CN212083943U - 一种电压自动调节电路及系统 - Google Patents

Abstract

一种电压自动调节电路及系统，包括多个电压选择电路、电压扩展电路以及电压转换电路。其中，电压选择电路内置于插卡中，电压控制电路和电压转换电路均内置于主板中。电压选择电路输出与对应插卡匹配的选择信号，电压控制电路接收选择信号后生成对应的参考电压信号并输出至电压转换电路，由电压转换电路根据才考电压信号将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对插卡进行供电。因此，通过在主板中设置电压控制电路和电压转换电路，生成接入的插卡所需的目标电压即可，无需对每个插卡设计特定的电源电路以进行电压调整，适用面广，灵活性强；避免板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

Description

一种电压自动调节电路及系统

技术领域

本实用新型属于计算机技术领域，尤其涉及一种电压自动调节电路及系统。

背景技术

随着计算机技术的日益成熟，计算机在各行业的应用越来越广泛。为扩展计算机的功能，可根据不同的应用需求在计算机中配置不同功能的板卡。不同的板卡通常需要不同的工作电压。目前，传统的技术通过在每个板卡内部设置电源电路，从而使得板卡在插入计算机后进行工作时得到所需的工作电压。然而，每个板卡是独立的，因此板卡内部的电源电路无法共享或者重复利用，重复设计造成了成本上的浪费。

因此，传统的板卡电压调节技术方案中存在着由于需要对每个板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电压自动调节电路及系统，旨在解决传统的板卡电压调节技术方案中存在着由于需要对每个板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种电压自动调节电路，包括：

至少一个电压选择电路，每个所述电压选择电路分别内置于不同的插卡中，所述电压选择电路被配置为输出与对应插卡匹配的选择信号；

电压控制电路，内置于主板中，所述电压控制电路与至少一个所述电压选择电路连接，所述电压控制电路被配置为根据所述选择信号生成对应的参考电压信号并输出；以及

电压转换电路，内置于所述主板中，所述电压转换电路与所述电压控制电路以及至少一个所述插卡连接，所述电压转换电路被配置为根据所述参考电压信号，将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对其进行供电。

进一步的，所述电压控制电路包括：

接通控制电路，与所述电压转换电路以及至少一个所述电压选择电路连接，所述接通控制电路被配置为根据所述选择信号输出相应的导通信号，并接收所述参考电压信号后输出至所述电压转换电路；和

至少一个电压采样电路，与所述接通控制电路连接，任一所述电压采样电路被配置为接收所述导通信号后生成并输出相应的所述参考电压信号至所述接通控制电路。

进一步的，所述接通控制电路采用电源控制芯片实现；

所述电源控制芯片的多个输入端连接至少一个所述电压选择电路，所述电源控制芯片的多个选通端一一对应连接多个所述电压采样电路，所述电源控制芯片的电压调整控制端连接所述电压转换电路。

进一步的，每个所述电压选择电路均包括：

至少一个电阻，每个所述电阻的第一端接入第一电压或者第二电压，每个所述电阻的第二端连接所述电压控制电路。

进一步的，每个所述电压选择电路均采用中央控制器实现，所述中央控制器的电平信号端连接所述电压控制电路。

进一步的，所述选通信号为数字信号，所述数字信号具有高电平状态和/ 或低电平状态。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种电压自动调节系统，包括：

主板，被配置为接合计算机的处理器、显卡、网卡、声效卡、硬盘以及存储器；

至少一个插卡，与所述主板连接，被配置为扩展所述计算机原有功能或者升级所述计算机原有性能；以及

上述的电压自动调节电路。

进一步的，还包括：

至少一对连接组件，分别安装于所述主板和所述插卡中，所述连接组件被配置为连接所述主板和所述插卡。

进一步的，所述连接组件采用高速穿行计算机扩展总线接口实现。

上述的一种电压自动调节电路及系统，通过将电压控制电路和电压转换电路均内置于主板中，将电压选择电路内置于插卡中，由电压控制电路接收选择信号后生成对应的参考电压信号并输出至电压转换电路，由电压转换电路根据才考电压信号将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对插卡进行供电。因此，通过在主板中设置电压控制电路和电压转换电路，生成接入的插卡所需的目标电压即可，无需对每个插卡设计特定的电源电路以进行电压调整，适用面广，灵活性强；避免板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种电压自动调节电路的模块结构示意图；

