JP2014124083A - 電源アダプタープレート、給電システム及び当該給電システムを備える電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクティングフィンガーを備える電源を、コネクティングフィンガースロットを備えるマザーボードに適用させると共に、標準電源コネクタを備える一般のマザーボードに適用させるための電源アダプタープレート、給電システム及び当該給電システムを備える電子装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電源アダプタープレートは、外部電源の電圧を、マザーボードを有する電子装置に伝送するために用いられ、電子部品が実装された基板と、内部に複数の第１導電端子が設けられ、且つ外部電源の複数の第２導電端子を有するスロットと互いに挿入接続されるスロットと、第１変換回路と、第１電気コネクタとを備える。第１変換回路は、第１導電端子を介して外部電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ第一電圧、第三電圧及び第四電圧を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源アダプタープレート、給電システム及び当該給電システムを備える電子装置に関するものである。

従来から、電子装置は、通常、交流電圧が直流電圧に変換された電源によって給電される。最近の電源のコネクタは、ケーブル付きの接続ポート及びコネクティングフィンガー（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｆｉｎｇｅｒ）を含む。また、電子装置のマザーボードには、一般的に、標準の電源コネクタを採用するので、ケーブル付きの接続ポートを備えた電源が幅広く使用されている。

他方、コネクティングフィンガーを備える電源は、容易に挿抜したり、取り換えたりすることができる等の利点を有するため、ユーザに好まれている。しかし、コネクティングフィンガーを備える電源は、コネクティングフィンガースロットを備えるマザーボードしか適用できず、標準電源コネクタを備える一般のマザーボードには適用できない。従って、コネクティングフィンガーを備える電源は、使用が制限され、ユーザに不便をもたらす。

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、コネクティングフィンガーを備える電源を、コネクティングフィンガースロットを備えるマザーボードに適用させると共に、標準電源コネクタを備える一般のマザーボードに適用させるための電源アダプタープレート、給電システム及び当該給電システムを備える電子装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電源アダプタープレートは、外部電源の電圧を、マザーボードを有する電子装置に伝送するために用いられ、電子部品が実装された基板と、基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子が設けられ、且つ外部電源の複数の第２導電端子を有するスロットと互いに挿入接続されるスロットと、基板に設けられた第１変換回路と、基板に設けられた第１電気コネクタと、を備える。第１変換回路は、第１導電端子を介して外部電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ第一電圧、第三電圧及び第四電圧を出力し、第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の第３導電端子は、第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を電子装置のマザーボードに出力して、マザーボードに給電する。

上記の課題を解決するために、本発明に係る給電システムは、マザーボードを備える電子装置に給電し、且つ電源を備える。前記電源はスロットを備え、前記スロットの中には、複数の第２導電端子が設けられており、前記電源は、前記第２導電端子を介して第一電圧及び第二電圧を出力する。前記給電システムは、前記電源と前記電子装置との間に分離可能に電気的に接続されている電源アダプタープレートをさらに備え、前記電源アダプタープレートは、電子部品が実装された基板と、前記基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子を備え、且つ前記電源のスロットと互いに挿入接続されるスロットと、前記基板に設けられた第１変換回路と、前記基板に設けられた第１電気コネクタと、を備え、前記第１変換回路は、前記第１導電端子を介して前記電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ前記第一電圧、前記第三電圧及び前記第四電圧を出力し、前記第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は前記電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の前記第３導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を前記電子装置の前記マザーボードに出力して、前記マザーボードに給電する。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電子装置は、マザーボード及び給電システムを備える。前記給電システムは、スロットを有する電源及び前記電源と前記電子装置との間に分離可能に電気的に接続されている電源アダプタープレートを備え、前記前記スロットの中には、複数の第２導電端子が設けられており、前記電源は、前記第２導電端子を介して第一電圧及び第二電圧を出力し、前記電源アダプタープレートは、電子部品が実装された基板と、前記基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子を備え、且つ前記電源のスロットと互いに挿入接続されるスロットと、前記基板に設けられた第１変換回路と、前記基板に設けられた第１電気コネクタと、を備え、前記第１変換回路は、前記第１導電端子を介して前記電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ前記第一電圧、前記第三電圧及び前記第四電圧を出力し、前記第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は前記電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の前記第３導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を前記電子装置のマザーボードに出力して、前記マザーボードに給電する。

