CN220544869U - 电源供应装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源供应装置及电子设备，所述电源供应装置包括输出接口、多个电压转换电路和控制电路。所述输出接口包括多个电源输出端，多个所述电源输出端用于输出多种供电电压。多个所述电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为多种所述供电电压。控制电路与多个所述电压转换电路电连接；所述控制电路用于获取负载状态信号，并根据所述负载状态信号控制相应的所述电压转换电路工作/停止工作。本申请通过多个电压转换电路将直流电源电压转换为多种供电电压，可以满足负载的供电需求。通过控制电路根据负载的用电需求控制相应的电压转换电路工作和其他电压转换电路不工作，可以降低电路功耗。

Description

电源供应装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源供应装置及电子设备。

背景技术

现今的桌上型计算机系统的功能在不断升级，功耗也在不断增加。例如，计算机系统中的中央处理器和图形处理器的功耗从原始的不足100W增加到了如今的200W、300W乃至图形处理器的600W，整机系统功耗也达到KW等级。传统的电源供应器为固定12V的电压输出供电压，但是12V电源供应器已难满足大功率输出的需求，随着电流的不断增加，也会在主机板产生更多的损耗。此外，主机板中的不同功能电路需要不同的工作电压，单一的12V电压也无法满足不同功能电路的电压需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本申请提供一种电源供应装置及电子设备，在满足负载的供电需求的同时可以降低电路功耗。

本申请提供一种电源供应装置，所述电源供应装置包括：

输出接口，用于与负载电连接；所述输出接口包括多个电源输出端，多个所述电源输出端用于输出多种供电电压；

多个电压转换电路，多个所述电压转换电路的输入端均用于接入直流电源电压，多个所述电压转换电路的输出端与多个所述电源输出端一一对应电连接；多个所述电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为多种所述供电电压；

控制电路，与多个所述电压转换电路电连接；所述控制电路用于获取负载状态信号，并根据所述负载状态信号控制相应的所述电压转换电路工作/停止工作。

在一实施例中，所述输出接口还包括通信端；

所述控制电路与所述通信端电连接，所述通信端与所述负载电连接，所述通信端用于传输所述负载状态信号至所述控制电路。

在一实施例中，所述电源供应装置包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路，所述输出接口包括第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端；

所述第一电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述第一电源输出端；所述第二电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述第二电源输出端；所述第三电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述第三电源输出端；所述第一供电电压、第二供电电压和第三供电电压的大小均不相等。

在一实施例中，所述负载状态信号包括第一工作信号、第二工作信号及休眠信号，所述控制电路用于在接收到所述第一工作信号时，控制所述第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路均工作；在接收到所述第二工作信号时，控制所述第一电压转换电路停止工作，和所述第二电压转换电路和第三电压转换电路工作；在接收到所述休眠信号时，控制所述第一电压转换电路和第二电压转换电路停止工作，和第三电压转换电路工作。

在一实施例中，所述直流电源电压为48V。

在一实施例中，所述电源输出端为金手指导电触片。

在一实施例中，所述电源供应装置还包括电源电路；

所述电源电路的输入端用于接入交流电源，所述电源电路的输出端与多个所述电压转换电路的输入端电连接；所述电源电路用于将所述交流电源转换为所述直流电源电压。

本申请还提出一种电子设备，所述电子设备包括主机板和上述的电源供应装置，所述电源供应装置用于将直流电源电压转换为多种供电电压至所述主机板。

在一实施例中，所述电源供应装置集成于所述主机板上，或插接于所述主机板上。

在一实施例中，所述主机板包括图像处理器、中央处理器和存储器，所述电源供应装置包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；

所述第一电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述图像处理器；所述第二电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述中央处理器；所述第三电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述存储器。

本申请通过多个电压转换电路将直流电源电压转换为多种供电电压，可以满足负载的供电需求。通过控制电路根据负载的用电需求控制相应的电压转换电路工作和其他电压转换电路不工作，可以降低电路功耗。

附图说明

图1为本申请电源供应装置一实施例的结构示意图。

图2为本申请电源供应装置一实施例的结构示意图。

主要元件符号说明

电源供应装置 100 输出接口 110

电压转换电路 120 控制电路 130

电源输出端 111 通信端 112

第一电压转换电路 121 第二电压转换电路 122

第三电压转换电路 123 电源电路 140

主机板 200 图像处理器 210

中央处理器 220 存储器 230

第一电源输出端 111a 第二电源输出端 111b

第三电源输出端 111c

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。

参照图1，本申请提出一种电源供应装置100，所述电源供应装置100包括输出接口110、多个电压转换电路120和控制电路130。

输出接口110用于与负载电连接；所述输出接口110包括多个电源输出端111，多个所述电源输出端111用于输出多种供电电压；

多个所述电压转换电路120的输入端均用于接入直流电源电压，多个所述电压转换电路120的输入端与多个所述电源输出端111一一对应电连接；所述电压转换电路120用于将所述直流电源电压转换多种供电电压；

