本實(shí)用新型屬于電路領(lǐng)域,特別是涉及一種電源和設(shè)備系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電源是電子設(shè)備的重要組成部分,其性能的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性,由于電子設(shè)備的故障有很多是由于電源引起的,因此作為電子設(shè)備的基礎(chǔ)元件,電源及控制電源的開關(guān)電路越來越引起人們的關(guān)注。
現(xiàn)有的電源開關(guān)電路大多是安裝于電源的輸出端,用于控制電源的輸出,當(dāng)電源是由多個(gè)電源單元組成時(shí),用于控制這些電源單元的電源開關(guān)電路通常集成在一塊電路板上。
發(fā)明人在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的這種電源在上電的瞬間,在電源中會(huì)形成較大的瞬態(tài)電流,這種瞬態(tài)電流會(huì)對(duì)電源造成較大的沖擊危害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型實(shí)施例要解決的一個(gè)技術(shù)問題是:提供一種電源和設(shè)備系統(tǒng),以降低在上電瞬間瞬態(tài)電流對(duì)電源的沖擊危害。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面,提供一種電源,包括:
N個(gè)電源單元,其中,N為大于1的整數(shù);
N-1個(gè)開關(guān)設(shè)備,N個(gè)所述電源單元通過N-1個(gè)所述開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接;
其中,第i-1個(gè)所述開關(guān)設(shè)備的輸入端與第i-1個(gè)所述電源單元的輸出端連接,第i-1個(gè)所述開關(guān)設(shè)備的輸出端與第i個(gè)所述電源單元的控制端連接,第i-1個(gè)所述開關(guān)設(shè)備根據(jù)第i-1個(gè)所述電源單元的輸出信號(hào)控制第i個(gè)所述電源單元啟動(dòng);其中,i為整數(shù)、且1<i≤N。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述開關(guān)設(shè)備包括:
信號(hào)調(diào)理電路,所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端為所述開關(guān)設(shè)備的輸入端,所述開關(guān)設(shè)備的輸入端與上一級(jí)電源單元的輸出端連接;
延時(shí)電路,所述延時(shí)電路的輸入端與所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接;
比較器,所述比較器的同相輸入端與所述延時(shí)電路的輸出端連接,所述比較器的反相輸入端與基準(zhǔn)電壓連接,所述比較器比較所述延時(shí)電路輸出的電壓值與所述基準(zhǔn)電壓的電壓值的電平,產(chǎn)生一個(gè)比較結(jié)果信號(hào);及
隔離電路,所述隔離電路的輸入端與上一級(jí)電源單元的輸出端及所述比較器的輸出端連接,所述隔離電路的輸出端為所述開關(guān)設(shè)備的輸出端,所述開關(guān)設(shè)備的輸出端與下一級(jí)電源單元的控制端連接。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述信號(hào)調(diào)理電路包括:
第一電阻,所述第一電阻的第一端為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端;及
第二電阻,所述第二電阻的第一端與所述第一電阻的第二端連接,所述第二電阻的第二端接地;其中所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端的連接點(diǎn)為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述信號(hào)調(diào)理電路為滑動(dòng)變阻器,所述滑動(dòng)變阻器的第一端為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端,所述滑動(dòng)變阻器的第二端接地,所述滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述延時(shí)電路為積分器。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述隔離電路為光耦合器。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述光耦合器包括:
發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管的陽極與上一級(jí)電源單元的輸出端連接,所述發(fā)光二極管的陰極與所述比較器的輸出端連接;及
光敏三極管,所述光敏三極管的集電極與電壓連接,所述光敏三極管的發(fā)射極與第三電阻的第一端連接,所述第三電阻的第二端接地;其中所述光敏三極管的發(fā)射極與所述第三電阻的第一端的連接點(diǎn)為所述隔離電路的輸出端。
基于本實(shí)用新型上述電源的另一實(shí)施例中,所述第三電阻為滑動(dòng)變阻器,所述滑動(dòng)變阻器的第一端與滑動(dòng)端連接,并與所述光敏三極管的發(fā)射極連接,所述滑動(dòng)變阻器的第二端接地。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)方面,提供一種設(shè)備系統(tǒng),包括:
待供電設(shè)備,所述待供電設(shè)備包括:N個(gè)待供電單元,其中,N為大于1的整數(shù);及
上述任意一項(xiàng)所述的電源,其中所述待供電設(shè)備中的每一個(gè)所述待供電單元與所述電源中的一個(gè)所述電源單元對(duì)應(yīng)連接,由該電源單元對(duì)連接的待供電單元單獨(dú)供電。
基于本實(shí)用新型上述設(shè)備系統(tǒng)的另一實(shí)施例中,所述待供電設(shè)備為比特幣礦機(jī),所述待供電單元為所述比特幣礦機(jī)中的運(yùn)算板。
