TW201712479A - 電源供應器及電腦機箱 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電源供應器及電腦機箱。電源供應器，適於電性連接一外部交流電。電源供應器包括主供電單元以及應用電源單元。主供電單元在一工作模式將外部交流電轉換為一直流工作電源。應用電源單元將外部交流電轉換為直流應用電壓，藉此提供給應用模組。電源供應器及應用模組則裝設於電腦機箱的機箱架。當電源供應器接收外部交流電時，不論主供電單元是否輸出直流工作電源，應用電源單元持續輸出直流應用電壓至應用模組。藉此，不論電腦的工作狀態是在正常工作、待機、休眠、睡眠或關機時，電源供應器及電腦機箱皆可提供充電功能。

Description

電源供應器及電腦機箱

本發明有關於一種個人電腦，且特別是一種具有充電功能的電源供應器及電腦機箱。

個人電腦通常具有一個電腦機箱，用以裝設各種功能模組，諸如電源供應器、主機板、各式介面接頭等等。電源供應器將外部的交流電源轉換成直流的供電電源，並提供直流電壓至主機板甚至介面接頭(如，通用序列匯流排(USB)的介面接頭)。通常，電源供應器具有一般工作模式與待機模式，在正常工作模式即正常供電給主機板。而待機模式，則一般提供5伏特的待機電壓給通用序列匯流排。然而，為了提供更有效的待機充電能力，一般的5伏特的待機電壓可能不符需求。

本發明實施例提供一種電源供應器及電腦機箱，用於提供充電的功能。

本發明實施例提供一種電源供應器，適於電性連接一外部交流電。電源供應器包括主供電單元以及應用電源單元。主供電單元在一工作模式將外部交流電轉換為一直流工作電源。應用電源單元將外部交流電轉換為直流應用電壓，並在一非工作模式下持續提供直流應用電壓。

本發明實施例提供一種電腦機箱，包括機箱架、電源供應器以及應用模組。電源供應器配置於機箱架，電源供應器電性連接 一外部交流電源，並在一工作模式提供一工作電壓，而在一非工作模式依據外部交流電源提供直流應用電壓。應用模組安裝於機箱架，並電性連接該直流應用電壓，以依據直流應用電壓而工作。

綜上所述，本發明實施例提供一種電源供應器及電腦機箱，電源供應器用於連接電腦機箱的應用模組，並在不是正常工作模式(如電腦待機、休眠、睡眠或關機)時仍能提供充電功能。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧電腦機箱

11、11’‧‧‧電源供應器

12、12’、12a、12b‧‧‧應用模組

13‧‧‧主機板

14‧‧‧機箱架

131‧‧‧通用序列匯流排

112a、113a‧‧‧供電線

ATX24‧‧‧進階技術延伸主機板電源介面

SATA‧‧‧串列進階技術附接介面

PATA‧‧‧並列進階技術附接介面

PCIE‧‧‧快速周邊裝置連接電源界面

+12V、+5V‧‧‧電壓

2、2’‧‧‧電子裝置

111‧‧‧主供電單元

112‧‧‧應用電源單元

AC‧‧‧外部交流電

CPUP‧‧‧中央處理單元電源介面

121a、121b、121c‧‧‧接腳

113‧‧‧待機電源單元

121‧‧‧充電接頭

122‧‧‧電壓調整單元

123‧‧‧無線充電介面

圖1A是本發明實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。

圖1B是本發明另一實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。

圖1C是本發明另一實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。

圖1D是本發明另一實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。

圖1E是本發明另一實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。

圖2是本發明實施例提供的電源供應器的外觀示意圖。

圖3A是本發明實施例提供的電腦機箱及所安裝的應用模組的示意圖。

圖3B是本發明另一實施例提供的電腦機箱及所安裝的應用模組的示意圖。

圖4是本發明另一實例提供的電源供應器連接電腦機箱的應 用模組的電路方塊圖。

圖5是本發明另一實例提供的電源供應器的外觀示意圖。

〔電源供應器及電腦機箱之實施例〕

請參照圖1A，圖1A是本發明實施例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。電源供應器11包括主供電單元111以及應用電源單元112。電源供應器11的主供電單元111以及應用電源單元112將外部的交流電AC轉換為直流電，且主供電單元111以及應用電源單元112是彼此獨立的供電。

