CN213182661U - 串联供电电路和虚拟货币挖矿机设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及串联供电电路和虚拟货币挖矿机设备。提供了一种串联供电电路，所述串联供电电路包括：至少两层待供电芯片，在第一供电端和第二供电端之间串行连接，所述至少两层待供电芯片中的最高层待供电芯片连接到所述第一供电端并且所述至少两层待供电芯片中的最底层待供电芯片连接到所述第二供电端；与每一层待供电芯片分别连接的每一层辅助电源单元；其中所述第一供电端被配置为接收参考电压。

Description

串联供电电路和虚拟货币挖矿机设备

技术领域

本公开涉及电源供电技术领域，特别属于计算芯片串联供电技术领域，具体地涉及串联供电电路和虚拟货币挖矿机设备。

背景技术

随着半导体工艺的发展，集成电路芯片的工作电源电压越来越低，工作电流越来越大，为了最大化电源的转换效率，现有技术开始采取芯片串联的供电方式，在电源输入端和接地端之间形成多层串联的电压域。但是，现有的待供电芯片使用这种串联供电架构还存在一些问题。

因此，有必要设计一种新的优化的串联供电方案。

实用新型内容

根据本公开的第一方面，提供了一种串联供电电路，所述串联供电电路包括：至少两层待供电芯片，在第一供电端和第二供电端之间串行连接，所述至少两层待供电芯片中的最高层待供电芯片连接到所述第一供电端并且所述至少两层待供电芯片中的最底层待供电芯片连接到所述第二供电端；与每一层待供电芯片分别连接的每一层辅助电源单元；其中，所述第一供电端被配置为接收参考电压。

在一个实施例中，所述参考电压为接地电压，并且所述第二供电端被配置为接收负电源电压。

在一个实施例中，每一层待供电芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，所述第一供电端连接到最高层待供电芯片的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；每一层辅助电源单元的接地端连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元的输入端连接至外部供电端进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压。

根据本公开的第二方面，提供了一种虚拟货币挖矿机设备，所述虚拟货币挖矿机设备包括控制板和与所述控制板连接的算力板，所述算力板包含如上所述串联供电电路。

在一个实施例中，所述控制板包括稳压电路，所述稳压电路被配置为向外部供电端提供经稳压的电压。

在一个实施例中，所述虚拟货币挖矿机设备还包括电源单元，所述电源单元为所述算力板和所述控制板提供电源电压。

在一个实施例中，在所述电源单元中，用于给所述算力板供电的电源电压和用于给所述控制板供电的电源电压是相互隔离的。

在一个实施例中，所述控制板的电源负极与所述算力板的电源正极相连或者所述控制板的电源负极与所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的接地端相连。

在一个实施例中，来自所述控制板的控制信号及通信信号经由所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的通信接口接入所述串联供电电路，并且穿过串联的待供电芯片向下层通信。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示意性地示出了现有技术中的一种串联供电电路的示意图；

图2示意性地示出了现有技术中的另一种串联供电电路的示意图；

图3示意性地示出了现有技术中的虚拟货币挖矿机设备的结构框图；

图4示意性地示出了根据本公开的实施例的串联供电电路的示意图；

图5示意性地示出了根据本公开的实施例的虚拟货币挖矿机设备的结构框图；

图6示意性地示出了根据本公开的实施例的另一种虚拟货币挖矿机设备的结构框图。

注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的实用新型并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的电路和方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的电路或方法的不同实施例，而并非意图限制。本领域的技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

本公开实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

参照图1，示意性地示出了现有技术中的一种串联供电电路的示意图。在具体实践中，通常是待供电芯片的大电流的内核电压(即，主工作电压)采用串联电路供电，较高层待供电芯片的接地端作为较低层待供电芯片的供电端，较低层待供电芯片的接地端作为更低层待供电芯片的供电端，按照此连接关系依次串联。各待供电芯片还分别连接到相对应的辅助电源单元，辅助电源单元可以是普通的 LDO和/或DC/DC等电源产生电路和/或芯片。具体地，为了方便介绍，在图1中以待供电芯片的层数为m进行介绍，其中m层待供电芯片分别被称为第一待供电芯片A1、第二待供电芯片A2、第三待供电芯片A3、第四待供电芯片A4、第五待供电芯片A5……第m待供电芯片Am。取决于电路配置等原因，每层待供电芯片可以包括一个待供电芯片，也可以包括在同一电压域下的并联连接的多个待供电芯片。各层待供电芯片分别连接一层辅助电源单元，其中各辅助电源单元可以分别被称为第一辅助电压单元B1、第二辅助电源单元B2、第三辅助电源单元B3、第四辅助电源单元B4、第五辅助电源单元B5……第m辅助电源单元Bm。取决于待供电芯片的配置等因素，每层辅助电源单元可以包括一个辅助电源单元或者多个辅助电源单元。