従来の技術と異なり、本発明の電子装置は電源アダプタープレートを備えるため、電源はコネクティングフィンガーのスロットを有する電源とすることができる。また、電源を電源アダプタープレートに直接に接続して、さらに第１データライン及び第２データラインを介して電源アダプタープレートをマザーボードに分離可能に接続させることによって、電源は標準の電源コネクタを持つ一般のマザーボードと電気的に接続することもできる。従って、電源に対する使用制限は減少し、ユーザに便利さをもたらす。

本発明の実施形態に係る電子装置の内部構造を示す図である。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。部品間の接続関係を明確に示すために、図１において点線によって２つのコネクタ或いは２つのスロットの間の接続関係を表し、実線によって他の電子部品の間の接続関係を表す。

図１に示すように、本発明の電子装置１００は、メイン回路基板を備える。前記メイン回路基板は、必要な電源信号を受信するための標準のコネクタを備える。本実施形態において、電子装置１００はホストであり、前記メイン回路基板は前記ホストのマザーボード２０である。具体的には、電子装置１００は、給電システム１０と、マザーボード２０と、ファン３０と、第１データライン４０と、第２データライン５０と、第３データライン６０と、第４データライン７０と、を含む。給電システム１０は、第１データライン４０、第２データライン５０及び第３データライン６０を介して、それぞれマザーボード２０と分離可能に接続されている。また、給電システム１０は、マザーボード２０及びファン３０に必要とする電気エネルギーを提供する。さらに、給電システム１０は、マザーボード２０からの制御信号をファン３０に伝送するとともに、ファン３０がマザーボード２０に対して出力された回転速度フィードバック信号を伝送する。マザーボード２０は、各種の信号を処理することで、電子装置１００の対応する機能を実行する。マザーボード２０には、複数のコネクタ（図示せず）が設けられている。ファン３０は、マザーボード２０の放熱を促進するために用いられる。本実施形態において、ファン３０の数は１つであるが、ファン３０の数量は限定されるものではなく、必要に応じてファン３０の数量を増加することができる。さらに、第１データライン４０、第２データライン５０及び第３データライン６０は、それぞれケーブル及びケーブルの両端に位置する電気コネクタを含む。第４データライン７０は、ケーブル及び当該ケーブルの一端に接続されている電気コネクタを備える。

好ましくは、給電システム１０は、電源１１及び電源アダプタープレート１２を備える。電源１１は、交流−直流電圧変換回路１１ａ及びスロット１１ｂを備える。スロット１１ｂの内部には、複数の第２導電端子１１１を備える。交流−直流電圧変換回路１１ａは、交流電圧を受信し、且つ受信した交流電圧を対応する直流電圧に変換する。より詳細には、前記直流電圧は、第一電圧及び第二電圧を含む。本実施形態において、前記第一電圧及び前記第二電圧は、全て１２Ｖである。また、前記第二電圧の生成時間は前記第一電圧の生成時間より早い。電源１１は、外部交流電源（図示せず）に電気的に接続されると、前記第二電圧を生成して、電子装置１００を初期化する。電子装置１００が起動されると、電源１１は前記第一電圧を生成して、電子装置１００に対して、正常に動作することに必要な駆動電圧を提供する。また、前記第一電圧及び前記第二電圧は、実際の必要に応じて、交流−直流電圧変換回路１１ａによって、相応する電圧値の直流電圧に変換して得ることができる。