如圖1A所示，電源供應器11透過供電線112a提供+12V的直流電力至應用模組12。另外，進階技術延伸主機板(Advanced Technology Extended)電源介面ATX24也提供電源供應器11提供直流電力至應用模組的供電路徑。電源供應器11透過進階技術延伸主機板電源介面ATX24耦接主機板13與應用模組12，且主機板13透過其通用序列匯流排(USB)131耦接應用模組12。雖然在本實施例中，主供電單元111是透過進階技術延伸主機板電源介面ATX24供電，但是本發明並不限定於此。在其他實施例中，主供電單元111也可以透過其他的供電介面，像是mini-ATX24、mirco-ATX24或BTX24等介面供電。

電源供應器11的主供電單元111具有工作模式與待機模式，工作模式是用於電腦的主機板13開機時的應用情況，主供電單元11在工作模式將外部交流電AC轉換為直流工作電源，所述直流工作電源是提供給電腦的主機板或其他功能電路的正常工作電力。如圖1所示，主供電單元111透過進階技術延伸主機板電源介面ATX24將+12V、+5V與3.3V的電壓提供至主機板13。另外，當電源供應器11更連接電腦的其他功能單元時，電源供應器11也透過其他電源介面供提供直流電力。如圖2所示，電源供應器11也具有中央處理單元(CPU)電源介面CPUP，以提供給中央處理 單元+12V的電力，且具有快速周邊裝置連接(Peripheral Component Interconnect Express)電源界面PCIE，以提供+12V與+3.3V給如顯示卡等功能電路板的電力。另外，除了前述的主機板電源介面ATX24、中央處理器電源介面CPUP、具有快速周邊裝置連接(PCIE)電源界面PCIE之外，電源供應器11也可有其他電源介面，如序列先進技術附接介面(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)、並列先進技術附接介面(Parallel Advanced Technology Attachment，PATA)、軟碟(Floppy)電源介面等。但上述電源介面僅是用以舉例用於電腦主機的電源介面的種類，並非用以限定本發明。

另一方面，待機模式是主機板13的電力被關閉或者處於休眠(或睡眠)模式時的應用情況，此時主供電單元11並不供電給主機板以及其他功能電路板。

請再參照圖1A，應用電源單元112將外部交流電AC轉換為直流應用電壓，並提供直流應用電壓至應用模組12。在本實施例中，直流應用電壓是+12V，但本發明並不因此限定。當電源供應器11接收外部交流電AC時，不論主供電單元111是否輸出直流工作電源，也就是無論是在上述的工作模式或非工作模式，應用電源單元112持續輸出直流應用電壓至應用模組12。

更進一步，分別如圖1A、圖1B、圖1C與圖1D所示，電源供應器11提供給應用模組12電力的供電路徑至少有以下所敘述的數個實施例，但是並不用來限定本發明。第一個實施例是前面已針對圖1A所述的電源供應器11的應用電源單元112直接提供+12V的電力給應用模組，此+12V的電力是與電腦的主機板13或其他功能電路板是否正常工作無關。只要電源供應器11有接收到外部交流電AC，則應用模組12能持續接收到直接來自於電源供應器11的+12V的電力。例如，在電腦的待機模式，電源供應器11仍能提供直流電力給應用模組12。然而，本發明並不限定電源 供應器11提供給應用模組12的直流電力的電壓值。

再者，參照圖1B，第二個實施例中的供電路徑是，電源供應器11透過進階技術延伸主機板電源介面ATX24轉送+5V的待機電源至應用模組12，也就是說電源供應器11在提供直流電力給主機板13的同時，也提供待機電源5V給應用模組12。

