M415336 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 剛本創作係種可擴充外接式電源供應器，尤指一種 應用於電腦之可擴充外接式電源供應器。 【先前技術】 [0002] 目前電腦主機專用之電源供應器（pGwer s卿iy)，係提 供多種不同規格的電力輪出，包括+ 12V、_i2v、+5v、
3.3V +5VSB等規格之直流電屋輸出埠來提供電腦主機 内各式電子裝置所需的電力。而這些電子裝置通常為硬 碟機、光碟機、燒錄機、主機板或内建喇队等等。 _3] It著電腦技術因應網際網路與多媒體技術快速發展下， 電源供應器的輸出功率隨之提高，因此，所需搭配之硬 體架構除如上述之電子裝置外，其他的電腦内部硬體設 備以及其週邊裝置的使用，對於電源供應器之更高輸出 功率的需求更是隨之増加。以往250瓦基本功率早已不符 使用’而是必須提升至45〇瓦或更高之輸出功率已漸成為 通用電源供應器規格，也方能應付功能日益更新之電腦 硬體配備所需。 [0004]然而’由於電源供應器現有設計仍組裝在電腦主機内部 ’並且’各項硬體設備均走向小型體積規格設計，因此 ’裝設在電腦主機内部的電源供應器將因為提升其輸出 功率值而形成限制。反之，若要因應電源供應器之輸出 功率提升的需求，電源供應器的體積規格勢必造成設計 上的瓶頸。 表單编號A0101 第3頁/共22頁 M415336 [0005] 因此，如何設計出一種應用於電腦主機之可擴充外接式 電源供應器，使用者可因應系統負載所需之功率輸出， 而彈性地增減功率模組之使用數量，以能達到高功率之 使用需求，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一 大課題。 【新型内容】 [0006] 本發明之一目的在於提供一種可擴充外接式電源供應器 ，以克服習知技術的問題。為了達成上述目的，本創作 係提供一種可擴充外接式電源供應器，係應用於一電腦 主機。該可擴充外接式電源供應器係包含至少一功率模 組與一功率整合單元。 [0007] 該功率模組係接收一交流輸入電壓，並產生一輸出功率 。該功率整合單元係電性連接該功率模組，並接收該功 率模組所產生之該些輸出功率，以產生一直流輸出電壓 〇 [0008] 本發明之另一目的在於提供一種可擴充外接式電源供應 器，以克服習知技術的問題。為了達成上述目的，本創 作係提供一種可擴充外接式電源供應器，係應用於一電 腦主機。該可擴充外接式電源供應器係包含至少一功率 模組、一功率整合單元以及一電壓轉換單元。 [0009] 該功率模組係接收一交流輸入電壓，並產生一輸出功率 。該功率整合單元係電性連接些功率模組，並接收該功 率模組所產生之該些輸出功率，以產生一直流輸出電壓 。該電壓轉換單元，係電性連接該功率整合單元，並接 收該功率整合單元所產生之該直流輸出電壓，以轉換為 表單編號A0101 第4頁/共22頁 M415336 不同電壓準位之輸出。 剛為了能更進-步瞭解本創作為達絲定目的所採取之技 術、手段及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明與 附圖，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得一 冰入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用 ’並非用來對本創作加以限制者。 【實施方式】 [_兹有關本創作之技術内容及詳細說明，配合圖式說明如 下： [0012] 請參見第一圖係為本創作可擴充外接式電源供應器第一 實施例之電路方塊圖。該可擴充外接式電源供應器1〇係 應用於一電腦主機（未圖示）。該可擴充外接式電源供應 器10係包含至少一功率模組與—功率整合單元108 ^ [0013] 其中，該功率模組係接收一交流輸入電壓，並產生一輸 出功率。在本實施例中，以複數個（N=3)功率模組為例說 明’然而本案之實施並非以此為限制其精確之實施型態 °亦即’該可擴充外接式電源供應器1〇係包含三個功率 模組’分別為一第一功率模組10 2、一第二功率模組1 〇 4 以及一第三功率模組106。