输出电压，电流，温度等运行状态，并将状态信息传输至主板。

Description

一种可监测电源的嵌入式主板电源

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，具体涉及一种可监测电源的嵌入式主板电源。

背景技术

电源是计算机的重要组成部分，为CPU、主板、硬盘、内存条、显卡、光盘驱动器等所有计算机设备提供稳定、连续的电流。如果电源出了问题，也就无法给其它配件提供电流，就会影响计算机的正常工作，甚至损坏硬件。计算机故障中，很大一部分就是由于电源引起的，主板电源的监测就成为了重中之重。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种可监测电源的嵌入式主板电源。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可监测电源的嵌入式主板电源，包括滤波模块、防冲击模块、交直流转换模块、直流转换模块、电源监测模块以及主板；

滤波模块，所述滤波模块包括电感L1，所述电感L1的端口2连接电容C8的一端和电容C4的一端，所述电感L1的端口3连接电容C9的一端和电容C4的另一端，所述电容C8的另一端和所述电容C9的另一端接地，其中电容C8和电容C9组成高频滤波电容，与电感L1配合，降低外部杂讯通过电路对电流造成的干扰，从而滤除电路中的各种干扰信号，所述滤波模块连接所述防冲击模块。

防冲击模块，所述防冲击模块包括继电器SW1，用于防止冲击电流损坏电路；

交直流转换模块，所述交直流转换模块包括PFC单元，所述PFC单元的输入端连接所述滤波模块，所述PFC单元的输出端连接直流转换电路，用于将交流高压转换为直流高压；

直流转换模块，所述直流转换模块包括3.3V电源模块、5V电源模块和12V电源模块，用于将直流高压转换为3.3V、5V、12V的直流电压，所述3.3V电源模块、5V电源模块和12V电源模块分别与主板相连，所述直流转换模块均设有直流转换芯片，所述直流转换芯片包括第一直流转换芯片U4、第二直流转换芯片U15和第三直流转换芯片U14，所述直流转换芯片的型号是DCM4623，所述直流转换芯片与所述PFC单元相连，所述直流转换芯片与电流输出端之间接有MOS管，所述MOS管包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q5和第三MOS管Q6，所述MOS管用于做电源冗余设计；

电源监测模块，所述电源监测模块包括电源监测芯片，所述电源监测芯片的型号是LTC2945，其中每个电源模块连接有一个电源监测芯片，所述电源监测芯片包括第一电源监测芯片U10、第二电源监测芯片U13和第三电源监测芯片U12，所述电源监测芯片连接主板，用于监测各自电源输出电压，电流，温度等运行状态，并通过I2C通讯协议，将状态信息传输至主板；

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)本实用新型通过PFC单元，实现了将交流高压转换为直流高压；

(2)本实用新型通过直流转换模块，实现了直流高压向直流低压的转换；

(3)本实用新型通过电源监测模块，实现了监测各自电源输出电压，电流，温度等运行状态，并将状态信息传输至主板。

附图说明

图1是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的电路框图示意图；

图2是本实用新型的一种嵌入式主板电源的直流转换模块、主板、电源监测模块之间的电路框图示意图；

图3是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的滤波模块的电路原理图；

图4是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的防冲击模块的电路原理图；

图5是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的交直流转换模块的电路原理图；

图6是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的3.3V电源模块的电路原理图；

图7是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的5V电源模块的电路原理图；

图8是本实用新型的一种可监测电源的嵌入式主板电源的12V电源模块的电路原理图；

具体实施方式

如图1至图8所示，本实用新型提供一种可监测电源的嵌入式主板电源，包括滤波模块、防冲击模块、交直流转换模块、直流转换模块、电源监测模块以及主板；

滤波模块，用于滤除电路中的各种干扰信号，所述滤波单元包括电感L1，所述电感L1的端口1连接电容C1的一端和保险丝管F1的一端，所述保险丝管F1的另一端连接火线端，所述电感L1的端口2连接电容C8的一端、电容C4的一端、电阻R4的一端和电感L2的端口1，所述电感L1的端口3连接电容C9的一端、电容C4的另一端、电阻R4的另一端和电感L2的端口4，所述电容C8的另一端连接电容C9的另一端和接机壳，其中电容C8和电容C9组成高频滤波电容，与电感L1配合，降低外部杂讯通过电路对电流造成的干扰，所述电感L1的端口4连接电容C2的一端和零线端，所述电容C1的另一端连接所述电容C2的另一端和接机壳，电感L2的端口2连接电容C6的一端、电容C16的一端、电阻R17的一端和继电器SW1的端口3，电感L2的端口3连接电容C7的一端、电容C16的另一端、电容C11的一端、瞬态二极管D1的正极和PFC单元，所述电容C6的另一端连接电容C7的另一端和接机壳。