請繼續參照圖1B，在另外一些實施例中，主機板電源介面ATX24還可以透過一電壓轉換單元(未繪示)，而分別供給應用模組12和主機板13電源。此電壓轉換單元例如是升壓單元、降壓單元或是分壓單元，本發明並不限制。

再者，參照圖1C與圖1D，第三個實施例中，對應用模組12的供電路徑有兩個，其一是電源供應器11的應用電源單元112直接提供電力給應用模組12，其二是電源供應器11透過進階技術延伸主機板電源介面ATX24提供直流電力至主機板13，主機板13則能透過主機板13本身的介面提供應用模組12。如在圖1C中，主機板13的通用序列匯流排(USB)131提供+5V的電力給應用模組12。如圖1D中，主機板13則利用其序列先進技術附接(SATA)介面提供+5V和+12V的電力給應用模組12。由於此圖1C和圖1D之實施例中的供電路徑需要透過主機板13，使得當電腦在待機模式時，由於主機板13並不供電，使得應用模組12並無法在電腦待機時獲得來自主機板13的電力。需要注意的是，本發明並不限定電源供應器11供電給應用模組12直流電力的路徑，上述供電路徑只是用於幫助說明。

再者，參照圖1E，在第四個實施例中，對應用模組12的供電是電源供應器11的主供電單元111直接提供電力給應用模組12。如在圖1E中，主機板13的主供電單元111利用序列先進技術附接(SATA)介面提供+12V或+5V的電力給應用模組12。可替換的，主機板13的主供電單元111可使用並列先進技術附接(PATA)介面提供+12V或+5V的電力給應用模組12。

接著，請參照圖3A，圖3A是本發明實施例提供的電腦機箱及所安裝的應用模組的示意圖。電腦機箱1包括應用模組12，且電腦機箱1的機箱架14用以安裝電源供應器11，但本發明並不限定機箱架14的構造，圖3所描繪的機箱架14僅是用以舉例並幫助說明。又例如，電腦機箱的電源供應器一般分為上置型或下置型，圖3僅為其中一種示範性的設置方式，然而本發明也並不限定電源供應器11的位置。在圖3中，應用模組12可例如使用圖1A的架構，透過供電線112a接收電源供應器11之直流應用電壓。然而，在其他實施方式中，應用模組12可利用電源供應器的其他供電介面或者由主機板(圖3未示)獲得直流電力，例如參考圖1B、圖1C或圖1D的架構，應用模組12獲得電源供應器11的直流電壓的電壓大小與供電路徑已如前面說明，不再贅述。

應用模組12可以是充電模組或其他功能的電子模組。在本實施例以應用模組12是充電模組為例子來說明，但本發明並不因此限定。在本實施例中，所述的充電模組為QC2.0(Quick charge 2.0)充電模組，此充電模組可以是有線式的充電模組或者是無線式的充電模組。當應用模組12是QC2.0(Quick charge 2.0)充電模組時，其可以接收+5V或+12V的直流電並將電壓做轉換，以讓所連接(或無線鏈結)的電子裝置2進行充電。所述電子裝置例如式智慧型手機或平板電腦等行動裝置，但本發明並不因此限定。由於應用模組12並不一定是由電源供應器11獲得+5V的電壓，也可能例如是+12V，故作為應用模組12的QC2.0(Quick charge 2.0)充電模組其內設有電壓調整單元以將所獲得的直流應用電壓改變為所需的充電電壓。在實際應用時，應用模組12可以是發光模組或是光源控制模組，例如是LED模組、LED控制器、UV LED模組、UV LED控制器、UV燈條模組…等。另外，應用模組12也可以是風扇或是風扇控制模組等，惟本發明並不限定。

更進一步，應用模組12可以是可拆式的充電模組，也就是應 用模組12與機箱架14是可分離的。使用者或製造商可以選擇需要的應用模組，並將其安裝於機箱架14。例如，使用者可以選擇有線式的QC2.0充電模組或者是無線式QC2.0的充電模組安裝於機箱架。