並且，該第一功率模組102係 接收一第一交流輸入電壓Vacl，並產生一第一輸出功率 Pol ;該第二功率模組1〇4係接收一第二交流輸入電壓 Vac2，並產生一第二輸出功率p〇2 ;以及該第三功率模組 106係接收一第三交流輸入電壓Vac3，並產生一第三輸出 功率Po3。 表單鴆號A0101 第5頁/共22頁 M415336 [0014] 該功率整合單元1 0 8係電性連接該些功率模組，並接收該 些功率模組所產生之該些輸出功率，以產生一直流輸出 電壓Vdc。亦即，該功率整合單元108係電性連接該第一 功率模組102，並接收該第一功率模組102所產生之該第 一輸出功率Pol ;該功率整合單元108係電性連接該第二 功率模組104，並接收該第二功率模組104所產生之該第 二輸出功率P〇2 ;以及該功率整合單元108係電性連接該 第三功率模組106，並接收該第三功率模組106所產生之 該第三輸出功率Po3。 [0015] 至於該可擴充外接式電源供應器10之詳細電路架構與操 作原理，請配合參見第三圖係為本創作可擴充外接式電 源供應器第一實施例之立體圖。如第三圖所示，該可擴 充外接式電源供應器10係裝設在一機殼（未標示）内，並 丘，該些功率模組係對應容置在該機殼之複數個容置空 間（未標示）内。承上所述，在本實施例中，以三個功率 模組為例說明，並且假設每一功率模組之額定輸出功率 為1，000瓦。然而，該些功率模組之數量，係可根據系統 負載所需之額定功率調整，以達到可擴充之功能。亦即 ，若使用者所使用之電腦硬體配備所需之功率在1，000瓦 以内，則可僅裝設一個功率模組。若使用之電腦硬體配 備所需之功率超過1，〇〇〇瓦但尚不及2, 000瓦，則可裝設 兩個功率模組，或在原本僅有一個功率模組的可擴充外 接式電源供應器10架構下，再擴充一個功率模組，以提 高可擴充外接式電源供應器10之最大輸出功率，以符合 電硬體配備的需求。當使用者擴充該功率模組時，可利 用一握持裝置（未標示）簡易地推進動作，裝設該功率模 表單编號A0101 第6頁/共22頁 M415336 且在了擴充的谷裝空間内，即可完成該擴充功率模組與 該可擴充外接式電源供應器10之電性連接。並且，可利 用該握持裝置簡易地拉出動作，在該可擴充外接式電源 供應器ίο關機時，取出冗餘的功率模組。藉此，根據使 用者的需求，可彈性地增減該些功率模組的數量，也達 到該可擴充外接式電源供應器1〇的最佳化運轉。 [0016]當使用者所使用之電腦硬體配備所需之功率達到2, 〇〇〇瓦 至3, 000瓦之間，則該可擴充外接式電源供應器1〇係包含 三個功率模組，分別為該第一功率模組1〇2、該第二功率 模組104以及該第三功率模組106。並且，該些功率模組 係分別地由一交流輸入電壓所供應，其中，每一該交流 輸入電壓係由一交流市電電源所提供。該第一功率模組 102係具有一第一電源輸入端1022與一第一電源開關 1 0 2 4，該第二功率模組1 〇 4係具有一第二電源輸入端 1 0 4 2與一第二電源開關1 〇 4 4 ;以及該第三功率模組1 〇 6 係具有一第三電源輸入端1062與一第三電源開關1064。 * . 因此，該第一功率模組102係可透過該第一電源輸入端 1022接收該第一交流輸入電麼Vac 1，並且，可利用該第 一電源開關1024控制該第一功率模組1 之開啟或關閉。 同樣地，該第二功率模組104係可透過該第二電源輸入端 1042接收該第二交流輸入電壓Vac 2，並且，可利用該第 二電源開關1044控制該第二功率模組1〇4之開啟或關閉。 該第三功率模組106係可透過該第三電源輸入端1〇62接收 該第三交流輸入電壓Vac3，並且，可利用該第三電源開 關1 0 6 4控制該第三功率模組1 〇 6之開啟或關閉。 表單編號A0101 M415336 [0017] 此外，每一該功率模組係為一交流-直流轉換器（AC/DC converter)，並且，該可擴充外接式電源供應器10係更 包含至少一電磁干擾濾波器（未圖示）。