如图1中所示，串联供电电路包括在供电端A与供电端B之间串行连接的m层待供电芯片。供电端A也可以被称为串联供电电路的正极，并且供电端B也可以被称为串联供电电路的负极。一般地，在现有技术中，供电端A接收电源电压+VCC，因此供电端A也可以被称为供电端+VCC，此外，供电端B一般接地，因此供电端B也可以被称为地GND。每层待供电芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，供电端+VCC连接到最高层待供电芯片Am的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；所述串联供电电路还包括与每一层待供电芯片对应设置的辅助电源单元，每一层辅助电源单元的接地端分别连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层的待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元(例如，图1中的辅助电源单元Bm)的输入端连接至外部供电端进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压。其中，辅助电源单元可以为连接的待供电芯片中的I/O(输入/输出)模块、PLL(锁相环)模块等一些特殊功能模块提供电源。

在一些实施方式中，以串联供电电路包括6层待供电芯片为例、即m＝6的情形进行描述。在一个示例中，以每层待供电芯片的主工作电压(即，内核电压)为1.6V并且供电端+VCC提供12V直流电源电压来进行以下描述。当然，本领域技术人员应当理解，取决于电路硬件结构、电路用途、电源配置等方面，每层待供电芯片的主工作电压不限于1.6V并且供电端+VCC接收的电压不限于12V直流电源电压。一般而言，首先通过DC-DC电源模块将12V直流电压转换为9.6V作为第6层(最高层)待供电芯片Am的主工作电压，假设每层待供电芯片的内阻相同，那么输入给每层待供电芯片的主工作电压输入端的电压值依次递减，即9.6V、8V、6.4V、4.8V、3.2V、1.6V，这样在每层待供电芯片上均会提供1.6V的主工作电压。

其次，对于每层待供电芯片中输入输出I/O接口、PLL锁相回路等特殊功能部件来说，在图1中，通过与同层待供电芯片对应设置的辅助电源单元进行供电，辅助电源单元的工作电压一般大于每层待供电芯片的主工作电压。在一个示例中，辅助电源单元的工作电压可以为6V左右，大于每层待供电芯片的主工作电压1.6V。当然，本领域技术人员应当理解，取决于电路配置等原因，辅助电源单元的工作电压可以是任何合适的值。对于前几层辅助电源单元来说，其可以借助供电电压12V进行供电，而对于后几层辅助电源单元，其就可以借助前几层待供电芯片的主工作电压进行分压供电，从而保证每个辅助电源单元都能输入6V左右的工作电压，以确保每个辅助电源单元都能正常工作。例如，对于第5层和第4层辅助电源单元，其输入端分别接入供电电压12V，因而第5层和第4层辅助电源单元分别可以输入12-6.4＝5.6V和12-4.8＝7.2V的工作电压，在允许的工作电压范围之内；而对于第3层辅助电源单元，其输入端接入第6层待供电芯片的主工作电压输入端，这样在该辅助电源单元的输入端提供9.6V的电压，而该辅助电源单元的接地端连接第2层待供电芯片的主工作电压3.2V，因此，在该辅助电源单元上可以输入9.6-3.2＝6.4V的工作电压；同理，对于第2层辅助电源单元，其输入端接入第 5层待供电芯片的主工作电压输入端，这样在该辅助电源单元上提供了8-1.6＝6.4V的工作电压。由此，第1～5层的辅助电源单元可以从供电电压或者从更高层的待供电芯片的主工作电压处引出，经过LDO 或者BUCK做稳压，从而输出用于辅助电源单元的输入电压。

