專利名稱：電源轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換電路，特別涉及一種對(duì)提供給中央處理器(CPU)的兩種 電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電源轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
目前，電腦主機(jī)板上的CPU依照是否包含集成顯示功能可以分為兩大類即包含 集成顯示功能的CPU和不包含集成顯示功能的CPU，該兩類CPU的引腳有時(shí)是可以兼容的。 例如有一種四核心處理器的CPU，其不含集成顯示功能，只需要一組電源供給處理器核心， 該組電源叫做VCCP電源；另一種雙核心處理器的CPU，其含集成顯示功能，除了 VCCP電源 外還需要一組額外的電源提供給其上的顯示模塊，該組額外的電源叫做￥_々乂6電源。對(duì)于兼容上述兩類CPU的主機(jī)板，通常設(shè)計(jì)者會(huì)提供兩組電源模塊，即VCCP電源 模塊及V_AXG電源模塊，且該兩組電源模塊之間是相互獨(dú)立的。但是，如果用戶選擇了不含 集成顯示功能的CPU安裝在該兼容主機(jī)板上時(shí)，該主機(jī)板上的V_AXG電源模塊將不會(huì)工作， 從而導(dǎo)致該V_AXG電源模塊上所使用的一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換單元(包括驅(qū)動(dòng)芯片、若干晶體管、電 感及若干電容等元件)將被閑置在電腦主機(jī)板上，不但占用了主機(jī)板的布線空間還提高了 設(shè)計(jì)成本，另外，由于主機(jī)板上增加了該電壓轉(zhuǎn)換單元中的元器件，故不利于主機(jī)板上器件 散熱。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且節(jié)省成本的電源轉(zhuǎn)換電路，以對(duì)CPU 提供所需的電源。一種電源轉(zhuǎn)換電路，用于給CPU提供一第一電源及一第二電源，所述電源轉(zhuǎn)換電 路包括一多相PWM控制器，用于提供若干第一 PWM信號(hào)及一第二 PWM信號(hào)；一單相PWM控制器，用于提供一第三PWM信號(hào)，所述單相PWM控制器還接收所述 CPU發(fā)出的一控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述單相PWM控制器是否工作；若干第一電壓轉(zhuǎn)換單元，分別用于接收所述若干第一 PWM信號(hào)，以輸出所述第一 電源給所述CPU ；一第二電壓轉(zhuǎn)換單元；及一電子開關(guān)單元，用于接收所述第二 PWM信號(hào)及所述第三PWM信號(hào)，所述電子開 關(guān)單元還接收所述CPU發(fā)出的所述控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)選擇性地輸出所述第二 PWM信號(hào)或所述第三PWM信號(hào)給所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元，以使所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元輸出 所述第一電源或第二電源給所述CPU。上述電源轉(zhuǎn)換電路通過(guò)所述電子開關(guān)單元選擇性地將所述多相PWM控制器發(fā)出 的第二 PWM信號(hào)與所述單相PWM控制器發(fā)出的第三PWM信號(hào)傳輸給所述第二電壓轉(zhuǎn)換單 元以使所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元選擇性地輸出所述第一電源或第二電源給所述CPU。由于所述電源轉(zhuǎn)換電路通過(guò)所述第一電子開關(guān)及所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)了所述第一電源或 第二電源之間的切換，從而不需相互獨(dú)立設(shè)置兩個(gè)電源模塊分別提供所述第一電源或第二 電源，故使設(shè)計(jì)成本降低，同時(shí)也減少了主機(jī)板的布線空間，并且所述電源轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，易于實(shí)現(xiàn)。


下面參照附圖結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖1為本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路較佳實(shí)施方式連接一第一 CPU的電路圖。圖2為本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路較佳實(shí)施方式連接一第二 CPU的電路圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路1用于選擇性地給一第一 CPU60及一第 二 CPU70提供電源，所述電源轉(zhuǎn)換電路1的較佳實(shí)施方式包括一多相PWM(Pulse-Width Modulation，脈寬調(diào)制)控制器10、一單相PWM控制器20、三個(gè)第一電壓轉(zhuǎn)換單元30、一第 二電壓轉(zhuǎn)換單元40及一電子開關(guān)單元50，其他實(shí)施方式中，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30的數(shù) 量可根據(jù)實(shí)際需要相應(yīng)的增加或減少。