图2为图1所示的电压自动调节电路中电压控制电路的示例结构原理图；

图3为图2所示的电压控制电路中电压采样电路和接通控制电路的示例电路图；

图4(a)为图1所示的电压自动调节电路中电压选择电路的示例电路原理图；

图4(b)为图1所示的电压自动调节电路中电压选择电路的另一示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，为本实用新型一实施例提供的一种电压自动调节电路的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种电压自动调节电路，包括多个电压选择电路10，还包括电压控制电路 20和电压转换电路30。

其中，每个电压选择电路10内置于一个插卡中，电压控制电路20和电压转换电路30均内置于主板中；并且，电压控制电路20连接至少一个电压选择电路10，电压转换电路30连接电压变换电路以及电压控制电路20，电压转换电路30还连接至少一个插卡。

具体的，电压转换电路30连接插卡的电压接收端口。

多个电压选择电路10被配置为输出与对应的插卡匹配的选择信号。

可选的，电压选择电路10输出的选择信号可以为数字信号，该数字信号具有高电平状态和/或低电平状态。在其它可选实施例中，选择信号还可以为二进制码、三进制码、十进制码等等；以选择信号为二进制码为例，每个插卡输出给电压控制电路20的二进制码不同，电压控制电路20相应产生不同的响应，即生成对应的参考电压信号并输出，最终产生特定插卡所需的目标电压信号。

电压控制电路20被配置为根据选择信号生成对应的参考电压信号并输出。

具体的，电压控制电路20根据接收到的选择信号相应生成参考电压信号，对于不同的插卡，输出的选择信号不同，因此电压控制电路20生成的参考电压信号也不相同，因此最终产生的目标电压信号也不相同，满足特定插卡的供电需求。

电压转换电路30被配置为根据参考电压信号将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对该插卡进行供电。

具体的，对主板进行供电的电源输出电源信号，由电压转换电路30将至转换为目标电压信号后输出至与主板连接的插卡中。常见的电压转换电路30，只能够根据预先设定的输出电压值输出指定的电压，因此输出的电压通常不能自动变化。本实施例通过主板与插卡的配合，使得电压转换电路30能够自动选择合适的电压并输出，以适应性多种插卡。

值得说明的是，本实施例提供的电压自动调节电路，具有多个电压选择电路10，分别内置于多个插卡中，而只有连接了主板中的电压控制电路20时，该电压选择电路10才会输出选择信号，以使对应插卡受电工作。而电压选择电路10与电压控制电路20连接的外在表现为插卡插入主板的插槽中。用户可根据实际需要选择所需插卡，并将之与主板插接。

本实施例提供的电压自动调节电路，在主板上设计有电压转换电路30，电压转换电路30输出的目标电压信号受插卡的电压选择电路10控制，能够根据插卡输出的选择信号适应性为插卡提供所需的目标电压信号。在插卡上设计有电压选择电路10，电压选择电路10根据本插卡的工作电压产生并输出特定的选择信号。

本实施例提供的一种电压自动调节电路，电压选择电路10内置于插卡中，电压控制电路20和电压转换电路30均内置于主板中。电压选择电路10输出与对应插卡匹配的选择信号，电压控制电路20接收选择信号后生成对应的参考电压信号并输出至电压转换电路30，由电压转换电路30根据才考电压信号将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对插卡进行供电。因此，通过在主板中设置电压控制电路20和电压转换电路30，生成接入的插卡所需的目标电压即可，无需对每个插卡设计特定的电源电路以进行电压调整，适用面广，灵活性强；避免板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

请参阅图2，为图1所示的电压自动调节电路中电压控制电路20的示例结构原理图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的电压控制电路20包括接通控制电路201和至少一个电压采样电路202。

其中，接通控制电路201与电压转换电路30以及至少一个电压选择电路10连接，电压采样电路202与接通控制电路201连接。

接通控制电路201被配置为根据选择信号输出相应的导通信号，并接收参考电压信号后输出至电压转换电路30。

任一电压采样电路202被配置为接收选通信号后生成并输出相应的参考电压信号至接通控制电路201。

具体的，接通控制电路201根据接收到的选择信号相应导通电压采样电路 202，选择信号不同则导通的电压采样电路202也不相同。插卡仅在插接主板时进行工作并输出选择信号，从而使得接通控制信号相应选通电压采样电路202。

通过改变接通控制电路201的电压调整控制端ADJ的电压，就可以调整电压转换电路30的输出电压，即目标电压信号。主板上设计有至少一个电压采样电路202和一个采样接通控制电路201。

请参阅图3，为图2所示的电压控制电路20中电压采样电路202和接通控制电路201的示例电路图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的接通控制电路201采用电源控制芯片U1实现。