電源アダプタープレート１２は、スロット１２ａと、第１変換回路１２ｂと、第２変換回路１２ｃと、第１電気コネクタ１２ｄと、第２電気コネクタ１２ｅと、第３電気コネクタ１２ｆと、第４電気コネクタ１２ｇと、基板１２ｈと、を備える。基板１２ｈは、スロット１２ａ、第１変換回路１２ｂ、第２変換回路１２ｃ、第１電気コネクタ１２ｄ、第２電気コネクタ１２ｅ、第３電気コネクタ１２ｆ及び第４電気コネクタ１２ｇを実装することに用いられる。スロット１２ａ内には、複数の第２導電端子１１１に対応する複数の第１導電端子１２２が設けられている。本実施形態において、第１導電端子１２２及び第２導電端子１１１は、全てコネクティングフィンガーである。電源１１と電源アダプタープレート１２とは、スロット１１ｂとスロット１２ａとの接続によって互いに電気的に接続されている。第１電気コネクタ１２ｄは、複数の第３導電端子１２３を備える。各第３導電端子１２３の一端は第１変換回路１２ｂに電気的に接続され、各第３導電端子１２３の他端は第１データライン４０を介してマザーボード２０と分離可能に接続されている。第２電気コネクタ１２ｅは、第４導電端子１２４を備える。第４導電端子１２４の一端は第１変換回路１２ｂに電気的に接続され、第４導電端子１２４の他端は第２データライン５０を介してマザーボード２０と分離可能に電気的に接続されている。第３電気コネクタ１２ｆは、第５導電端子１２５及び第６導電端子１２６を備える。第４電気コネクタ１２ｇは、第７導電端子１２７、第８導電端子１２８及び第９導電端子１２９を備える。第５導電端子１２５の一端は第２変換回路１２ｃを介して第７導電端子１２７の一端に接続され、第５導電端子１２５の他端は第３データライン６０を介してマザーボード２０と分離可能に接続されている。第６導電端子１２６の一端は第３データライン６０を介してマザーボード２０と分離可能に接続され、第６導電端子１２６の他端は第８導電端子１２８の一端に接続されている。第７導電端子１２７の他端は、第４データライン７０を介してファン３０と分離可能に接続されている。第８導電端子１２８の他端は、第４データライン７０を介してファン３０と分離可能に接続されている。第９導電端子１２９の一端は第１変換回路１２ｂに接続され、第９導電端子１２９の他端は第４データライン７０を介してファン３０と分離可能に接続されている。

本実施形態において、第１電気コネクタ１２ｄは、２４個の導電端子を備えるコネクタである。前記２４個の導電端子の内の一部は、第３導電端子１２３として用いられる。第２電気コネクタ１２ｅは、８個の導電端子及び／或いは６個の導電端子を備えるコネクタである。第２電気コネクタ１２ｅの内の一部の導電端子は、第４導電端子１２４として用いられる。第３電気コネクタ１２ｆは、１０個の導電端子を備えるコネクタである。第３電気コネクタ１２ｆの内の一部の導電端子は、第５導電端子１２５として用いられる。第４電気コネクタ１２ｇは、１６個の導電端子を備えるコネクタである。第４電気コネクタ１２ｇの内の一部の導電端子は、第６導電端子１２６として用いられる。

第１変換回路１２ｂは、電源１１が出力した第一電圧及び第二電圧を受信し、且つ受信した第一電圧を第三電圧に変換し、受信した第二電圧を第四電圧に変換する。また、第１変換回路１２ｂは、前記第１電気コネクタ１２ｄに、前記第三電圧、前記第四電圧及び前記第一電圧を出力し、且つ第２電気コネクタ１２ｅ及び第４電気コネクタ１２ｇに前記第一電圧を出力する。複数の第３導電端子１２３は、前記第三電圧、前記第四電圧及び前記第一電圧を受信し、且つ第１データライン４０を介してマザーボード２０に前記第三電圧、前記第四電圧及び前記第一電圧を伝送して、マザーボード２０に給電する。本実施形態において、前記第三電圧及び前記第四電圧は、全て５Ｖである。また、前記第四電圧はマザーボード２０を初期化するために用いられる。第２電気コネクタ１２ｅの第４導電端子１２４は、前記第一電圧を受信し、且つ当該第一電圧をマザーボード２０に出力する。第４電気コネクタ１２ｇの第９導電端子１２９は、前記第一電圧を受信し、且つ当該第一電圧をファン３０に出力して、ファン３０に給電する。

マザーボード２０は、第３データライン６０を介して、第３電気コネクタ１２ｆの第５導電端子１２５に第一制御信号を出力する。第５導電端子１２５は、前記第一制御信号を受信して、これを第２変換回路１２ｃに出力する。第２変換回路１２ｃは、第５導電端子１２５からの第一制御信号を第二制御信号に変換し、且つ前記第二制御信号を第４電気コネクタ１２ｇの第７導電端子１２７に出力する。第７導電端子１２７は、前記第二制御信号を受信し、且つ第４データライン７０を介して、ファン３０に前記第二制御信号を出力して、ファン３０の回転をコントロールする。ファン３０は、第４データライン７０を介して、第４電気コネクタ１２ｇの第８導電端子１２８に回転速度フィードバック信号を出力する。第８導電端子１２８は、前記回転速度フィードバック信号を受信してこれを第６導電端子１２６に伝送する。第６導電端子１２６は、前記回転速度フィードバック信号を受信し、且つ第４データライン７０を介してマザーボード２０に前記回転速度フィードバック信号を出力する。マザーボード２０は、前記回転速度フィードバック信号に基づいて、前記第一制御信号を制御して調節することで、ファン３０の回転速度をリアルタイムに調整する。本実施形態において、前記第一制御信号及び前記第二制御信号は、全てパルス幅変調（ＰＷＭ）信号である。中でも、前記第一制御信号の高電圧は３．３Ｖであり、前記第二制御信号の高電圧は５Ｖである。