基于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源和設(shè)備系統(tǒng),通過將多個(gè)電源單元通過多個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接,利用開關(guān)設(shè)備檢測(cè)上一級(jí)電源單元的狀態(tài)控制下一級(jí)電源單元開啟,實(shí)現(xiàn)了各電源單元的逐級(jí)上電,從而能夠降低在上電瞬間瞬態(tài)電流對(duì)電源的沖擊危害,保護(hù)電源,延長電源的使用壽命,克服現(xiàn)有電源輸出主電路電流大、電壓高的弊端,減少損耗,降低成本。
附圖說明
構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,并且連同描述一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
參照附圖,根據(jù)下面的詳細(xì)描述,可以更加清楚地理解本實(shí)用新型,其中:
圖1是本實(shí)用新型電源的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型開關(guān)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)理電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實(shí)用新型隔離電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型設(shè)備系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
同時(shí),應(yīng)當(dāng)明白,為了便于描述,附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。
以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的,決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
圖1是本實(shí)用新型電源的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示,本實(shí)施例的電源包括:
N個(gè)電源單元,其中,N為大于1的整數(shù)。
N-1個(gè)開關(guān)設(shè)備,N個(gè)電源單元通過N-1個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接。
其中,第i-1個(gè)開關(guān)設(shè)備的輸入端與第i-1個(gè)電源單元的輸出端連接,第i-1個(gè)開關(guān)設(shè)備的輸出端與第i個(gè)電源單元的控制端連接,第i-1個(gè)開關(guān)設(shè)備根據(jù)第i-1個(gè)電源單元的輸出信號(hào)控制第i個(gè)電源單元啟動(dòng)。其中,i為整數(shù)、且1<i≤N。
基于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源,通過將多個(gè)電源單元通過多個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接,利用開關(guān)設(shè)備檢測(cè)上一級(jí)電源單元的狀態(tài)控制下一級(jí)電源單元開啟,實(shí)現(xiàn)了各電源單元的逐級(jí)上電,從而能夠降低在上電瞬間瞬態(tài)電流對(duì)電源的沖擊危害,保護(hù)電源,延長電源的使用壽命,克服現(xiàn)有電源輸出主電路電流大、電壓高的弊端,減少損耗,降低成本。另外,本實(shí)用新型實(shí)施例多個(gè)電源 單元通過多個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接,各開關(guān)設(shè)備控制各電源單元逐級(jí)上電的結(jié)構(gòu),還可以克服現(xiàn)有用于控制多個(gè)電源單元的電源開關(guān)電路集成在一塊電路板上,容易造成控制電路復(fù)雜且體積龐大的弊端。
圖2是本實(shí)用新型開關(guān)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示,本實(shí)施例的開關(guān)設(shè)備包括:
信號(hào)調(diào)理電路,信號(hào)調(diào)理電路的輸入端為所述開關(guān)設(shè)備的輸入端,開關(guān)設(shè)備的輸入端與上一級(jí)電源單元的輸出端連接。
延時(shí)電路,延時(shí)電路的輸入端與信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接。
比較器,比較器的同相輸入端與延時(shí)電路的輸出端連接,比較器的反相輸入端與基準(zhǔn)電壓連接,比較器比較延時(shí)電路輸出的電壓值與基準(zhǔn)電壓的電壓值的電平,產(chǎn)生一個(gè)比較結(jié)果信號(hào)。
隔離電路,隔離電路的輸入端與上一級(jí)電源單元的輸出端及比較器的輸出端連接,隔離電路的輸出端為開關(guān)設(shè)備的輸出端,開關(guān)設(shè)備的輸出端與下一級(jí)電源單元的控制端連接。
基于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的開關(guān)設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,利用信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入電壓進(jìn)行衰減,通過延時(shí)電路對(duì)衰減后的輸入電壓延時(shí)設(shè)定的時(shí)間,通過比較器將衰減后的輸入電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,從而啟動(dòng)隔離電路,利用隔離電路進(jìn)行電氣隔離,能夠進(jìn)一步降低在上電瞬間瞬態(tài)電流對(duì)電源的沖擊危害。另外,由于比較器的輸出為數(shù)字量,因此本實(shí)用新型還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隔離電路輸出的精準(zhǔn)控制。