再者，再參照圖3A，圖3A的應用模組12a是前述的應用模組12的一個示範性實施例。當應用模組12a是有線式的QC2.0充電模組時，應用模組12a包括電壓調整單元122與充電接頭121。電壓調整單元122將所接收的電力經過轉換後提供給充電接頭121。電壓調整單元122接收的電源例如是，圖3A所示，來自於電源供應器11的供電線112a的電源，但本發明並不因此限定。由於前面已說明了應用模組的電力來源，不再贅述。充電接頭121設置於應用模組12a的表面，其上設有三個電性接觸點，分別是+12V、接地GND與+5V，例如圖3A中的應用模組12a的接腳121a、接腳121b、接腳121c。電子裝置2所具有的對應連接埠可連接充電接頭121，讓電子裝置2進行充電。需要注意的是，依據設計的考量，充電接頭121的結構可以有多種形式，只要具有+12V/GND/+5V三個電性接觸點即可，本發明並不限定充電接頭121的外觀或其結構。

在另一實施例中，參照圖3B，圖3B是將圖3A的有線式的應用模組12a(有線式的QC2.0充電模組)替換為無線式的應用模組12b。當應用模組12b是無線式的QC2.0充電模組時，此無線式的QC2.0充電模組是將有線式的充電接頭121替換為無線充電介面123，藉此將有線的充電形式轉換為無線充電形式。只要讓電子裝置2’靠近無線充電介面123，則可進行充電。無線充電是所屬領域的通常知識，不在此贅述。另外，本發明也並不限定應用模組12a、12b的外觀，圖3A與圖3B的應用模組12a、12b的外觀僅是用於幫助說明。

另外，應用模組12當有更廣泛的實施方式。例如，應用模組 12還可以是空氣濾淨模組，並且配合上述的UV LED或是UV光條而有殺菌的效果，或甚至有產生負離子的功效。此外，應用模組12也可以是一物連網控制器，其可以控制家中的連網的電器設備。應用模組12還可以是加濕、香氛、保養…等模組。換言之，本發明所揭露的應用模組12之規格可以開放給廠商作不同的設計。

請再參照圖4，圖4是本發明另一實例提供的電源供應器連接電腦機箱的應用模組的電路方塊圖。相較於圖1A，電源供應器11’除了具有主供電單元111與應用電源單元112，更具有待機電源單元113。主供電單元111、應用電源單元112與待機電源單元113是彼此獨立的供電。待機電源單元113是提供習知的電腦系統常用的+5V待機電源，使得即使電腦系統是在待機、休眠、睡眠或關機時都能輸出+5V的電壓，例如做為安裝於電腦機箱上的通用序列匯流排(USB)的電源。相較於待機電源單元113，應用電源單元112所輸出的直流應用電壓並不是5V，在本實施例中應用電源單元112所輸出的直流應用電壓並是12V。即，直流應用電壓(+12V)不同於待機電壓(+5V)。待機電源單元113用以在電腦系統的待機模式時，將外部交流電AC轉換為待機電壓，並透過供電線113a將待機電壓提供至應用模組12。也就是說，當電源供應器11’接收外部交流電AC時，不論主供電單元111是否輸出直流工作電源，待機電源單元113持續輸出+5V的待機電壓。應用模組12’與圖1A的應用模組1大致相同，其差異僅在於應用模組12’更接收來自供電線113a的直流電力。根據本實施例可以得知，本案的應用電源單元112所輸出的直流應用電壓與待機電源單元113所輸出的+5V待機電壓兩者其中之一皆可被提供至應用模組12’，以做為充電電源。當應用模組12是選擇QC2.0(Quick charge 2.0)充電模組時，不論應用電源單元112與待機電源單元113所輸出的電壓大小為何，應用模組12’皆可將電壓進行轉換為特定的電壓，用於讓電子 裝置2充電之用。