然而，对于当前的电路结构，最高的几层待供电芯片，在该示例中，例如第6层待供电芯片，因辅助电源单元需要更高的电压，无法从更高层的待供电芯片的主工作电压取电，所以需要另外一个电源，提供更高的电压源。例如，在常用的+VCC12V电压串联系统中，往往需要一个升压电路，把电压升高，再经由LDO给最高几层待供电芯片的辅助电源单元供电。

具体地，在本示例中，对于第6层辅助电源单元而言，由于供电电压+VCC12V与第6层辅助电源单元的接地端电压8V之间无法形成足够的电压差，所以需要额外增加一个升压电路来将12V电压至少升压为14V以上以保证该辅助电源单元也能提供6V的工作电压。

然而，由于升压电路输出的电压比较高，导致串联供电电路的功耗增大。此外，由于升压电路的电路构造比较复杂，这增加了电路器件成本。

此外，在串联供电电路中串联连接的待供电芯片比较多的情况下，例如在供电电压为+VCC48V并且待供电芯片的数量m＝30的情况下，需要升压电路将48V的电压升压为至少48-1.6+6＝52.4V来形成足够的电压差，而在实际操作中，这个电压还可能会更高，这对升压电路的方案要求比较高。

此外，对于现有的电路结构，因为在主工作电压较高的电路中，主工作电压在工作中发生变化的范围(工作中高电压输出与低电压输出差)也会比较大，为了兼容高电压输出的情况，辅助电源单元的电压需要大于主工作电压的最高电压一定的幅度，这样对于待供电芯片调整到低电压工作的情况，辅助电源单元上就会承受较大的压差及功率损耗，导致电源芯片发热过大。例如，在待供电芯片处于低功耗的情况下，辅助电源单元所承受的压差更大。

因此，在现有技术中，以最底层待供电芯片的接地端的电压为参考电压，随着串联供电电路中的层数的增加，在通过升压电路为最高几层的辅助电源单元供电时，施加在最高几层的辅助电源单元上压差越来越大，从而导致在现有电路中，电源芯片的功耗大，承受压差大。

参照图2，示意性地示出了现有技术中的另一种串联供电电路的示意图。图2中的现有技术中的串联供电电路与图1中的现有技术中的串联供电电路的不同之处在于，图2中可以经由供电端C接收来自外部电路的经升压的电压VCC’。然而，在图2的技术方案中，仍然存在辅助电源单元所承受的压差大、功耗大等问题。

参照图3，示意性地示出了现有技术中的虚拟货币挖矿机设备300的结构框图。虚拟货币挖矿机设备300具体包括控制板302、电源303以及包括串联供电电路304的算力板301。为了附图简洁起见，图3中省略了串联供电电路304中的待供电芯片与辅助电源单元之间的具体连接。如图3中所示，在现有技术中，一般而言，算力板301的负极、即供电端B接地，并且算力板301的正极、即供电端A 接收正电源电压+VCC，并且控制板302的负极-Vsys与算力板301的负极B一起接地，并且控制板302 的正极+Vsys用于从电源303接收正电源电压。因此，在现有技术中，算力板301和控制板302均以负极作为参考，因此，控制及通信信号从控制板302通过串联供电电路304中的最底层待供电芯片的通信接口进入串联供电电路304，穿过待供电芯片内部，一级一级传往上层，而电源输入通常沿用以前的规格，即，使用+VCC12V左右的电压从最高层待供电芯片向最底层待供电芯片提供内核电压。电源303提供用于给控制板302供电的电源电压+Vsys和用于给算力板301供电的电源电压+VCC。在一个示例中，用于给算力板301供电的电源电压+VCC和用于给控制板302供电的电源电压+Vsys在电源303侧可能并不是相互隔离的。

鉴于以上这些情况，本公开旨在提供一种直流高压串联供电电路，以实现简单的高电压层的辅助电源单元供电、信号电平匹配与隔离，从而达到提高电源效率而又不影响系统稳定性的目的。