以該第一功率模 組102為例，當該第一功率模組102透過該第一電源輸入 端1 022接收該第一交流輸入電壓Vacl，並且開啟該第一 電源開關1024後，所接收到該第一交流輸入電壓Vac 1則 透過該電磁干捷滤波器，消除該第一交流輸入電壓Vacl 之雜訊，並防止傳導性電磁雜訊之干擾。再透過該第一 功率模組102(交流-直流轉換器），將該第一交流輸入電 壓Vacl轉換為一直流輸出，並產生該第一輸出功率Pol。 同理，該第二功率模組104 (交流-直流轉換器），將該第 二交流輸入電壓Vac2轉換為一直流輸出，並產生該第二 輸出功率Po2。該第三功率模組106(交流-直流轉換器） ，將該第三交流輸入電壓Vac3轉換為一直流輸出，並產 生該第三輸出功率Po3。 [0018] 值得一提，承上所述，該功率整合單元108係電性連接該 些功率模組，並接收該些功率模組所產生之該些輸出功 率，以產生一直流輸出電壓Vdc(其典型值係為12伏特）。 其中該功率整合單元108係包含一功率偵測電路（未圖示） 與一功率控制電路（未圖示）。該功率偵測電路係偵測該 電腦主機之系統負載所消耗之功率。該功率控制電路係 電性連接該功率偵測電路與該些功率模組，並根據該功 率偵測電路所偵測到該電腦主機之系統負載所消耗之功 率，平均分配該些功率模組輸出之該些輸出功率。亦即 ，若當該功率整合單元108之該功率偵測電路係偵測到系 統負載所需之功率大約為2, 100瓦時，則該功率整合單元 表單編號A0101 第8頁/共22頁 108之該功率控制電路將控制每一該功率模組輸出功率為 大約700瓦，以達到系統負載所需。當然，在電腦系統使 用過程中，若系統負載功率隨之變動，該功率整合單元 108則透過該功率偵測電路所偵測到系統負載所需之功率 ，再透過該功率控制電路調整控制每一該功率模組輸出 功率，以達成動態功率配置之效能。如此，藉由平均分 配該些功率模組輸出之該些輸出功率，能以增加該些功 率模組之使用壽命。 [0019] 此外，請參見第二圖係為本創作可擴充外接式電源供應 器第二實施例之電路方塊圖。該可擴充外接式電源供應 器10係應用於一電腦主機20。該可擴充外接式電源供應 器1 0係包含至少一功.率模組、一功率整合單元1 0 8以及一 電壓轉換單元202。其中，該電壓轉換單元202係可設置 在該電腦主機20内部。 [0020] 其中，每一該功率模組係接收一交流輸入電壓，並產生 一輸出功率。在本實施例中，以複數個（N = 3)功率模組為 例說明，然而本案之實施並非以此為限制其精確之實施 型態。亦即，該可擴充外接式電源供應器10係包含三個 功率模組，分別為一第一功率模組10 2、一第二功率模組 104以及一第三功率模組106。並且，該第一功率模組 102係接收一第一交流輸入電壓Vacl，並產生一第一輸出 功率Pol ;該第二功率模組104係接收一第二交流輸入電 壓Vac2，並產生一第二輸出功率Po2 ;以及該第三功率模 組106係接收一第三交流輸入電壓Vac3，並產生一第三輸 出功率Po3。 表單編號A0101 第9頁/共22頁 M415336 [0021] 該功率整合單元108係電性連接該些功率模組，並接收該 些功率模組所產生之該些輸出功率，以產生一直流輸出 電壓Vdc。亦即，該功率整合單元108係電性連接該第一 功率模組102，並接收該第一功率模組102所產生之該第 一輸出功率Pol ;該功率整合單元108係電性連接該第二 功率模組104，並接收該第二功率模組104所產生之該第 二輸出功率Po2 ;以及該功率整合單元108係電性連接該 第三功率模組106，並接收該第三功率模組106所產生之 該第三輸出功率Po3。 [0022] 該電壓轉換單元202係電性連接該功率整合單元108，並 接收該功率整合單元108所產生之該直流輸出電壓Vdc， 以轉換為不同電壓準位之輸出。其中，該電壓轉換單元 202係為一直流-直流轉換器（DC/DC converter)，並且 ，該直流-直流轉換器係為一降壓型轉換器（buck converter) 、 順向式轉換器 （ forward converter )或返驰 式轉換器（flyback converter)，但不以此為限。