專利名稱：一種電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種臺(tái)式機(jī)電源控制裝置，特別是一種可以替代標(biāo)準(zhǔn)ATX電源 的控制裝置。
背景技術(shù)：
由于效率高、體積小和可靠性好等特點(diǎn)，開(kāi)關(guān)電源取代了線性調(diào)整器，被廣泛用來(lái) 為各種電子產(chǎn)品提供所需的電壓。DC-DC變換器是現(xiàn)代高頻開(kāi)關(guān)電源最基本的構(gòu)件。顧名 思義，它把已知直流輸入電壓變換成所需要的或易于使用的直流輸出電壓。AC-DC變換器也 稱為離線式電源，其特點(diǎn)是從輸入電網(wǎng)取電。它們首先將輸入的正弦電壓整流為直流電壓 (通常稱為HVDC或高壓直流母線)，作為后級(jí)DC-DC變換電路的輸入。因此，從本質(zhì)上說(shuō)功 率轉(zhuǎn)換幾乎就是DC-DC電壓變換過(guò)程。大家熟悉的臺(tái)式機(jī)電腦，在主板上都會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)的ATX電源接口。通過(guò)外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn) ATX電源，可將交流電網(wǎng)電壓變換為12V、3. 3V、5V等直流電壓輸出到主板；主板上設(shè)計(jì)相對(duì) 較少的DC-DC降壓線路即可為芯片組及其他負(fù)載提供所需的直流電壓。這種專業(yè)分工使電 腦及主板廠商可專注于主板上的線路設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。近年來(lái)出現(xiàn)了低功耗 芯片組，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了與之相應(yīng)的低功耗主板，這些低功耗主板如果搭配ATX電源則有 些浪費(fèi)，不僅是因?yàn)锳TX電源的成本較高，而且由于ATX電源的尺寸較大，且形狀都是一定 的，不可改變，使得產(chǎn)品的輕巧性和便攜性受到制約。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的所述不足，本實(shí)用新型提供了一種用通用電源適配器配合一電源 小板使用的電源控制裝置，以實(shí)現(xiàn)為電腦主機(jī)板的供電。本實(shí)用新型提供的一種電源控制裝置，主要由一電源適配器和一電源轉(zhuǎn)換電路板 組成，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路板，主要負(fù)責(zé)將電源適配器產(chǎn)生的一個(gè)19V電壓轉(zhuǎn)換成普通主 板所需的5VSB、5V、3. 3V、12V、-12V五種電壓值，該電路板主要由三個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路組成，第一電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成5VSB、5V兩種電壓，主要由一 LD0工作電路、一 PWM控制器電路、一 M0SFET開(kāi)關(guān)電路組成，該LD0工作電路、PWM控制器電路都直接與輸入 的19V電壓相連，LD0工作電路將產(chǎn)生一 5V的電壓作為啟動(dòng)電壓輸入給PWM控制器電路， 由PWM控制器電路產(chǎn)生一 5VSB電壓輸出，同時(shí)M0SFET開(kāi)關(guān)電路組成引用該5VSB電壓，并 將其轉(zhuǎn)換為5V電壓輸出；第二電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成3. 3V電壓，主要由一 PWM控制器電路組成，該 PWM控制器電路也直接與輸入的19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)換為3. 3V電壓輸出；第三電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成12V、_12V兩種電壓，主要由一 PWM控制器電路、 一蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路，該P(yáng)WM控制器電路直接與輸入19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)化為12V電壓 輸出，并通過(guò)蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成-12V輸出。[0010]本實(shí)用新型主要針對(duì)較低功耗的臺(tái)式機(jī)主板，設(shè)計(jì)的這樣一種電源控制裝置采 用一個(gè)適當(dāng)功率的適配器輸出單相直流電(例如19V)，以此直流電作為輸入電壓，利用我 們?cè)O(shè)計(jì)的電源板產(chǎn)生12V、3. 3V、5V、-12V、5VSB等電源輸出以及PWR0K、PS0N等信號(hào)輸出，再 利用適當(dāng)?shù)慕硬寮?shí)現(xiàn)電源板與主板ATX接口的連接。