电源控制芯片U1具有多个输入端(图1采用S1、S2、S3表示)、多个选通端(图1采用C1、C2、C3表示)以及电压调整控制端ADJ。

电源控制芯片U1的多个输入端连接至少一个电压选择电路10，电源控制芯片U1的多个选通端一一对应连接至少一个电压采样电路202，电源控制芯片 U1的电压调整控制端ADJ连接电压转换电路30。

在一可选实施例中，上述的电压采样电路202包括第一采样电阻和第二采样电阻。

其中，第一采样电阻的第一端连接电源控制芯片U1的输出端，第一采样电阻的第二端、第二采样电阻的第一端以及电源控制芯片U1的电压调整控制端ADJ共接，第二采样电阻的第二端接地。

具体的，第一采样电阻和第二采样电阻共同构成了一个采样网络，将接通控制电路201输入的信号进行处理后输出参考电压信号。

每个电压采样电路202均具有不同参数组合的第一采样电阻和第二采样电阻；例如，一个电压采样电路202中具有阻值为0.2欧姆的第一采样电阻和阻值为0.4欧姆的第二采样电阻，而另一个采样电路中具有阻值为0.7欧姆的第一采样电阻和阻值为0.1欧姆的第二采样电阻。因此，通过不同的参数组合，是的每个电压采样电路202输出的参考电压信号均不相同，当一个电压采样电路 202被选通时，输出一个特定的电参考电压信号，该参考电压信号决定了电压转换电路30输出的目标电压信号的大小。

可选的，第二采样电阻可以设计为可变电阻，使得电压自动调节电路灵活性更强，适用性更高。

在一可选实施例中，上述的电压选择电路10包括至少一个电阻，每个电阻的第一端接入第一电压VCC1或者第二电压VCC2，每个电阻的第二端连接电压控制电路20；具体的，每个电阻的第二端连接电压控制电路20的输入端。

可选的，选择信号为具有高低电平状态的数字信号，还可以为二进制码、三进制码、十进制码等等；以选择信号为二进制码为例，每个插卡输出给电压控制电路20的二进制码不同，电压控制电路20相应产生不同的响应，即生成对应的参考电压信号并输出，最终产生特定插卡所需的目标电压信号。

选择信号输出至上述电源控制芯片U1的多个输入端中，例如一个选择信号为三位二进制码010，则该选择信号中的三个码元0、1、0分别输入到电源控制芯片U1的三个输入端S1、S2、S3中。

以下结合图4(a)、4(b)以及4(c)对电压选择电路10进行原理说明。

请参阅图4(a)，为图1所示的电压自动调节电路中电压选择电路10的示例电路原理图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

可选的，电压选择电路10包括第一电阻R5、第二电阻R4以及第三电阻 R5。

第一电阻R5的第一端接入第一电压VCC1或者第二电压VCC2；第二电阻 R4第一端接入第一电压VCC1或者第二电压VCC2；第三电阻R5的第一端接入第一电压VCC1或者第二电压VCC2；第一电阻R5的第二端、第二电阻R4 的第二端以及第三电阻R5的第二端连接电压控制电路20。

具体的，第一电阻R5的第二端接入电压控制电路20的输入端，第二电阻 R4的第二端接入电压控制电路20的另一输入端，第三电阻R5的第二端接入电压控制电路20的又一输入端。第一电压VCC1的值与第二电压VCC2的值不相等。

对于不同的插卡，其电压选择电路10中第一电阻R5、第二电阻R4以及第三电阻R5分别接入的电压的组合状态不同。以第一电压VCC1的值等于0，第二电压VCC2的值等于5V为例，一个电压选择电路10中，第一电阻R5、第二电阻R4以及第三电阻R5分别接入的电压为0、0以及5V，转换为二进制码则为001；另一个电压选择电路10中，第一电阻R5、第二电阻R4以及第三电阻R5分别接入的电压为0、5V以及5V，转换为二进制码则为011；而在又一个电压选择电路10中，第一电阻R5、第二电阻R4以及第三电阻R5分别接入的电压为0、0以及0，转换为二进制码则为000。

因此，电压选择电路10中各个电阻接入电压的组合状态不同，则输出至电压控制电路20的选择信号不相同，每个插卡都具有特定的选择信号，输出至主板中，最终由主板中的电压转换电路30据此输出该插卡适用的目标电压信号。

请参阅图4(b)，为图1所示的电压自动调节电路中电压选择电路10的另一示例电路原理图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，每个电压选择电路10均采用中央控制器CPU实现，中央控制器CPU的电平信号端连接电压控制电路20。