参照图4，示意性地示出了根据本公开的实施例的串联供电电路的示意图。如图4中所示，串联供电电路包括在供电端A与供电端B之间串行连接的m层待供电芯片。供电端A也可以被称为串联供电电路的正极，并且被配置为接收参考电压。供电端A被配置为接收参考电压指的是在串联供电电路中，以供电端A的电压作为参考来设置或者调节其它各部件的电压。在一个示例中，供电端A可以被配置为接收地电压，因此供电端A也被称为地GND。然而，本领域技术人员应当理解，供电端A 可以被配置为接收任何合适的参考电压，而不限于接地电压。供电端B也可以被称为串联供电电路的负极，并且被配置为接收相对于参考电压(在本示例中，为地电压GND)的负电源电压-VCC，因此供电端B也被称为供电端-VCC。在一个实施例中，参考电压(在本示例中，为地电压GND)被供应给最高层待供电芯片Am的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；每一层辅助电源单元的接地端分别连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层的待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元(例如，图4中的辅助电源单元Bm)的输入端连接至外部供电端C进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压，其中外部供电端C被配置为接收电压VDD，因此外部供电端C 也被称为供电端VDD。

随着半导体工艺的发展，串联供电电路中串联的待供电芯片的层数可能越来越多，并且每层待供电芯片的主工作电压以及每层辅助供电单元的工作电压也可能会越来越低。在一些实施方式中，以串联供电电路包括40层待供电芯片为例、即m＝40的情形进行描述，在一个示例中，每层待供电芯片的主工作电压(即，内核电压)可以为0.3V，并且每层辅助电源单元输入1.8V左右的工作电压。然而，本领域技术人员应当理解，这里列举的工作电压仅仅是为了描述的便利。在实际应用中，取决于电路配置、电源配置、芯片选择等等因素，工作电压可能会发生变化。这里列举的电压仅仅作为示例，而不用以限制本公开。在一个示例中，假设最高层待供电芯片Am的主工作电压输入端从供电端A接收地电压GND并且最底层待供电芯片A1的接地端从供电端B接收负电源电压-VCC(-12V)，假设每层待供电芯片的内阻相同，那么输入给每层待供电芯片的主工作电压输入端的电压值依次递减，即0V、 -0.3V、-0.6V、-0.9V……-12V，这样在每层待供电芯片上均会提供0.3V的主工作电压。

在该示例中，由于辅助电源单元的工作电压是待供电芯片的主工作电压的6倍，因此，底层辅助电源单元可以借助于以上5层或更多层的待供电芯片的主工作电压进行分压供电，从而保持每层辅助电源单元都能输入1.8V左右的工作电压。例如，在一个示例中，如图4中所示，最底层待供电芯片 A1的接地端接收-12V的负电源电压-VCC并且主工作电压输入端接收-11.7V的工作电压，此外，第6 层待供电芯片A6的接地端接收-10.5V的电压并且主工作电压输入端接收-10.2V的工作电压。此时，如果最底层辅助电源单元B1接收来自第6层待供电芯片A6的主工作电压输入端的工作电压，则最底层辅助电源单元B1能够输入-10.2V-(-12V)＝1.8V左右的工作电压。因此，在一个示例中，如图4 中所示，最底层辅助电源单元B1可以借助于第6层待供电芯片A6的主工作电压来供电，第2层辅助电源单元B2可以借助于第7层待供电芯片A7的主工作电压来供电，第6层辅助电源单元B6可以借助于第11层待供电芯片A11(未示出)的主工作电压来供电，第7层辅助电源单元B7可以借助于第 12层待供电芯片A12(未示出)的主工作电压来供电，第8层辅助电源单元B8可以借助于第13层待供电芯片B13(未示出)的主工作电压来供电，依次类推，第35层辅助电源单元可以借助于第40层待供电芯片的主工作电压输入端的主工作电压(即，接地电压)来供电(未示出)。由此，第1～35层的辅助电源单元从更高层的待供电芯片的主工作电压输入端处引出，经过LDO或者BUCK做稳压，从而输出用于辅助电源单元的输入电压。

在该示例中，例如第36层及以上的待供电芯片，因辅助电源单元需要更高的电压，无法从更高层的待供电芯片内核电源取电，所以需要另外一个电源，提供更高的电压源。例如，在该示例中，第40 层待供电芯片(即，最高层待供电芯片)的接地端电压为-0.3V，则需要供电端VDD接收约1.5V的电压即可以为最高层辅助电源单元提供1.8V左右的工作电压。此外，可以通过对从供电端VDD接收的电压进行例如相应的降压调节来为第36-39层辅助电源单元提供工作电压。例如，在一个示例中，可以将从供电端VDD接收的1.5V的电压降压为1.2V以提供给第39层辅助电源单元的输入端。