其中，所述第一 CPU60為不包含集成顯示功能的CPU，當(dāng)所述電源轉(zhuǎn)換電路1給所 述第一 CPU60供電時(shí)，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30及第二電壓轉(zhuǎn)換單元40均提供VCCP電源 給所述第一 CPU60的電壓引腳VCCP。所述第二 CPU70為包含集成顯示功能的CPU，當(dāng)所述電 源轉(zhuǎn)換電路1給所述第二 CPU70供電時(shí)，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30提供VCCP電源給所述 第二 CPU70的電壓引腳VCCP，所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40提供V_AXG電源給所述第二 CPU70 電壓引腳V_AXG。所述多相PWM控制器10為四相PWM控制器，在為所述第一 CPU60供電時(shí)， 所述多相PWM控制器10分別提供四相PWM信號(hào)給所述三個(gè)第一電壓轉(zhuǎn)換單元30及第二電 壓轉(zhuǎn)換單元40 ；在為所述第二 CPU70供電時(shí)，所述多相PWM控制器10分別提供三相PWM信 號(hào)給所述三個(gè)第一電壓轉(zhuǎn)換單元30，而所述單相PWM控制器20提供一相PWM信號(hào)給所述第 二電壓轉(zhuǎn)換單元40。在其他實(shí)施方式中，所述多相PWM控制器10提供的相位數(shù)量根據(jù)所述 第一電壓轉(zhuǎn)換單元30的數(shù)量相應(yīng)的調(diào)整。本實(shí)施方式中，所述電子開關(guān)單元50為具有四個(gè)單刀雙擲開關(guān)K1-K4及一個(gè)控制 端CS的電子開關(guān)芯片，通過(guò)改變所述控制端CS的電位狀態(tài)可控制所述單刀雙擲開關(guān)K1-K4 的切換。其他實(shí)施方式中，所述電子開關(guān)單元50可以使用繼電器或晶體管等具有開關(guān)功能 的電開關(guān)器件，不局限于電子開關(guān)芯片。所述多相PWM控制器10包括四個(gè)P麗信號(hào)輸出端P麗I-P麗4、一個(gè)驅(qū)動(dòng)端DRV、四 對(duì)分別對(duì)應(yīng)所述四個(gè)PWM信號(hào)輸出端PWM1-PWM4的偵測(cè)端，圖中僅示出對(duì)應(yīng)所述PWM信號(hào) 輸出端PWM4的一對(duì)偵測(cè)端P4及N4，其他對(duì)應(yīng)所述PWM信號(hào)輸出端PWM1-PWM3的偵測(cè)端圖 中未示出。所述單相PWM控制器20包括一 PWM信號(hào)輸出端PWM、一驅(qū)動(dòng)端DRV、一使能端EN 及一對(duì)偵測(cè)端P、N，通過(guò)改變所述使能端EN的電位狀態(tài)可控制所述單相PWM控制器20是
否工作。每一第一電壓轉(zhuǎn)換單元30與所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40相同，均包括一驅(qū)動(dòng)芯片42、兩個(gè)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Ql及Q2、一電感L、兩個(gè)濾波電容Cl及C2、一電壓輸入端Vin及 一電壓輸出端Vout。所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片42的高通驅(qū)動(dòng)引腳DHJI 極連接所述電壓輸入端Vin以接收輸入電壓，源極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片42的輸出端SW、所述 場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極及所述電感L的一端。所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片42 的低通驅(qū)動(dòng)引腳DL，源極接地。所述電感L的另一端通過(guò)所述電容Cl及C2接地及連接所 述電壓輸出端Vout。所述驅(qū)動(dòng)芯片42的PWM信號(hào)接收端PWM接收對(duì)應(yīng)PWM控制器發(fā)出的 PWM信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)芯片42的使能端EN接收對(duì)應(yīng)PWM控制器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)接收的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)芯片42接收PWM信號(hào)時(shí)，所述電壓輸出端Vout輸出對(duì)應(yīng)電源。