圖3是本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)理電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示,本實(shí)施例的信號(hào)調(diào)理電路包括:
第一電阻R1,其第一端為信號(hào)調(diào)理電路的輸入端。
第二電阻R2,其第一端與第一電阻R1的第二端連接,第二電阻R2的第二端接地。其中第一電阻R1的第二端與第二電阻R2的第一端的連接點(diǎn)為信號(hào)調(diào)理電路的輸出端。
其中,第一電阻R1與第二電阻R2的阻值根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境及控制的需要等確定。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中,我們選用TL431構(gòu)成比較器,其基準(zhǔn)電壓的電壓值例如為2.5V,電源單元輸出的電壓值例如為12V,當(dāng)上一級(jí)電源單元輸出的電壓值高于8V時(shí),下一級(jí)電源單元開啟,此時(shí)信號(hào)調(diào)理電路中R1/R2的比值范圍在2.2-3.8之間。本實(shí)用新型并不以此為限,其中,基準(zhǔn)電壓的電壓值也可以選擇其他數(shù)值,比較器也可以選擇其他合適的芯片構(gòu)成。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中,信號(hào)調(diào)理電路為滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻器的第一端為信號(hào)調(diào)理電路的輸入端,滑動(dòng)變阻器的第二端接地,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端為信號(hào)調(diào)理電路的輸出端。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,延時(shí)電路為積分器。我們可以通過調(diào)整積分器的積分常數(shù),達(dá)到控制延時(shí)時(shí)間的目的。
圖4是本實(shí)用新型隔離電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示,本實(shí)施例的隔離電路包括:光耦合器。
進(jìn)一步地,光耦合器包括:
發(fā)光二極管,其陽極與上一級(jí)電源單元的輸出端連接,陰極與比較器的輸出端連接。
光敏三極管,其集電極與電壓VCC連接,發(fā)射極與第三電阻R3的第一端連接,第三電阻R3的第二端接地,其中光敏三極管的發(fā)射極與第三電阻R3的第一端的連接點(diǎn)為隔離電路的輸出端。
其中,當(dāng)比較器輸出為高電平時(shí),光耦合器的發(fā)光二極管不導(dǎo)通,不發(fā)光,光耦合器為開路,光耦合器輸出高電平;當(dāng)比較器發(fā)生反轉(zhuǎn)輸出低電平后,光耦合器的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光,此時(shí)光耦合器輸出低電平,為有效的輸出,將啟動(dòng)下一級(jí)電源單元。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中,光耦合器我們選用PC817。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中,第三電阻R3為滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻 器的第一端與滑動(dòng)端連接,并與光敏三極管的發(fā)射極連接,滑動(dòng)變阻器的第二端接地。
圖5是本實(shí)用新型設(shè)備系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示,本實(shí)施例的設(shè)備系統(tǒng)包括:
待供電設(shè)備,待供電設(shè)備包括:N個(gè)待供電單元,其中,N為大于1的整數(shù)。
上述任意一個(gè)實(shí)施例的電源,其中待供電設(shè)備中的每一個(gè)待供電單元與電源中的一個(gè)電源單元對(duì)應(yīng)連接,由該電源單元對(duì)連接的待供電單元單獨(dú)供電。
基于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)備系統(tǒng),包括上述任意一個(gè)實(shí)施例的電源,其中通過將多個(gè)電源單元通過多個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接,利用開關(guān)設(shè)備檢測(cè)上一級(jí)電源單元的狀態(tài)控制下一級(jí)電源單元開啟,實(shí)現(xiàn)了各電源單元的逐級(jí)上電,從而能夠降低在上電瞬間瞬態(tài)電流對(duì)電源的沖擊危害,保護(hù)電源,延長電源的使用壽命,克服現(xiàn)有電源輸出主電路電流大、電壓高的弊端,減少損耗,降低成本。另外,本實(shí)用新型實(shí)施例多個(gè)電源單元通過多個(gè)開關(guān)設(shè)備串聯(lián)連接,各開關(guān)設(shè)備控制各電源單元逐級(jí)上電的結(jié)構(gòu),還可以克服現(xiàn)有用于控制多個(gè)電源單元的電源開關(guān)電路集成在一塊電路板上,容易造成控制電路復(fù)雜且體積龐大的弊端。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中,待供電設(shè)備為比特幣礦機(jī),待供電單元為比特幣礦機(jī)中的運(yùn)算板。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似的部分相互參見即可。對(duì)于裝置實(shí)施例而言,由于其與方法實(shí)施例基本對(duì)應(yīng),所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。
本實(shí)用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的,而并不是無遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際 應(yīng)用,并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。