在串联供电电路的负极、即最底层待供电芯片的接地端接地的现有技术中，在串联供电电路包括 40层待供电芯片，每层待供电芯片的主工作电压为0.3V并且每层辅助电源单元输入1.8V左右的工作电压的情况下，最高层待供电芯片的主工作电压输入端接收12V的电源电压，并且最高层待供电芯片的接地端、即最高层辅助电源单元的接地端的电压为11.7V，由于电源电压12V与最高层辅助电源单元的接地端电压11.7V之间无法形成足够的电压差，所以需要额外增加升压电路来提供或者从外部接收至少为12-0.3+1.8＝13.5V的电压以保证最高层辅助电源单元也能够提供1.8V的工作电压。相比之下，在本公开中，由于不设置升压电路，所以可以简化电路。此外，由于供电端VDD接收的电压约1.5V，所以可以降低供电端VDD的供电电路的损耗。

本公开以每层辅助电源单元向上取5层的待供电芯片的主工作电压输入端的主工作电压来为该层辅助电源单元提供工作电压为例进行了描述。然而，本领域技术人员应该理解，本公开不限于此。例如，在一个实施例中，可能需要辅助电源单元输入更大的电压以便于调节，则每层辅助电源单元可以向上取6层、7层或更多层的待供电芯片的主工作电压来为该层辅助电源单元提供工作电压。

因此，在本公开中，以最高层待供电芯片的主工作电压输入端的电压作为参考电压，随着串联供电电路中的层数的增加，即使通过外部供电端来为最高几层的辅助电源单元供电时，由于从外部供电端接收的电压以最高层待供电芯片接收的参考电压为参考，因此施加在最高几层的辅助电源单元上的电压大大小于以最底层待供电芯片的接地端电压为参考时的电压，由此可以减少电源芯片的功耗。此外，施加在最高几层的辅助电源单元上的压差相对于参考电压也是一定的，由此，在本公开中，大大减少了施加在最高几层的辅助电源单元上的压差的变化范围。

此外，本领域技术人员应该可以理解，图4中所示的电路图仅仅是为了更方便地描述本公开。在实际应用中，串联供电电路可以包括图中未示出的其它电路部件，例如DC-DC电源模块等。

由此，在本设计供电电路中，实现了简单、稳定的辅助电源单元供电和内核电源供电方案。

参照图5，示意性示出了根据本公开的实施例的虚拟货币挖矿机设备500的结构框图。虚拟货币挖矿机设备500具体包括控制板502、电源503以及包括串联供电电路504的算力板501。为了使附图更加简洁，图5中省略了串联供电电路504中的待供电芯片与辅助电源单元之间的具体连接以及其它可能的电路部件。

在图5中所示的示例中，算力板501上的串联供电电路504中的最高层待供电芯片的主工作电压输入端连接到供电端A，该供电端A被配置为接收参考电压(在该示例中，地GND)。因此为了实现控制及通信信号的匹配，控制板502的电源负极-Vsys可以与算力板501的电源正极A相连，即控制板502的电源负极-Vsys与算力板501的电源正极A均接地。由此，在本技术方案中，来自控制板502 的控制信号及通信信号可以经由最高层待供电芯片的通信接口接入，能穿过串联的待供电芯片而向下层通信。此外，控制板502的控制信号及通信信号可以通过常见的电平转换或者隔离的方式与最高层待供电芯片的通信及控制信号相连，从而实现信号电平匹配。电平转换或者隔离的方式例如可以包括光耦合、变压器、电容耦合、网络接口等的方式。为了附图简便起见，在图5中未示出电平转换或隔离。

此外，如图5中所示，由于串联供电电路504中的最高层待供电芯片的主工作电压输入端(即，算力板501的正极)与控制板502的负极-Vsys均接收参考电压(例如，地电压GND)，因此当串联供电电路504中的最高几层辅助电源单元需要比参考电压高的输入电压VDD时，可以通过将控制板 502的电源电压进行稳压(例如，升压或降压)调节来提供这样的电压。因此，在一个实施例中，如图5中所示，控制板502可以包括稳压电路，该稳压电路可以提供经稳压的合适电压给供电端C以用于向串联供电电路504中的最高几层辅助电源单元供电。在另一个实施例中，控制板502可以将电源电压直接输出到算力板501，并且通过算力板501上的合适的稳压电路进行调节来将合适的电压提供给供电端C以用于向串联供电电路504中的最高几层辅助电源单元供电。