其中 ，該直流-直流轉換器係為一具有多組電壓輸出之直流-直流轉換器，以提供如圖二所示之不同電壓準位輸出， 亦即為+ 3. 3伏特、+ 5伏特、+12伏特、-12伏特或者+ 5伏 特待機電壓，但不以此為限，以提供該電腦主機20内部 電路所需之不同電壓準位之電源供應需求。 [0023] 至於該可擴充外接式電源供應器10之詳細電路架構與操 作原理，請配合參見第四圖係為本創作可擴充外接式電 源供應器第二實施例之立體圖。如第四圖所示，該可擴 充外接式電源供應器10係裝設在一機殼（未標示）内，並 表單編號A0101 第丨0頁/共22頁 且，該些功率模組係對應容置在該機殼之複數個容置空 間（未標示）内。承上所述，在本實施例中，以三個功率 模組為例說明，並且假設每一功率模組之額定輸出功率 為1，000瓦。然而，該些功率模組之數量，係可根據系統 負載所需之額定功率調整，以達到可擴充之功能。亦即 ，若使用者所使用之電腦硬體配備所需之功率在1，000瓦 以内，則可僅裝設一個功率模組。若使用之電腦硬體配 備所需之功率超過1，000瓦但尚不及2, 000瓦，則可裝設 兩個功率模組，或在原本僅有一個功率模組的可擴充外 接式電源供應器10架構下，再擴充一個功率模組，以提 高可擴充外接式電源供應器10之最大輸出功率，以符合 電硬體配備的需求。當使用者擴充該功率模組時，可利 用一握持裝置（未標示）簡易地推進動進，裝設該功率模 組在可擴充的容裝空間内，即可完成該擴充功率模組與 該可擴充外接式電源供應器10之電性連接。並且，可利 用該握持裝置簡易地拉出動作，在該可擴充外接式電源 供應器10關機時，取出冗餘的功率模組。藉此，根據使 用者的需求，可彈性地增減該些功率模組的數量，也達 到該可擴充外接式電源供應器10的最佳化運轉。 [0024] 當使用者所使用之電腦硬體配備所需之功率達到2, 00 0瓦 至3, 000瓦之間，則該可擴充外接式電源供應器10係包含 三個功率模組，分別為該第一功率模組102、該第二功率 模組104以及該第三功率模組106。並且，該些功率模組 係分別地由一交流輸入電壓所供應，其中，每一該交流 輸入電壓係由一交流市電電源所提供。該第一功率模組 1 02係具有一第一電源輸入端1 022與一第一電源開關 表單編號A0101 第11頁/共22頁 M415336 1024 ;該第二功率模組104係具有一第二電源輸入端 1 0 4 2與一第二電源開關1 〇 4 4 ;以及該第三功率模組1 〇 6 係具有一第三電源輸入端1062與一第三電源開關丨064 » 因此，該第一功率模組102係可透過該第一電源輸入端 1022接收該第一交流輸入電壓Vacl，並且，可利用該第 一電源開關10 2 4控制該第一功率模組1 〇 2之開啟或關閉β 同樣地，該第二功率模組1〇4係可透過該第二電源輸入端 1 042接收該第二交流輸入電壓Vac2，並且，可利用該第 二電源開關10 4 4控制該第二功率模組1 〇 4之開啟或關閉。 該第二功率模組106係可透過該第三電源輸入端〖ο”接收 該第三交流輸入電壓Vac3，並且，可利用該第三電源開 關1 064控制該第三功率模組1〇6之開啟或關閉。 [0025]此外，每一該功率模組係為一交流-直流轉換器（AC/DC converter)，並且，該可擴充外接式電源供應器1〇係更 包含至少一電磁干擾濾波器（未圖示）。以該第一功率模 組102為例，當該第一功率模組102透過該第一電源輸入 端1022接收該第一交流輸入電壓vacl，並且開啟該第一 電源開關1024後，所接收到該第一交流輸入電壓““則 透過該電磁干擾濾波器，消除該第一交流輸入電壓Vacl 之雜訊，並防止傳導性電磁雜訊之干擾。再透過該第一 功率模組102(交流-直流轉換器），將該第一交流輸入電 壓Vacl轉換為一直流輸出，並產生該第一輸出功率p〇i。 同理’該第二功率模組1〇4(交流-直流轉換器），將該第 一父流輸入電壓Vac2轉換為一直流輸出，並產生該第二 輸出功率Po2。