控制电路130与多个所述电压转换电路120电连接；所述控制电路130用于获取负载状态信号，并根据所述负载状态信号控制相应的所述电压转换电路120工作/停止工作。

现有的电源供应器通常为12V固定电压输出。由P＝U*I可知，固定电压的情况下，随着负载的功率越来越高，电源供应器的电流也越来越来大，进而导致功耗P′＝I²R越来越高。

本实施例中，直流电源电压可以设置为48V，多种供电电压可以包括3.3V、5V、12V等。目前电信通讯产品的功能电路中大多以48V为标准供电电压，具有一定规模的市场生态链架构，本实施例将直流电源电压设置为48V，便于与现有的电信通讯产品兼容。而且48V低于60V额定电压限值，被视为安全超低电压(SELV)。本实施例采用48V配电方案可在不造成用电安全的情况下，最大限度降低I²R损耗。

由P＝U*I可知，负载功率相同的情况下，电压增大，电流减小，功耗P′＝I²R也会减小，且电源供应装置100中的线材和电路板的走线宽度，以及电容的数量都可以减小，进而减小电源供应装置100的体积和重量。

多个电压转换电路120可以将直流电源电压转换为多种供电电压，以对负载中的多个功能电路供电，满足不同的供电需求。例如，电源供应装置100应用于电脑，负载为主机板200，主机板200包括中央处理器220、图像处理器210和存储器230。电源供应装置100可以将直流电源电压转换为3.3V、5V、12V三个供电电压，并分别输出至中央处理器220、图像处理器210和存储器230，以满足中央处理器220、图像处理器210和存储器230的不同的供电需求。多种供电电压还可以包括24V等，在此不作限制。

控制电路130可以根据负载的用电需求控制多个电压转换电路120相应的供电电压。例如，负载需要3.3V供电电压时，控制器可以控制相应的电压转换电路120输出3.3V的供电电压，并控制其他电压转换电路120不工作；负载需要3.3V和5V供电电压时，控制器可以控制相应的电压转换电路120输出3.3V和5V的供电电压，并控制其他电压转换电路120不工作。如此，根据负载的需求控制相应的电压转换电路120工作，并控制其他电压转换电路120不工作，可以降低电源供应装置100的功耗。其中，控制电路130可以选用微处理器、FPGA(Field Programmable Gate Array)等具有控制功能的芯片实现。电压转换电路120可以选用buck电路、boost电路等实现。

本申请通过多个电压转换电路120将直流电源电压转换为多种供电电压，可以满足负载的供电需求。通过控制电路130根据负载的用电需求控制相应的电压转换电路120工作和其他电压转换电路120不工作，可以降低电路功耗。

在一实施例中，所述输出接口110还包括通信端112；

所述控制电路130与所述通信端112电连接，所述通信端112与所述负载电连接，所述通信端112用于传输所述负载状态信号至所述控制电路130。

本实施例中，控制电路130可以通过通信端112与负载通信。负载将用电需求发送至控制电路130，以使控制电路130控制相应的电压转换电路120工作。例如，负载为主机板200，主机板200包括中央处理器220、图像处理器210和存储器230。当图像处理器210、中央处理器220和存储器230均处于工作状态时，主机板200通过通信端112向控制电路130输出第一工作信号；当中央处理器220和存储器230均处于工作状态，图像处理器210不工作时，主机板200通过通信端112向控制电路130输出第二工作信号；当主机板200处于休眠状态时，主机板200通过通信端112向控制电路130输出休眠信号。其中，第一工作信号、第二工作信号和休眠信号可以是包含负载状态的报文数据，控制器可以通过查表的方式确定当前报文数据对应的主机板200的状态和用电需求。例如第一工作信号为011100，其中的“111”就表示中央处理器220、图像处理器210和存储器230均处于工作状态；第二工作信号为010100，其中的“101”就表示中央处理器220和存储器230处于工作状态，图像处理器210不工作；休眠信号为000100，其中的“001”就表示中央处理器220和图像处理器210不工作，存储器230处于工作状态。

参照图2，在一实施例中，所述电源供应装置100包括第一电压转换电路121、第二电压转换电路122和第三电压转换电路123，所述输出接口110包括第一电源输出端111a、第二电源输出端111b和第三电源输出端111c；

所述第一电压转换电路121用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述第一电源输出端111a；所述第二电压转换电路122用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述第二电源输出端111b；所述第三电压转换电路123用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述第三电源输出端111c；所述第一供电电压、第二供电电压和第三供电电压的大小均不相等。

本实施例中，第一电源输出端111a可以用于向主机板200的图像处理器210输出第一供电电压，第二电源输出端111b可以用于向主机板200的中央处理器220输出第二供电电压，第三电源端可以用于向主机板200的存储器230输出第三供电电压。其中，第一供电电压可以为3.3V，第二供电电压可以为5V，第三供电电压可以为12V。如此，可以满足不同功能电路的不同用电需求。

在一实施例中，所述负载状态信号包括第一工作信号、第二工作信号及休眠信号，所述控制电路130用于在接收到所述第一工作信号时，控制所述第一电压转换电路121、第二电压转换电路122、第三电压转换电路123均工作；在接收到所述第二工作信号时，控制所述第一电压转换电路121停止工作，和所述第二电压转换电路122和第三电压转换电路123工作；在接收到所述休眠信号时，控制所述第一电压转换电路121和第二电压转换电路122停止工作，和第三电压转换电路123工作。