在图5中所示的示例中，电源503提供用于给控制板502的正极供电的电源电压+Vsys和用于给算力板501的负极(B)供电的电源电压-VCC。在一个具体示例中，在本技术方案中，在电源503中，用于给算力板501供电的电源和用于给控制板502供电的电源在电源内部是隔离的。当然，本公开不限于此，本领域技术人员可以用任何合适的电源配置来为控制板502和算力板501提供电源电压。例如，在一个实施例中，在电源单元内部可以将用于给算力板501供电的电源和用于给控制板502供电的电源直接串联，例如，可以将控制板502的负极-Vsys与算力板501的正极A直接在电源内部接在一起。

参照图6，示意性示出了根据本公开的实施例的另一种虚拟货币挖矿机设备600的结构框图。在该示例中，虚拟货币挖矿机设备600具体包括控制板602、电源603以及包括串联供电电路604的算力板601。为了使附图更加简洁，图6中省略了串联供电电路604中的待供电芯片与辅助电源单元之间的具体连接以及可能的其它电路部件。在一个实施例中，如图6中所示，控制板602可以包括稳压电路，该稳压电路可以提供经稳压的合适电压给图6中所示的串联供电电路的供电端C以用于向串联供电电路604中的最高几层辅助电源单元供电。在另一个实施例中，控制板602可以将电源电压直接输出到算力板601，并且通过算力板601上的合适的稳压电路进行调节来将合适的电压提供给供电端C 以用于向串联供电电路604中的最高几层辅助电源单元供电。

此外，在图6中所示的示例中，最高层待供电芯片的工作电压输入端连接到参考电压(例如，地 GND)，因此为了实现控制及通信信号的匹配，控制板602的电源负极-Vsys与算力板601的最高层待供电芯片的接地端相连。由此，在本技术方案中，来自控制板602的控制信号及通信信号经由最高层待供电芯片的通信接口接入，能穿过串联的待供电芯片而向下层通信。在这种情况下，算力板601 的正极、即供电端A接地，并且控制板602的负极连接到最高层待供电芯片的接地端，因此控制板602 的控制信号及通信信号与串联供电电路的最高层待供电芯片通信，可以实现信号电平匹配。

在图6中，电源603提供用于给控制板602供电的电源电压+Vsys和用于给算力板601的负极B 供电的电源电压-VCC。在一个具体示例中，在本技术方案中，在电源603中，用于给算力板601供电的电源和用于给控制板602供电的电源在电源内部是相互隔离的。当然，本公开不限于此，本领域技术人员可以用任何合适的电源配置来为控制板602和算力板601提供电源电压。

此外，如图6中所示，控制板602的负极-Vsys没有接地，而是连接到串联供电电路的最高层芯片的接地端，并且通过串联供电电路的最高层待供电芯片连接到接收地电压的最高层待供电芯片的工作电压输入端、即算力板的正极A。由此，在这种情况下，控制板信号与串联供电电路的最高层待供电芯片通信，可以实现电平匹配，因此可能不需要电平转换或者隔离芯片来实现信号电平匹配。

在另一个示例中，控制板602的负极-Vsys可以连接到除最高层以外的其他层的待供电芯片的接地端，并且通过合适的电平转换或者隔离芯片来实现信号电平匹配。

由此，在本技术方案中，提供了一种直流高压串联供电电路，以实现高电压层的芯片I/O供电、信号电平匹配与隔离，从而达到提高电源效率而又不影响系统稳定性的目的。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

在一个实施例中，提供了一种串联供电电路，所述串联供电电路包括：至少两层待供电芯片，在第一供电端和第二供电端之间串行连接，所述至少两层待供电芯片中的最高层待供电芯片连接到所述第一供电端并且所述至少两层待供电芯片中的最底层待供电芯片连接到所述第二供电端；与每一层待供电芯片分别连接的每一层辅助电源单元；其中，所述第一供电端被配置为接收参考电压。