上記の記載から分かるように、電子装置１００は電源アダプタープレート１２を備えるため、電源１１はコネクティングフィンガーのスロットを有する電源とすることができる。また、電源１１を電源アダプタープレート１２に直接に接続して、さらに第１データライン４０及び第２データライン５０を介して電源アダプタープレート１２をマザーボード２０に分離可能に接続させることによって、電源１１は標準の電源コネクタを持つ一般のマザーボード２０と電気的に接続することもできる。従って、電源１１に対する使用制限は減少し、ユーザに便利さをもたらす。

また、電源アダプタープレート１２がファン３０とマザーボード２０とにそれぞれ分離可能に電気的に接続されているため、電源アダプタープレート１２は、マザーボード２０からの第一制御信号を受信して、当該第一制御信号を第二制御信号に変換し、且つファン３０に前記第二制御信号を出力して、ファン３０の回転速度をコントロールする。これと同時に、電源アダプタープレート１２は、ファン３０の回転速度フィードバック信号を受信して、当該回転速度フィードバック信号をマザーボード２０に出力して、前記第一制御信号をリアルタイムに調節することによって、ファン３０の回転速度をコントロールすることができる。上記のような回路構造によって、配線の接続は容易になる。

さらに、基板１２ｈ上に、導電端子の数が異なる複数のコネクタを設けることができるので、電源アダプタープレート１２はマザーボード２０に複数の選択可能な電源コネクタを提供することができる。従って、ユーザの使用需要をさらに満足させることができる。

１０ 給電システム
１１ 電源
１１ａ 交流−直流電圧変換回路
１１ｂ、１２ａスロット
１２ 電源アダプタープレート
１２ｂ 第１変換回路
１２ｃ 第２変換回路
１２ｄ 第１電気コネクタ
１２ｅ 第２電気コネクタ
１２ｆ 第３電気コネクタ
１２ｇ 第４電気コネクタ
１２ｈ 基板
２０ マザーボード
３０ ファン
４０ 第１データライン
５０ 第２データライン
６０ 第３データライン
７０ 第４データライン
１００ 電子装置
１１１ 第２導電端子
１２２ 第１導電端子
１２３ 第３導電端子
１２４ 第４導電端子
１２５ 第５導電端子
１２６ 第６導電端子
１２７ 第７導電端子
１２８ 第８導電端子
１２９ 第９導電端子

Claims (8)