具体的，中央控制器CPU的电平信号端输出高电平或者低电平，高电平为 1，低电平为0。每个插卡中的中央控制器CPU所输出的电平信号组合均不相同，例如一个中央控制器CPU输出的电平信号组合为001，另一个中央控制器 CPU输出的电平信号组合为111，又一个中央控制器CPU输出的电平信号为 101。

本实用新型另一方面提供了一种电压自动调节系统，包括主板、至少一个插卡以及上述的电压自动调节电路。

其中，板被配置为接合计算机的处理器、显卡、网卡、声效卡、硬盘以及存储器。插卡与主板连接。插卡被配置为扩展所述计算机原有功能或者升级所述计算机原有性能。

可选的，上述的电压自动调节系统还包括至少一对连接组件，该对连接组件分别安装于主板和插卡中，连接组件被配置为连接主板和插卡。具体的，该连接组件采用PCI-E(Peripheral Component Interconnect，高速穿行计算机扩展总线)接口实现；此外，还可采用其它型号的连接器作为连接组件。

综上所述，本申请提供了一种电压自动调节电路及系统，包括包括多个电压选择电路、电压扩展电路以及电压转换电路。其中，电压选择电路内置于插卡中，电压控制电路和电压转换电路均内置于主板中。电压选择电路输出与对应插卡匹配的选择信号，电压控制电路接收选择信号后生成对应的参考电压信号并输出至电压转换电路，由电压转换电路根据才考电压信号将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对插卡进行供电。因此，通过在主板中设置电压控制电路和电压转换电路，生成接入的插卡所需的目标电压即可，无需对每个插卡设计特定的电源电路以进行电压调整，适用面广，灵活性强；避免板卡进行独立的电源电路设计而导致的电源电路无法共享或者重复利用、浪费成本的问题。

在本文对各种装置和系统描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电压自动调节电路，其特征在于，包括：

至少一个电压选择电路，每个所述电压选择电路分别内置于不同的插卡中，所述电压选择电路被配置为输出与对应插卡匹配的选择信号；

电压控制电路，内置于主板中，所述电压控制电路与至少一个所述电压选择电路连接，所述电压控制电路被配置为根据所述选择信号生成对应的参考电压信号并输出；以及

电压转换电路，内置于所述主板中，所述电压转换电路与所述电压控制电路以及至少一个所述插卡连接，所述电压转换电路被配置为根据所述参考电压信号，将电源信号转换为目标电压信号并输出至对应插卡中，以对其进行供电。

2.如权利要求1所述的电压自动调节电路，其特征在于，所述电压控制电路包括：

接通控制电路，与所述电压转换电路以及至少一个所述电压选择电路连接，所述接通控制电路被配置为根据所述选择信号输出相应的导通信号，并接收所述参考电压信号后输出至所述电压转换电路；和

至少一个电压采样电路，与所述接通控制电路连接，所述电压采样电路被配置为接收所述导通信号后生成并输出相应的所述参考电压信号至所述接通控制电路。

3.如权利要求2所述的电压自动调节电路，其特征在于，所述接通控制电路采用电源控制芯片实现；

所述电源控制芯片的多个输入端连接至少一个所述电压选择电路，所述电源控制芯片的多个选通端一一对应连接多个所述电压采样电路，所述电源控制芯片的电压调整控制端连接所述电压转换电路。

4.如权利要求1所述的电压自动调节电路，其特征在于，每个所述电压选择电路均包括：

至少一个电阻，每个所述电阻的第一端接入第一电压或者第二电压，每个所述电阻的第二端连接所述电压控制电路。

5.如权利要求1所述的电压自动调节电路，其特征在于，每个所述电压选择电路均采用中央控制器实现，所述中央控制器的电平信号端连接所述电压控制电路。

6.如权利要求1所述的电压自动调节电路，其特征在于，所述选择信号为数字信号，所述数字信号具有高电平状态和/或低电平状态。

7.一种电压自动调节系统，其特征在于，包括：

主板，被配置为接合计算机的处理器、显卡、网卡、声效卡、硬盘以及存储器；

至少一个插卡，与所述主板连接，被配置为扩展所述计算机原有功能或者升级所述计算机原有性能；以及

如权利要求1至6任一项所述的电压自动调节电路。

8.如权利要求7所述的自动调节系统，其特征在于，还包括：

至少一对连接组件，分别安装于所述主板和所述插卡中，所述连接组件被配置为连接所述主板和所述插卡。

9.如权利要求8所述的电压自动调节系统，其特征在于，所述连接组件采用高速穿行计算机扩展总线接口实现。

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