本实施例中，控制器接收到第一工作信号时，控制第一电压转换电路121、第二电压转换电路122和第三电压转换电路123分别输出第一供电电压、第二供电电压和第三供电电压以向图像处理器210、中央处理器220和存储器230供电；控制器接收到第二工作信号时，控制第一电压转换电路121不工作，第二电压转换电路122和第三电压转换电路123分别输出第二供电电压和第三供电电压以向中央处理器220和存储器230供电；控制器接收到休眠信号时，控制第一电压转换电路121和第二转换电路不工作，第三电压转换电路123输出第三供电电压以向存储器230供电。如此，技能满足不同功能电路的用电需求，又能降低电路功耗。

在一实施例中，所述电源输出端111为金手指导电触片。

本实施例中，输出接口110可以设置为插接卡式，电源输出端111和通信端112可以设置为金手指导电触片。如此，电源供应装置100可以插接于负载上，节省了连接器和线材。

在一实施例中，所述电源供应装置100还包括电源电路140；

所述电源电路140的输入端用于接入交流电源，所述电源电路140的输出端与多个所述电压转换电路120的输入端电连接；所述电源电路140用于将所述交流电源转换为所述直流电源电压。

本实施例中，电源电路140的输入端可以接入市电。电源电路140可以将市电转换为直流电源电压，以供电压转换电路120进行电压转换。其中，直流电源电压可以设置为48V。

参照图2，本申请还提出一种电子设备，所述电子设备包括主机板200和上述的电源供应装置100，所述电源供应装置100用于将直流电源电压转换为多种供电电压至所述主机板200。

该电源供应装置100的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本申请电子设备中使用了上述电源供应装置100，因此，本申请电子设备的实施例包括上述电源供应装置100的全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

在一实施例中，所述电源供应装置100集成于所述主机板200内。或者，所述电源供应装置100插接于所述主机板200上。如此，可以节省电源供应装置100和主机板200之间的线材和连接器，进而减小电子设备的体积和重量。

在一实施例中，以所述主机板200包括图像处理器210、中央处理器220和存储器230为例，所述电源供应装置100包括第一电压转换电路121、第二电压转换电路122和第三电压转换电路123；

所述第一电压转换电路121用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述图像处理器210；所述第二电压转换电路122用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述中央处理器220；所述第三电压转换电路123用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述存储器230。

本实施例通过第一电压转换电路121、第二电压转换电路122和第三电压转换电路123分别向图像处理器210、中央处理器220和存储器230供电，可以满足不同功能电路的不同用电需求。

上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的精神和范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种电源供应装置，其特征在于，所述电源供应装置包括：

输出接口，用于与负载电连接；所述输出接口包括多个电源输出端，多个所述电源输出端用于输出多种供电电压；

多个电压转换电路，多个所述电压转换电路的输入端均用于接入直流电源电压，多个所述电压转换电路的输出端与多个所述电源输出端一一对应电连接；多个所述电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为多种所述供电电压；

控制电路，与多个所述电压转换电路电连接；所述控制电路用于获取负载状态信号，并根据所述负载状态信号控制相应的所述电压转换电路工作/停止工作。

2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述输出接口还包括通信端；

所述控制电路与所述通信端电连接，所述通信端与所述负载电连接，所述通信端用于传输所述负载状态信号至所述控制电路。

3.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，所述电源供应装置包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路，所述输出接口包括第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端；

所述第一电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述第一电源输出端；所述第二电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述第二电源输出端；所述第三电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述第三电源输出端；所述第一供电电压、第二供电电压和第三供电电压的大小均不相等。

4.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，所述负载状态信号包括第一工作信号、第二工作信号及休眠信号，所述控制电路用于在接收到所述第一工作信号时，控制所述第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路均工作；在接收到所述第二工作信号时，控制所述第一电压转换电路停止工作，和所述第二电压转换电路和第三电压转换电路工作；在接收到所述休眠信号时，控制所述第一电压转换电路和第二电压转换电路停止工作，和第三电压转换电路工作。

5.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述直流电源电压为48V。

6.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述电源输出端为金手指导电触片。

7.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述电源供应装置还包括电源电路；

所述电源电路的输入端用于接入交流电源，所述电源电路的输出端与多个所述电压转换电路的输入端电连接；所述电源电路用于将所述交流电源转换为所述直流电源电压。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主机板和如权利要求1至7任一项所述的电源供应装置，所述电源供应装置用于将直流电源电压转换为多种供电电压至所述主机板。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电源供应装置集成于所述主机板上，或插接于所述主机板上。

10.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述主机板包括图像处理器、中央处理器和存储器，所述电源供应装置包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；

所述第一电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第一供电电压，并输出至所述图像处理器；所述第二电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第二供电电压，并输出至所述中央处理器；所述第三电压转换电路用于将所述直流电源电压转换为第三供电电压，并输出至所述存储器。