其中， 所述第一 CPU60的電壓引腳VCCP的位置定義與所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30及所述第二電壓 轉(zhuǎn)換單元40的電壓輸出端Vout相對(duì)應(yīng)；所述第二 CPU60的電壓引腳VCCP的位置定義與所 述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30的電壓輸出端Vout相對(duì)應(yīng)，電壓引腳V_AXG的位置定義與所述第 二電壓轉(zhuǎn)換單元40的電壓輸出端Vout相對(duì)應(yīng)。所述多相PWM控制器10中的PWM信號(hào)輸出端PWM1-PWM3及驅(qū)動(dòng)端DRV分別對(duì)應(yīng)與 所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30中驅(qū)動(dòng)芯片42的PWM信號(hào)接收端PffM及使能端EN相連，以通過(guò) 所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30的電壓輸出端Vout提供VCCP電源。所述多相PWM控制器10中 的驅(qū)動(dòng)端DRV、PWM信號(hào)輸出端PWM4、偵測(cè)端P4及N4分別連接至所述單刀雙擲開關(guān)K1-K4 的第一擲腳2，所述單相PWM控制器20的驅(qū)動(dòng)端DRV、PWM信號(hào)輸出端PWM、偵測(cè)端P及N分 別連接至所述單刀雙擲開關(guān)K1-K4的第二擲腳3。所述單刀雙擲開關(guān)Kl及K2的刀部1分 別連接至所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40中驅(qū)動(dòng)芯片42的使能端EN及PWM信號(hào)接收端PWM，所 述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40中電感L的兩端分別連接所述單刀雙擲開關(guān)K3-K4的刀部1。所述 第一電壓轉(zhuǎn)換單元30及第二電壓轉(zhuǎn)換單元40的電壓輸出端Vout分別對(duì)應(yīng)連接所述第一 CPU60及第二 CPU70的對(duì)應(yīng)電壓引腳VCCP及V_AXG，所述第一 CPU60及第二 CPU70的一控 制引腳Pl還連接至所述單相PWM控制器20的使能端EN及所述電子開關(guān)單元50的控制端 CS，以提供控制信號(hào)。工作時(shí)，當(dāng)所述電源轉(zhuǎn)換電路1提供電壓給所述第一 CPU60時(shí)，所述第一 CPU60將 通過(guò)其上的控制引腳Pl輸出一第一控制信號(hào)給所述單相PWM控制器20的使能端EN及所 述電子開關(guān)單元50的控制端CS。例如，所述第一控制信號(hào)為邏輯“1”即高電壓信號(hào)，此時(shí)， 所述單相PWM控制器20不工作，所述單刀雙擲開關(guān)K1-K4均切換至第一擲腳2，此時(shí)所述第 一電壓轉(zhuǎn)換單元30及第二電壓轉(zhuǎn)換單元40均提供VCCP電源給所述第一 CPTOO的電壓引 腳 VCCP。當(dāng)所述電源轉(zhuǎn)換電路1提供電壓給所述第二 CPU70時(shí)，所述第二 CPU70將通過(guò)其 上的控制引腳Pl輸出一第二控制信號(hào)給所述單相PWM控制器20的使能端EN及所述電子 開關(guān)單元50的控制端CS。例如，所述第一控制信號(hào)為邏輯“0”即低電壓信號(hào)，此時(shí)，所述單 相PWM控制器20工作，所述單刀雙擲開關(guān)K1-K4均切換至第二擲腳3，此時(shí)所述第一電壓轉(zhuǎn) 換單元30提供VCCP電源給所述第二 CPU70的電壓引腳VCCP，而所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40 提供V_AXG電源給所述第二 CPU70的電壓引腳V_AXG。其中，所述多相PWM控制器10的偵測(cè)端P4及N4及所述單相PWM控制器20的偵 測(cè)端P及N均用于偵測(cè)所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40的電感L上的電流，以偵測(cè)所述第二電壓 轉(zhuǎn)換單元40工作是否正常。所述多相PWM控制器10的其他偵測(cè)端也連接至所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元30上電感L的兩端，圖中未示出。所述第一 CPU60及第二 CPU70對(duì)所述單相PWM 控制器20的使能端EN及所述電子開關(guān)單元50的控制端CS的控制可根據(jù)具體使能條件可 相應(yīng)的增加邏輯器件如反相器等來(lái)滿足條件，不局限于本實(shí)施方式。其他實(shí)施方式中，所述 多相PWM控制器10與所述單相PWM控制器20可集成設(shè)置于一芯片封裝內(nèi)，以方便布線。