這種設(shè)計(jì)首先可以避免性能上的浪 費(fèi)，因?yàn)槲覀兛梢愿鶕?jù)實(shí)際主板的功耗情況選擇適當(dāng)功率的適配器(總所周知，適配器的 價(jià)格與其功率大小是直接相關(guān)的，功率越小，價(jià)格越低)；并且可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇 電源小板上的原料，從而實(shí)現(xiàn)元器件級(jí)別上的成本控制。其次，由于我們的電源板只是長(zhǎng)不 到20cm、寬5cm、高不到2cm的長(zhǎng)方形薄板，可以和主板一起放到機(jī)箱中并且其所占的體積 非常有限，這對(duì)于減小整機(jī)的體積非常有幫助。對(duì)于低功耗的平臺(tái)，其性能通常不會(huì)很高， 但如果能做到外形小巧、便攜性好的話，無(wú)疑能提高其競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1為本實(shí)用新型電路原理框架圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，由于輸入為該電源小板的是經(jīng)過(guò)適配器1進(jìn)行AC-DC電源轉(zhuǎn)換后的 19V直流電壓，輸出為12V、-12V、3. 3V和5V及5VSB等較低的直流電壓，因此我們的電源板 上主要采用DC-DC降壓型電源轉(zhuǎn)換電路4來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。出于成本和電路設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)單 的角度，我們采用ISL6545作為主要的開(kāi)關(guān)電源控制芯片。ISL6545為單相PWM控制器，一 顆6545只能控制產(chǎn)生一種電壓，而我們希望用盡可能少的芯片產(chǎn)生上述五種電壓。在我們 的設(shè)計(jì)中，總共用3顆ISL6545PWM控制器芯片一組成三個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路第一電源轉(zhuǎn)換電 路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成5VSB、5V兩種電壓，主要由一 LDO工作電路10、一 PWM控制器電路5、一 MOSFET開(kāi)關(guān)電路6組成，該LDO工作電路10、PWM控制器電路5都直接與輸入的19V電壓相 連，LDO工作電路10將產(chǎn)生一 5V的電壓作為啟動(dòng)電壓輸入給PWM控制器電路5，由PWM控 制器電路5產(chǎn)生一 5VSB電壓輸出，同時(shí)MOSFET開(kāi)關(guān)電路6組成引用該5VSB電壓，并將其 轉(zhuǎn)換為5V電壓輸出；第二電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成3. 3V電壓，主要由一 PWM控制器電 路7組成，該P(yáng)WM控制器電路7也直接與輸入的19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)換為3. 3V電壓輸出； 第三電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成12V、-12V兩種電壓，主要由一 PWM控制器電路8、一蓄能 和電平轉(zhuǎn)換電路9，該P(yáng)WM控制器電路8直接與輸入19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)化為12V電壓輸 出，并通過(guò)蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路9將其轉(zhuǎn)換成-12V輸出。5V和5VSB電壓相同，區(qū)別只是在于5VSB在待機(jī)以及正常開(kāi)機(jī)的情況下(只要適 配器電壓存在)就一直存在，而5V只是在正常開(kāi)機(jī)以后(按下開(kāi)機(jī)鍵以后)才產(chǎn)生。首先我們用PWM控制器電路5來(lái)控制產(chǎn)生5VSB。由于6545芯片工作時(shí)需要一個(gè) 5V或12V的電壓源，我們采用LDO工作電路10將19V轉(zhuǎn)變?yōu)?V來(lái)作為其供電電壓，此LDO 工作電路10同時(shí)也作為PSON開(kāi)機(jī)信號(hào)(該信號(hào)由電腦主板給出)的上拉電壓。這樣只要 適配器電壓(19V)存在，該6545芯片為核心的電源轉(zhuǎn)換電路5就開(kāi)始工作，將適配器輸入 的19V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?VSB電壓輸出。由于要在按下開(kāi)機(jī)鍵以后才產(chǎn)生5V，我們采用大功率MOSFET開(kāi)關(guān)電路6作為開(kāi)關(guān)，當(dāng)按下開(kāi)機(jī)鍵后，在PSON信號(hào)的控制下，此MOSFET開(kāi)關(guān)電路6導(dǎo)通，5VSB轉(zhuǎn)變?yōu)?V輸