防冲击模块，用于防止冲击电流损坏电路，所述防冲击模块包括继电器SW1，所述继电器SW1的端口1连接瞬态二极管D2的负极和电阻R30的一端，所述电阻R30的另一端连接直流转换模块，所述继电器SW1的端口4连接电阻R16的一端、电容C10的一端、瞬态二极管D1的负极和PFC单元，所述电容C10的另一端连接电容C11的另一端和接机壳，所述电容C10和电容C11用于保护电路，所述瞬态二极管D1用于保护电容，所述滤波单元用于滤除由电路进来的各种干扰信号，所述电阻R16的另一端连接所述电阻R17的另一端，所述继电器SW1的端口8连接瞬态二极管D2的正极和接地；

交直流转换模块，所述交直流转换模块包括PFC单元，用于将交流高压转换为直流高压，所述PFC单元的输入端连接所述滤波模块和所述防冲击模块，所述PFC单元的输出端正极连接电容C69的一端、有极电容C109的正极、有极电容C51的正极、有极电容C13的正极、电容C14的一端、电容C17的一端和所述直流转换电路的正极，所述PFC单元的输出端负极连接有极电容C109的负极、有极电容C51的负极、有极电容C13的负极、电容C15的一端、电容C14的另一端、电容C17的另一端和所述直流转换电路的负极，用于提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，所述电容C69的另一端接机壳，所述电容C15的另一端接机壳；

直流转换模块，所述直流转换模块包括3.3V电源模块、5V电源模块和12V电源模块，用于将直流高压转换为3.3V、5V、12V的直流电压，所述直流转换电路均设有直流转换芯片，所述直流转换芯片包括第一直流转换芯片U4、第二直流转换芯片U15和第三直流转换芯片U14，所述直流转换芯片的型号是DCM4623；电源监测模块，用于监测各自电源输出电压，电流，温度等运行状态，并通过I2C通讯协议，将状态信息传输至主板，所述电源监测模块包括电源监测芯片，其中每个电源模块连接有一个电源监测芯片；

所述3.3V电源模块包括第一直流转换芯片U4，所述第一直流转换芯片U4的引脚1连接有极电容C52的正极、电容C63的一端和电感L12的端口3，所述第一直流转换芯片U4的引脚2连接光电耦合器U7的端口4，所述第一直流转换芯片U4的引脚3连接光电耦合器U7的端口3、有极电容C52的负极、电容C64的一端和电感L12的端口4，所述电容C63的另一端接机壳，所述电容C64的另一端接机壳，所述电感L12的端口1连接电容C110的一端和所述PFC单元的输出端正极，所述电感L12的端口2连接电容C110的另一端和所述PFC单元的输出端负极，电感L12与所述有极电容C52并联，形成高频滤波电路，用于降低交流电压的干扰，所述光电耦合器U7的端口1连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接主板的ENABLE引脚，所述光电耦合器U7的端口2接地，所述光电耦合器U7形成开关电路，可以通过主板命令实现所述直流3.3V转换电路的开关；所述第一直流转换芯片U4的引脚4连接电容C65的一端、有极电容C67的负极、电容C68的一端和接地，所述电容C65的另一端接地，所述第一直流转换芯片U4的引脚6连接有极电容C67的正极、电容C68的另一端、电阻R3的一端、第一电源监测芯片U10的引脚12和第一电源监测芯片U10的引脚1，所述第一直流转换芯片U4用于将直流高压转换为直流3.3V，所述电阻R3的另一端连接第一电源监测芯片U10的引脚11、电阻R5的一端、电阻R7的一端、电源3.3V输出端和第一MOS管Q1的源极，第一MOS管Q1的漏极连接有极电容C77的正极、电容C72的一端和辅助电源3.3V输出端，所述有极电容C77的负极和电容C72的另一端接地，所述有极电容C77与所述电容C72，用于提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，所述第一MOS管Q1用于做电源冗余设计；

所述第一电源监测芯片U10的引脚7连接光电耦合器U16的端口4，所述第一电源监测芯片U10的引脚8连接电阻R5的另一端和光电耦合器U2的端口4，所述第一电源监测芯片U10的引脚9连接电阻R7的另一端和光电耦合器U1的端口1，所述光电耦合器U16的端口1连接主板的SCL引脚，用于传输CLK信号，所述光电耦合器U16的端口2和所述光电耦合器U16的端口3接地，所述光电耦合器U1的端口2和所述光电耦合器U1的端口3接地，所述光电耦合器U1的端口4连接主板的SDA引脚、电阻R9的一端和所述光电耦合器U2的端口2，用于传输通信数据,所述光电耦合器U2的端口1连接电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接电阻R9的另一端和接地，所述光电耦合器U2的端口3接地，所述光电耦合器形成开关电路，用于通过主板命令实现电源监测模块的开关；