在一个实施例中，所述参考电压为接地电压，并且所述第二供电端被配置为接收负电源电压。

在一个实施例中，每一层待供电芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，所述第一供电端连接到最高层待供电芯片的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；每一层辅助电源单元的接地端连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元的输入端连接至外部供电端进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压。

在一个实施例中，提供了一种虚拟货币挖矿机设备。所述虚拟货币挖矿机设备包括控制板和与所述控制板连接的算力板，所述算力板包含串联供电电路，所述串联供电电路包括：至少两层待供电芯片，在第一供电端和第二供电端之间串行连接，所述至少两层待供电芯片中的最高层待供电芯片连接到所述第一供电端并且所述至少两层待供电芯片中的最底层待供电芯片连接到所述第二供电端；与每一层待供电芯片分别连接的每一层辅助电源单元；其中，所述第一供电端被配置为接收参考电压；每一层待供电芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，所述第一供电端连接到最高层待供电芯片的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；每一层辅助电源单元的接地端连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元的输入端连接至外部供电端进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压。

在一个实施例中，所述控制板包括稳压电路，所述稳压电路被配置为向外部供电端提供经稳压的电压。

在一个实施例中，所述虚拟货币挖矿机设备还包括电源单元，所述电源单元为所述算力板和所述控制板提供电源电压。

在一个实施例中，在所述电源单元中，用于给所述算力板供电的电源电压和用于给所述控制板供电的电源电压是相互隔离的。

在一个实施例中，所述控制板的电源负极与所述算力板的电源正极相连或者所述控制板的电源负极与所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的接地端相连。

在一个实施例中，来自所述控制板的控制信号及通信信号经由所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的通信接口接入所述串联供电电路，并且穿过串联的待供电芯片向下层通信。

在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。

如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、实用新型内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/ 或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

上述描述可以指示被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦合”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦合”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/ 或者它们的组合。

本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种串联供电电路，其特征在于，所述串联供电电路包括：

至少两层待供电芯片，在第一供电端和第二供电端之间串行连接，所述至少两层待供电芯片中的最高层待供电芯片连接到所述第一供电端并且所述至少两层待供电芯片中的最底层待供电芯片连接到所述第二供电端；

与每一层待供电芯片分别连接的每一层辅助电源单元；

其中，所述第一供电端被配置为接收参考电压。

2.根据权利要求1所述的串联供电电路，其特征在于，所述参考电压为接地电压，并且所述第二供电端被配置为接收负电源电压。

3.根据权利要求1所述的串联供电电路，其特征在于，

每一层待供电芯片具有主工作电压输入端、辅助工作电压输入端和接地端，所述第一供电端连接到最高层待供电芯片的主工作电压输入端，每一层待供电芯片的接地端与下一层待供电芯片的主工作电压输入端相连，从而经由主工作电压输入端为每一层待供电芯片分别提供主工作电压；

每一层辅助电源单元的接地端连接至同层的待供电芯片的接地端，每一层辅助电源单元的输出端连接至同层待供电芯片的辅助工作电压输入端，其中至少一层辅助电源单元的输入端连接至外部供电端进行供电，其余各层辅助电源单元的输入端依次连接至从最高层待供电芯片往下的相应层数的待供电芯片的主工作电压输入端，从而经由辅助工作电压输入端为所连接的待供电芯片提供辅助工作电压。

4.一种虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，所述虚拟货币挖矿机设备包括控制板和与所述控制板连接的算力板，所述算力板包含权利要求3所述串联供电电路。

5.根据权利要求4所述的虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，所述控制板包括稳压电路，所述稳压电路被配置为向外部供电端提供经稳压的电压。

6.根据权利要求4所述的虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，所述虚拟货币挖矿机设备还包括电源单元，所述电源单元为所述算力板和所述控制板提供电源电压。

7.根据权利要求6所述的虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，在所述电源单元中，用于给所述算力板供电的电源电压和用于给所述控制板供电的电源电压是相互隔离的。

8.根据权利要求4所述的虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，所述控制板的电源负极与所述算力板的电源正极相连或者所述控制板的电源负极与所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的接地端相连。

9.根据权利要求8所述的虚拟货币挖矿机设备，其特征在于，来自所述控制板的控制信号及通信信号经由所述串联供电电路中的最高层待供电芯片的通信接口接入所述串联供电电路，并且穿过串联的待供电芯片向下层通信。

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