出ο3. 3V由PWM控制器電路7控制產(chǎn)生，適配器1輸入的19V電壓作為被轉(zhuǎn)換的輸入 電壓，5VSB作為這個(gè)PWM控制器電路7的供電電壓。此外，由于3. 3V和5V —樣是在按下 開(kāi)機(jī)鍵以后才產(chǎn)生，因此需要將PSON信號(hào)作為這個(gè)PWM控制器電路7的控制信號(hào)，只有在 PSON開(kāi)機(jī)有效后，PWM控制器電路7才開(kāi)始工作輸出3. 3V電壓。12V由PWM控制器電路8控制產(chǎn)生，適配器1輸入的19V電壓作為被轉(zhuǎn)換的輸入電 壓，5VSB作為這個(gè)PWM控制器電路8的供電電壓。此外，由于12V和5V —樣是在按下開(kāi)機(jī) 鍵以后才產(chǎn)生，因此需要將PSON信號(hào)作為這個(gè)PWM控制器電路8的控制信號(hào)，只有在PSON 開(kāi)機(jī)有效后，PWM控制器電路8才開(kāi)始工作輸出12V電壓。-12V電壓由于輸出電流要求很小，有些主板甚至不需要-12V，因此沒(méi)有必要單獨(dú) 為它采用一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路。我們采用12V作為輸入電壓，利用控制產(chǎn)生3. 3V電壓的PWM 控制器電路7輸出的PWM信號(hào)作為控制開(kāi)關(guān)，再采用幾個(gè)大容量電解電容和二極管組成的 蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路9進(jìn)行蓄能和電平轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生-12V。上述五種直流電，正是ATX電源中需要輸出的，也是主板上所需要的全部輸入。在 電源板上將這五種直流電匯集到共同的輸出端口，選擇合適的接插件，便可以完成與主板 上ATX電源接口之間的連接，也完成了我們所需要的 代替ATX標(biāo)準(zhǔn)電源的控制裝置。這樣， 通過(guò)一個(gè)適配器和我們的電源板，便實(shí)現(xiàn)了臺(tái)式機(jī)主板的供電需求。
權(quán)利要求一種電源控制裝置，主要由一電源適配器和一電源轉(zhuǎn)換電路板組成，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路板，主要負(fù)責(zé)將電源適配器產(chǎn)生的一個(gè)19V電壓轉(zhuǎn)換成普通主板所需的5VSB、5V、3.3V、12V、-12V五種電壓值，該電路板主要由三個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路組成，第一電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成5VSB、5V兩種電壓，主要由一LDO工作電路、一PWM控制器電路、一MOSFET開(kāi)關(guān)電路組成，該LDO工作電路、PWM控制器電路都直接與輸入的19V電壓相連，LDO工作電路將產(chǎn)生一5V的電壓作為啟動(dòng)電壓輸入給PWM控制器電路，由PWM控制器電路產(chǎn)生一5VSB電壓輸出，同時(shí)MOSFET開(kāi)關(guān)電路組成引用該5VSB電壓，并將其轉(zhuǎn)換為5V電壓輸出；第二電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成3.3V電壓，主要由一PWM控制器電路組成，該P(yáng)WM控制器電路也直接與輸入的19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)換為3.3V電壓輸出；第三電源轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換生成12V、-12V兩種電壓，主要由一PWM控制器電路、一蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路，該P(yáng)WM控制器電路直接與輸入19V電壓相連，將其轉(zhuǎn)化為12V電壓輸出，并通過(guò)蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成-12V輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電源控制裝置，包括一個(gè)輸出單相直流電的適配器和一個(gè)電源轉(zhuǎn)換小板，該電源轉(zhuǎn)換小板主要由一個(gè)輸出端口模塊、一個(gè)實(shí)現(xiàn)電源板與主板ATX接口連接的接插件模塊、以及產(chǎn)生不同電源輸出的電源轉(zhuǎn)換電路組成。所述電源轉(zhuǎn)換電路主要包括一個(gè)產(chǎn)生5VSB電壓直流電的PWM控制器電路，一個(gè)將5VSB直流電轉(zhuǎn)換為5V直流電的MOSFET開(kāi)關(guān)模塊，一個(gè)產(chǎn)生3.3V電壓直流電的PWM控制器電路，一個(gè)產(chǎn)生12V電壓直流電的PWM控制器電路，一個(gè)將12V直流電轉(zhuǎn)換為-12V直流電的蓄能和電平轉(zhuǎn)換電路，以及一個(gè)LD0工作電路，以此滿足主板需求。本實(shí)用新型所涉及控制裝置針對(duì)低功耗的主板平臺(tái)，可替代ATX標(biāo)準(zhǔn)電源，節(jié)省一定的成本；同時(shí)其精簡(jiǎn)的尺寸能使產(chǎn)品體積更小，更具便攜性。
文檔編號(hào)H02M3/00GK201594221SQ200920267900
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者王建升 申請(qǐng)人:深圳市神舟電腦股份有限公司