所述5V电源模块包括第二直流转换芯片U15，所述第二直流转换芯片U15的引脚1连接电容C90的一端、电容C93的一端和铁芯电感L10的一端，所述铁芯电感L10的另一端连接所述PFC单元的输出端正极，电感L10与所述电容C90，形成LC滤波电路，用于抑制交流干扰信号，所述电容C93的另一端接机壳，所述第二直流转换芯片U15的引脚2连接电阻R20的一端，所述第二直流转换芯片U15的引脚3连接光电耦合器U11的端口4，所述第二直流转换芯片U15的引脚5连接光电耦合器U11的端口3、电阻R20的另一端、电容C90的另一端、电容C94的一端和所述PFC单元的输出端负极，所述电容C94的另一端接机壳，所述光电耦合器U11的端口1连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接电源3.3V输出端，所述光电耦合器U11的端口2连接三极管Q3的集电极，所述光电耦合器U11形成开关电路，可以通过主板命令实现所述直流5V转换电路的开关；所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极连接电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接主板的INHIBIT引脚，所述第二直流转换芯片U15的引脚6连接电容C49的一端、所述第二直流转换芯片U15的引脚8、有极电容C98的负极、电容C102的一端，所述第二直流转换芯片U15的引脚7连接电容C91的一端、所述第二直流转换芯片U15的引脚9、有极电容C98的正极和铁芯电感L9的一端，所述第二直流转换芯片U15用于将直流高压转换为直流5V，所述电容C91的另一端接机壳，所述电容C49的另一端接机壳，所述铁芯电感L9的另一端连接电阻R19的一端、第二电源监测芯片U13的引脚12和第二电源监测芯片U13的引脚1，所述电阻R19的另一端连接第二电源监测芯片U13的引脚11、电阻R22的一端、电阻R23的一端和第二MOS管Q5的源极，第二MOS管Q5的漏极连接有极电容C107的正极、电容C105的一端和电源5V输出端，所述有极电容C107的负极和电容C105的另一端接地，所述有极电容C107与所述电容C105，用于提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，所述第二MOS管Q5用于做电源冗余设计；

所述第二电源监测芯片U13的引脚7连接光电耦合器U18的端口4，所述第二电源监测芯片U13的引脚8连接电阻R22的另一端和光电耦合器U8的端口4，所述第二电源监测芯片U13的引脚9连接电阻R23的另一端和光电耦合器U6的端口1，所述光电耦合器U18的端口1连接主板的SCL引脚，用于传输CLK信号，所述光电耦合器U18的端口2和所述光电耦合器U18的端口3接地，所述光电耦合器U6的端口2和所述光电耦合器U6的端口3接地，所述光电耦合器U6的端口4连接主板的SDA引脚、电阻R25的一端和所述光电耦合器U8的端口2，用于传输通信数据，所述光电耦合器U8的端口1连接电阻R24的一端，所述电阻R24的另一端连接电阻R25的另一端和接地，所述光电耦合器U8的端口3接地，所述光电耦合器形成开关电路，用于通过主板命令实现电源监测模块的开关；

所述12V电源模块包括第三直流转换芯片U14，所述第三直流转换芯片U14的引脚1连接电容C38的一端、电容C25的一端和铁芯电感L5的一端，电感L5与所述电容C25，形成LC滤波电路，用于抑制交流干扰信号，所述铁芯电感L5的另一端连接所述PFC单元的输出端正极，所述电容C38的另一端接机壳，所述第三直流转换芯片U14的引脚2连接电阻R6的一端，所述第三直流转换芯片U14的引脚3连接光电耦合器U9的端口4，所述第三直流转换芯片U14的引脚5连接光电耦合器U9的端口3、电阻R6的另一端、电容C25的另一端、电容C39的一端和所述PFC单元的输出端负极，所述电容C39的另一端接机壳，所述光电耦合器U9的端口1连接电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端连接电源3.3V输出端，所述光电耦合器U9的端口2连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极接地，所述光电耦合器U9形成开关电路，可以通过主板命令实现所述直流12V转换电路的开关；所述三极管Q2的基极连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接主板的INHIBIT引脚，所述第三直流转换芯片U14的引脚6连接电容C45的一端、所述第三直流转换芯片U14的引脚8、有极电容C54的负极、电容C60的一端和接地，所述第三直流转换芯片U14的引脚7连接电容C30的一端、所述第三直流转换芯片U14的引脚9、有极电容C54的正极和铁芯电感L7的一端，所述第三直流转换芯片U14用于将直流高压转换为直流12V，所述电容C45的另一端接机壳，所述电容C30的另一端接机壳，所述铁芯电感L7的另一端连接电阻R10的一端和第三电源监测芯片U12的引脚12和第三电源监测芯片U12的引脚1，所述电阻R10的另一端连接第三电源监测芯片U12的引脚11、电阻R11的一端、电阻R12的一端和第三MOS管Q6的源极，第三MOS管Q6的漏极连接有极电容C82的正极、电容C81的一端和电源12V输出端，所述有极电容C82的负极和电容C81的另一端接地，所述有极电容C82与所述电容C81，用于提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，所述第三MOS管Q6用于做电源冗余设计；