本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路1通過(guò)將所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元40獨(dú)立出來(lái)用以切換兩種 電源模式，從而使同時(shí)兼容兩類CPU的主機(jī)板不需相互獨(dú)立設(shè)置兩組電源模塊。具體來(lái)說(shuō)， 就本實(shí)施方式而言，如果相互獨(dú)立設(shè)置兩組電源模塊則必須增加一個(gè)第一電壓轉(zhuǎn)換單元30 才能實(shí)現(xiàn)要求，即使用四個(gè)第一電壓轉(zhuǎn)換單元30單獨(dú)提供VCCP電源，使用一個(gè)第二電壓轉(zhuǎn) 換單元40單獨(dú)提供V_AXG電源，那么不管提供電壓給所述第一 CPU60還是所述第二 CPU70， 均有一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換單元將被閑置，而本實(shí)施方式僅應(yīng)用了四個(gè)電壓轉(zhuǎn)換單元即可實(shí)現(xiàn)給兩 類CPU供電的功能，節(jié)省了一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換單元，從而減低了設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也減少了主機(jī)板 的布線空間，而且本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種電源轉(zhuǎn)換電路，用于給CPU提供一第一電源及一第二電源，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括一多相PWM控制器，用于提供若干第一PWM信號(hào)及一第二PWM信號(hào)；一單相PWM控制器，用于提供一第三PWM信號(hào)，所述單相PWM控制器還接收所述CPU發(fā)出的一控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述單相PWM控制器是否工作；若干第一電壓轉(zhuǎn)換單元，分別用于接收所述若干第一PWM信號(hào)，以輸出所述第一電源給所述CPU；一第二電壓轉(zhuǎn)換單元；及一電子開關(guān)單元，用于接收所述第二PWM信號(hào)及所述第三PWM信號(hào)，所述電子開關(guān)單元還接收所述CPU發(fā)出的所述控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)選擇性地輸出所述第二PWM信號(hào)或所述第三PWM信號(hào)給所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元，以使所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元輸出所述第一電源或第二電源給所述CPU。
2.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述多相PWM控制器提供三相第 一 PWM信號(hào)，所述若干第一電壓轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量為三個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述電子開關(guān)單元為一電子開關(guān) 芯片，所述電子開關(guān)芯片包括第一及第二單刀雙擲開關(guān)及一個(gè)控制端，所述多相PWM控制 器中對(duì)應(yīng)所述第二 PWM信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端及PWM信號(hào)輸出端分別連接至所述第一及第二單刀雙 擲開關(guān)的第一擲腳，所述單相PWM控制器的驅(qū)動(dòng)端及PWM信號(hào)輸出端分別連接至所述第一 及第二單刀雙擲開關(guān)的第二擲腳，所述第一及第二單刀雙擲開關(guān)的刀部分別連接至所述第 二電壓轉(zhuǎn)換單元中驅(qū)動(dòng)芯片的使能端及PWM信號(hào)接收端，所述電子開關(guān)芯片的控制端接收 所述CPU發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)控制所述第一及第二單刀雙擲開關(guān)的切換，從而選擇性地接收 所述第二 PWM信號(hào)或所述第三PWM信號(hào)并輸出給所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元。
4.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述電子開關(guān)芯片還包括第三及 第四單刀雙擲開關(guān)，所述多相PWM控制器中的一對(duì)偵測(cè)端分別連接至所述第三及第四單刀 雙擲開關(guān)的第一擲腳，所述單相PWM控制器中的一對(duì)偵測(cè)端分別連接至所述第三及第四單 刀雙擲開關(guān)的第二擲腳，所述第三及第四單刀雙擲開關(guān)的刀部連接至所述第二電壓轉(zhuǎn)換單 元以偵測(cè)電流。