接著，請同時參照圖5與圖4，圖5是本發明另一實例提供的電源供應器的外觀示意圖。電源供應器11’除了進階技術延伸主機板電源介面ATX24、中央處理單元供電介面CPUP、快速周邊裝置連接(PCI Express)電源界面PCIE、+12V的供電線112a，更具有待機電壓為+5V的供電線113a。再參照圖3，類似於供電線112a，供電線113a以同樣方式連接至應用模組12’。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的電源供應器及電腦機箱，電源供應器用於連接電腦機箱的應用模組，並能在不是正常工作模式時仍能提供充電功能。換句話說，電腦機箱的應用模組提供了電腦待機時的充電的介面，使用者可以方便的讓電子裝置藉由電腦充電，並且充電情況與電腦運作與否無關。當應用模組是可拆式應用模組時，可拆式應用模組可以是有線應用模組或無線應用模組，使用者或製造商可以依據使用需要而選擇要安裝的應用模組，且此應用模組是可拆裝替換的。有線應用模組可以例如提供QC2.0的快速充電，無線應用模組則提供充電的方便性，免於接線。另外，本發明實施例所提供的電源供應器及電腦機箱提供給應用模組的電源路徑有多種選擇，並且可以兼顧正常工作的供電以及待機供電兩種需求，並提供了設計上的彈性。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

11‧‧‧電源供應器

12‧‧‧應用模組

13‧‧‧主機板

112a‧‧‧供電線

ATX24‧‧‧進階技術延伸主機板電源介面

+12V‧‧‧電壓

2‧‧‧電子裝置

111‧‧‧主供電單元

112‧‧‧應用電源單元

AC‧‧‧外部交流電

Claims (20)

1. 一種電源供應器，適於電性連接一外部交流電，該電源供應器包括：一主供電單元，在一工作模式將該外部交流電轉換為一直流工作電源；以及一應用電源單元，將該外部交流電轉換為一直流應用電壓，並在一非工作模式下持續提供該直流應用電壓。
2. 根據請求項第1項之電源供應器，更包括：一待機電源單元，用以在一待機模式將該外部交流電轉換為一待機電壓，且不論該主供電單元是否輸出該直流工作電源，該待機電源單元持續輸出該待機電壓，其中該直流應用電壓不同於該待機電壓。
3. 根據請求項第1項之電源供應器，其中該主供電單元更在該工作模式或該非工作模式提供一待機電壓。
4. 根據請求項第1項之電源供應器，其中該直流應用電壓是大於等於0.1伏特而小於5伏特，或大於5伏特而小於等於240伏特。
5. 根據請求項第4項之電源供應器，其中該直流應用電壓是12伏特。
6. 根據請求項第3項之電源供應器，其中該待機電壓是5伏特。
7. 根據請求項第1項之電源供應器，其中該應用電源單元也在該工作模式提供該直流應用電壓。
8. 一種電腦機箱，包括：一機箱架；一電源供應器，配置於該機箱架，該電源供應器電性連接一外部交流電源，並在一工作模式提供一工作電壓，而在一非工作模式依據該外部交流電源提供一直流應用電壓；以及一應用模組，安裝於該機箱架，並電性連接該直流應用電壓，以依據該直流應用電壓而工作。
9. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該應用模組係一充電模組，並依據該直流應用電壓而提供一充電電源。
10. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該電源供應器更在該工作模式或該非工作模式下提供一待機電壓。
11. 根據請求項第10項之電腦機箱，其中該待機電壓是5伏特。
12. 根據請求項第10項之電腦機箱，其中該應用模組更電性連接該待機電壓。
13. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該直流應用電壓是大於等於0.1伏特而小於5伏特，或大於5伏特而小於等於240伏特。
14. 根據請求項第13項之電腦機箱，其中該直流應用電壓是12V伏特。
15. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該應用模組係可拆卸地安裝於該機箱架。
16. 根據請求項第9項之電腦機箱，其中該應用模組為QC2.0(Quick charge 2.0)充電模組。
17. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該應用模組為無線充電模組。
18. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該應用模組為一風扇模組或一風扇控制模組。
19. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該應用模組為一光源模組或一光源控制模組。
20. 根據請求項第8項之電腦機箱，其中該電源供應器也在該工作模式提供該直流應用電壓。