1. 外部電源の電圧を、マザーボードを有する電子装置に伝送するための電源アダプタープレートであって、
   電子部品が実装された基板と、前記基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子が設けられ、且つ前記外部電源の複数の第２導電端子を有するスロットと互いに挿入接続されるスロットと、前記基板に設けられた第１変換回路と、前記基板に設けられた第１電気コネクタと、を備え、
   前記第１変換回路は、前記第１導電端子を介して前記外部電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ前記第一電圧、前記第三電圧及び前記第四電圧を出力し、
   前記第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は前記電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の前記第３導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を前記電子装置の前記マザーボードに出力して、前記マザーボードに給電することを特徴とする電源アダプタープレート。
2. 前記第四電圧は、前記マザーボードを初期化するために用いられ、前記第三電圧と前記第一電圧との値は、異なっていることを特徴とする請求項１に記載の電源アダプタープレート。
3. 前記電源アダプタープレートは、前記基板に設けられた第２電気コネクタをさらに備え、前記第２電気コネクタは、第４導電端子を備え、前記第４導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、前記第４導電端子の他端は前記マザーボードと分離可能に接続され、前記第４導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧を受信し、且つ当該第一電圧を前記マザーボードに出力して、前記マザーボードに給電することを特徴とする請求項２に記載の電源アダプタープレート。
4. 前記電源アダプタープレートは、前記基板に設けられた第３電気コネクタ、第４電気コネクタ及び第２変換回路をさらに備え、前記第３電気コネクタは、第５導電端子を含み、前記第５導電端子の一端は前記第２変換回路に接続され、前記第５導電端子の他端は前記マザーボードと分離可能に接続され、前記第４電気コネクタは、第７導電端子及び第９導電端子を含み、前記第７導電端子の一端は前記第２変換回路に接続され、前記第７導電端子の他端は前記電子装置のファンと分離可能に接続され、前記第９導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、前記第９導電端子の他端は前記ファンと分離可能に接続され、
   前記第５導電端子は、前記マザーボードが出力した第一制御信号を受信し、且つ当該第一制御信号を前記第２変換回路に出力し、前記第２変換回路は、前記第一制御信号を対応する第二制御信号に変換し、且つ当該第二制御信号を前記第７導電端子に出力し、前記第７導電端子は、前記ファンに前記第二制御信号を出力して、前記ファンの回転速度をコントロールし、前記第９導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧を受信し、且つ当該第一電圧を前記ファンに出力して、前記ファンに給電することを特徴とする請求項３に記載の電源アダプタープレート。
5. 前記第一制御信号及び前記第二制御信号は、全てパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項４に記載の電源アダプタープレート。
6. 前記第３電気コネクタは第６導電端子をさらに含み、前記第４電気コネクタは第８導電端子をさらに含み、前記第６導電端子の一端は前記第８導電端子の一端に接続され、前記第６導電端子の他端は前記マザーボードと分離可能に接続され、前記第８導電端子の他端は、前記ファンと分離可能に接続され、前記第８導電端子は、前記ファンが出力した回転速度フィードバック信号を受信し、且つ前記第６導電端子を介して前記回転速度フィードバック信号を前記マザーボードに出力することで、前記第一制御信号を調節することを特徴とする請求項４に記載の電源アダプタープレート。
7. マザーボードを備える電子装置に給電し、且つ電源を備え、前記電源はスロットを備え、前記スロットの中には、複数の第２導電端子が設けられており、前記電源は、前記第２導電端子を介して第一電圧及び第二電圧を出力する給電システムであって、
   前記給電システムは、前記電源と前記電子装置との間に分離可能に電気的に接続されている電源アダプタープレートをさらに備え、
   前記電源アダプタープレートは、電子部品が実装された基板と、前記基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子を備え、且つ前記電源のスロットと互いに挿入接続されるスロットと、前記基板に設けられた第１変換回路と、前記基板に設けられた第１電気コネクタと、を備え、
   前記第１変換回路は、前記第１導電端子を介して前記電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ前記第一電圧、前記第三電圧及び前記第四電圧を出力し、
   前記第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は前記電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の前記第３導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を前記電子装置の前記マザーボードに出力して、前記マザーボードに給電することを特徴とする給電システム。
8. マザーボード及び給電システムを備える電子装置であって、前記給電システムは、スロットを有する電源及び前記電源と前記電子装置との間に分離可能に電気的に接続されている電源アダプタープレートを備え、前記前記スロットの中には、複数の第２導電端子が設けられており、前記電源は、前記第２導電端子を介して第一電圧及び第二電圧を出力し、
   前記電源アダプタープレートは、電子部品が実装された基板と、前記基板の一端に設けられており、内部に複数の第１導電端子を備え、且つ前記電源のスロットと互いに挿入接続されるスロットと、前記基板に設けられた第１変換回路と、前記基板に設けられた第１電気コネクタと、を備え、
   前記第１変換回路は、前記第１導電端子を介して前記電源が出力した第一電圧及び第二電圧を受信して、受信した第一電圧を対応する第三電圧に変換し、受信した第二電圧を対応する第四電圧に変換し、且つ前記第一電圧、前記第三電圧及び前記第四電圧を出力し、
   前記第１電気コネクタは、複数の第３導電端子を備え、各第３導電端子の一端は前記第１変換回路に接続され、各第３導電端子の他端は前記電子装置のマザーボードと分離可能に接続され、複数の前記第３導電端子は、前記第１変換回路が出力した第一電圧、第三電圧及び第四電圧を受信し、且つ当該第一電圧、第三電圧及び第四電圧を前記電子装置のマザーボードに出力して、前記マザーボードに給電する
   ことを特徴とする電子装置。