5.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于每一第一及第二電壓轉(zhuǎn)換單元均 包括一驅(qū)動(dòng)芯片、一第一場(chǎng)效應(yīng)管、一第二場(chǎng)效應(yīng)管、一電感、第一及第二電容、一電壓輸入 端及一電壓輸出端，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片的高通驅(qū)動(dòng)引腳，漏極連 接所述電壓輸入端以接收輸入電壓，源極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管 的漏極及所述電感的一端，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接所述驅(qū)動(dòng)芯片的低通驅(qū)動(dòng)引腳， 源極接地，所述電感的另一端通過(guò)所述第一及第二電容接地及連接所述電壓輸出端，所述 驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號(hào)接收端接收對(duì)應(yīng)PWM控制器發(fā)出的PWM信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)芯片的使能端 接收對(duì)應(yīng)PWM控制器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)芯片接收PWM信號(hào) 時(shí)，所述電壓輸出端輸出所述第一或第二電源。
6.如權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述多相PWM控制器中的若干PWM 信號(hào)輸出端及若干驅(qū)動(dòng)端分別對(duì)應(yīng)與所述若干第一電壓轉(zhuǎn)換單元中驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號(hào) 接收端及使能端相連。
7.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述CPU的一控制引腳連接至所 述單相PWM控制器的使能端及所述電子開關(guān)單元的控制端，以輸出所述控制信號(hào)，當(dāng)所述 CPU的控制引腳輸出一高電壓信號(hào)時(shí)，所述單相PWM控制器不工作，所述電子開關(guān)單元輸出 所述第二 PWM信號(hào)；當(dāng)所述CPU的控制引腳輸出一低電壓信號(hào)時(shí)，所述單相PWM控制器工 作，所述電子開關(guān)單元輸出所述第三PWM信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于當(dāng)所述CPU為不包含集成顯示功 能的CPU時(shí)，所述CPU發(fā)出的所述控制信號(hào)為高電平，所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元輸出所述第一 電源給所述CPU ；當(dāng)所述CPU為包含集成顯示功能的CPU時(shí)，所述CPU發(fā)出的所述控制信號(hào) 為低電平，所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元輸出所述第二電源給所述CPU。
9.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于當(dāng)所述CPU為不包含集成顯示功 能的CPU時(shí)，其電壓引腳VCCP的位置定義與所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元及所述第二電壓轉(zhuǎn)換單 元的電壓輸出端相對(duì)應(yīng)；當(dāng)所述CPU為包含集成顯示功能的CPU時(shí)，其電壓引腳VCCP的位 置定義與所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端相對(duì)應(yīng)，其電壓引腳V_AXG的位置定義與所 述第二電壓轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端相對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述多相PWM控制器與所述單相 PWM控制器設(shè)置于一芯片封裝內(nèi)。
全文摘要
一種電源轉(zhuǎn)換電路，包括多相PWM控制器，提供若干第一PWM信號(hào)及一第二PWM信號(hào)；單相PWM控制器，提供一第三PWM信號(hào)及接收CPU發(fā)出的一控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述單相PWM控制器是否工作；若干第一電壓轉(zhuǎn)換單元，分別接收所述若干第一PWM信號(hào)，以輸出所述第一電源給CPU；第二電壓轉(zhuǎn)換單元；及電子開關(guān)單元，接收所述第二PWM信號(hào)及第三PWM信號(hào)，所述電子開關(guān)單元還接收CPU發(fā)出的控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)選擇性地輸出所述第二PWM信號(hào)或所述第三PWM信號(hào)給所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元，以使所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元輸出所述第一電源或第二電源給CPU。所述電源轉(zhuǎn)換電路可減少主機(jī)板的布線空間。
文檔編號(hào)H02M3/00GK101931321SQ200910303548
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者芮毅 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司