所述第三电源监测芯片U12的引脚7连接光电耦合器U17的端口4，所述第三电源监测芯片U12的引脚8连接电阻R11的另一端和光电耦合器U5的端口4，所述第三电源监测芯片U12的引脚9连接电阻R12的另一端和光电耦合器U3的端口1，所述光电耦合器U17的端口1连接主板的SCL引脚，用于传输CLK信号，所述光电耦合器U17的端口2和所述光电耦合器U17的端口3接地，所述光电耦合器U3的端口2和所述光电耦合器U3的端口3接地，所述光电耦合器U3的端口4连接主板的SDA引脚、电阻R18的一端和所述光电耦合器U5的端口2，用于传输通信数据，所述光电耦合器U5的端口1连接电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端连接电阻R18的另一端和接地，所述光电耦合器U5的端口3接地，所述有极电容C107与所述电容C105，用于提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，所述第三MOS管Q6用于做电源冗余设计。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：交流电由输入端进入电路，经过滤波模块滤除电路中的干扰信号，进入防冲击模块防止冲击电流损坏电路，经过PFC单元将交流高压转换为直流高压，再经过3.3V电源模块将直流高压转化为3.3V的辅助电流，再通过主板命令，5V电源模块和12V电源模块开始工作，将直流高压转换为5V、12V的直流电，电源监测模块将监测各自电源模块的输出电压、电流、温度等运行状态并传送至主板。

本实用新型的特点在于：本实用新型通过PFC单元实现了将交流高压转换为直流高压；本实用新型通过直流转换模块，实现了直流高压向直流低压的转换，其中，每个转换模块连接有电源监测模块，实现了对各自电源监测输出电压，电流，温度等运行状态，并将状态信息传输至主板。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，包括交直流转换模块、直流转换模块、电源监测模块以及主板；

交直流转换模块，所述交直流转换模块连接直流转换模块，用于将交流高压转换为直流高压；

直流转换模块，所述直流转换模块连接电源监测模块和主板，所述直流转换模块包括3.3V电源模块、5V电源模块和12V电源模块，用于将直流高压转换为3.3V、5V、12V的直流电压；

电源监测模块，所述电源监测模块包括电源监测芯片，所述电源监测芯片包括第一电源监测芯片U10、第二电源监测芯片U13和第三电源监测芯片U12，所述电源监测芯片连接主板，用于监测各自电源输出电压，电流，温度等运行状态，通过I2C通讯协议，将监测到的信息报告给主板。

2.根据权利要求1所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述可监测电源的嵌入式主板电源还包括滤波模块，所述滤波模块包括电感L1，所述电感L1的端口2连接电容C8的一端和电容C4的一端，所述电感L1的端口3连接电容C9的一端和电容C4的另一端，所述电容C8的另一端和所述电容C9的另一端接地，其中电容C8和电容C9组成高频滤波电容，与电感L1配合，降低外部杂讯通过电路对电流造成的干扰。

3.根据权利要求2所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述可监测电源的嵌入式主板电源还包括防冲击模块，所述防冲击模块连接所述滤波模块和所述交直流转换模块，所述防冲击模块包括继电器SW1，用于防止冲击电流损坏电路。

4.根据权利要求2所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述交直流转换模块包括PFC单元，所述PFC单元的输入端连接所述滤波模块，所述PFC单元的输出端连接直流转换电路。

5.根据权利要求1所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述电源监测芯片的型号是LTC2945。

6.根据权利要求4所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述直流转换模块包括直流转换芯片，所述直流转换芯片包括第一直流转换芯片U4、第二直流转换芯片U15和第三直流转换芯片U14，所述直流转换芯片的型号是DCM4623，所述直流转换芯片与所述PFC单元的输出端相连。

7.根据权利要求6所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，每个所述直流转换芯片与电流输出端之间分别接有一个MOS管，所述MOS管包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q5和第三MOS管Q6，用于做备用电源。

8.根据权利要求6所述的一种可监测电源的嵌入式主板电源，其特征在于，所述第一直流转换芯片U4连接所述第一电源监测芯片U10，所述第二直流转换芯片U15连接所述第二电源监测芯片U13，所述第三直流转换芯片U14连接第三电源监测芯片U12。

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