該第三功率模组ι〇6(交流-直流轉換器） ’將该第二交流輸入電麼yac3轉換為一直流輸出，並產 A0101 第 12 頁/共 22 頁 生該第三輸出功率P〇3。 [0026] 值得一提，承上所述，該功率整合單元108係電性連接該 些功率模組，並接收該些功率模組所產生之該些輸出功 率，以產生一直流輸出電壓Vdc(其典型值係為12伏特）。 其中該功率整合單元108係包含一功率偵測電路（未圖示） 與一功率控制電路（未圖示）。該功率偵測電路係偵測該 電腦主機之系統負載所消耗之功率。該功率控制電路係 電性連接該功率偵測電路與該些功率模組，並根據該功 率偵測電路所偵測到該電腦主機之系統負載所消耗之功 率，平均分配該些功率模組輸出之該些輸出功率。亦即 ，若當該功率整合單元1 0 8之該功率偵測電路係偵測到系 統負載所需之功率大約為2, 100瓦時，則該功率整合單元 108之該功率控制電路將控制每一該功率模組輸出功率為 大約700瓦，以達到系統負載所需。當然，在電腦系統使 用過程_，若系統負載功率隨之變動，該功率整合單元 108則透過該功率偵測電路所偵測到系統負載所需之功率 ，再透過該功率控制電路調整控制每一該功率模組輸出 功率，以達成動態功率配置之效能。如此，藉由平均分 配該些功率模組輸出之該些輸出功率，能以增加該些功 率模組之使用壽命。 [0027] 綜上所述，本創作係具有以下之優點： [0028] 1、根據該電腦主機20系統負載所需之額定功率輸出，使 用者可彈性地裝設該可擴充外接式電源供應器10之該些 功率模組數量； [0029] 2、利用該可擴充外接式電源供應器10外接方式裝設在電 表單編號A0101 第13頁/共22頁 M415336 腦主機外部，可大大地減少佔用該電腦主機2 0之空間， 而同時能達到高功率之使用需求； [0030] 3、透過該功率整合單元1 08之該功率偵測電路係偵測到 系統負載所需之功率，再透過該功率控制電路將控制每 一該功率模組輸出功率，以平均分配該些功率模組之輸 出功率，如此將增加該些功率模組之使用壽命；及 [0031] 4、在電腦系統使用過程中，若系統負載功率隨之變動， 該功率整合單元108則透過該功率偵測電路所偵測到系統 負載所需之功率，再透過該功率控制電路調整控制每一 該功率模組輸出功率，以達成動態功率配置之效能。 [0032] 惟，以上所述，僅為本創作較佳具體實施例之詳細說明 與圖式，惟本創作之特徵並不侷限於此，並非用以限制 本創作，本創作之所有範圍應以下述之申請專利範圍為 準，凡合於本創作申請專利範圍之精神與其類似變化之 實施例，皆應包含於本創作之範疇中，任何熟悉該項技 藝者在本創作之領域内，可輕易思及之變化或修飾皆可 涵蓋在以下本案之專利範圍。 【圖式簡單說明】 [0033] 第一圖係為本創作可擴充外接式電源供應器第一實施例 之電路方塊圊； [0034] 第二圖係為本創作可擴充外接式電源供應器第二實施例 之電路方塊圖； [0035] 第三圖係為本創作可擴充外接式電源供應器第一實施例 之立體圊；及 表單編號Α0101 第14頁/共22頁 M415336
[0036] 第四圖係為本創作可擴充外接式電源供應器第 之立體圖。 【主要元件符號說明】 [0037] 10可擴充外接式電源供應器 [0038] 102第一功率模組 [0039] 1 022第一電源輸入端 [0040] 1 024第一電源開關 [0041] 104第二功率模組 [0042] 1 042第二電源輸入端 [0043] 1044第二電源開關 [0044] 106第三功率模組 [0045] 1 062第三電源輸入端 [0046] 1 064第三電源開關 [0047] 108功率整合單元 [0048] 20電腦主機 [0049] 202電壓轉換單元 [0050] Vacl第一交流輸入電壓 [0051] Vac2第二交流輸入電壓 [0052] Vac3第三交流輸入電壓 [0053] Pol第一輸出功率 表單编號A0101 第15頁/共22頁 M415336 [0054] P〇2第二輸出功率 [0055] Po3第三輸出功率 [0056] Vdc直流輸出電壓 表單編號A0101 第16頁/共22頁