CN101872228A - 电源转换电路 - Google Patents

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Abstract

一种电源转换电路，包括一多相PWM控制器，用于提供若干PWM信号，其接收CPU发出的控制信号以控制一PWM信号是否被输出；一单相PWM控制器，其接收所述控制信号以控制PWM信号是否被输出；若干第一电压转换单元，用于接收若干PWM信号以输出第一电源；一第一电子开关单元，用于接收多相PWM控制器中的所述一PWM信号及单相PWM控制器的PWM信号，其还接收所述控制信号以选择性地输出该两PWM信号给一第二电压转换单元，以输出第一电源或第二电源；及一第二电子开关单元，用于接收第一电源或第二电源，其还接收所述控制信号以选择性地输出第一电源或第二电源给CPU。所述电源转换电路可减少主机板的布线空间。

Description

电源转换电路
技术领域
本发明涉及一种电源转换电路，特别涉及一种对提供给中央处理器(CPU)的两种电源进行转换的电源转换电路。
背景技术
目前，电脑主机板上的CPU依照是否包含集成显示功能可以分为两大类：即包含集成显示功能的CPU和不包含集成显示功能的CPU，该两类CPU的引脚有时是可以兼容的。例如有一种四核心处理器的CPU，其不含集成显示功能，只需要一组电源供给处理器核心，该组电源叫做VCCP电源；另一种双核心处理器的CPU，其含集成显示功能，除了VCCP电源外还需要一组额外的电源提供给其上的显示模块，该组额外的电源叫做V_AXG电源。
对于兼容上述两类CPU的主机板，通常设计者会提供两组电源模块，即VCCP电源模块及V_AXG电源模块，且该两组电源模块之间是相互独立的。但是，如果用户选择了不含集成显示功能的CPU安装在该兼容主机板上时，该主机板上的V_AXG电源模块将不会工作，从而导致该V_AXG电源模块上所使用的一个电压转换单元(包括驱动芯片、若干晶体管、电感及若干电容等元件)将被闲置在电脑主机板上，不但占用了主机板的布线空间还提高了设计成本，另外，由于主机板上增加了该电压转换单元中的元器件，故不利于主机板上器件散热。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种结构简单且节省成本的电源转换电路，以对CPU提供所需的电源。
一种电源转换电路，用于给CPU提供一第一电源及一第二电源，所述电源转换电路包括：
一多相PWM控制器，用于提供若干第一PWM信号及一第二PWM信号，所述多相PWM控制器还接收所述CPU发出的一控制信号，并根据所述控制信号控制所述第二PWM信号是否被输出；
一单相PWM控制器，用于提供一第三PWM信号，所述单相PWM控制器还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述第三PWM信号是否被输出；
若干第一电压转换单元，分别用于接收所述若干第一PWM信号，以输出所述第一电源给所述CPU；
一第二电压转换单元；
一第一电子开关单元，用于接收所述第二PWM信号及所述第三PWM信号，所述第一电子开关单元还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号选择性地输出所述第二PWM信号或所述第三PWM信号给所述第二电压转换单元，以使所述第二电压转换单元输出所述第一电源或第二电源；及
一第二电子开关单元，用于接收所述第二电压转换单元输出的第一电源或第二电源，所述第二电子开关单元还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号选择性地输出所述第一电源或第二电源给所述CPU。
上述电源转换电路通过所述第一电子开关单元选择性地将所述多相PWM控制器发出的第二PWM信号与所述单相PWM控制器发出的第三PWM信号传输给所述第二电压转换单元，所述第二电压转换单元通过所述第二电子开关单元选择性地输出所述第一电源或第二电源给所述CPU。由于所述电源转换电路通过所述第一及第二电子开关及所述第二电压转换单元实现了所述第一电源或第二电源之间的切换，从而不需相互独立设置两个电源模块分别提供所述第一电源或第二电源，故使设计成本降低，同时也减少了主机板的布线空间，并且所述电源转换电路结构简单，易于实现。
附图说明
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
图1为本发明电源转换电路较佳实施方式连接一CPU的电路图。
具体实施方式
请参照图1，本发明电源转换电路1用于给一CPU60提供电源，其较佳实施方式包括一多相PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调制)控制器10、一单相PWM控制器20、若干电压转换单元30、一第一电子开关单元40及一第二电子开关单元50。
其中，所述若干电压转换单元30的数量为四个，当所述CPU60为不包含集成显示功能的CPU时，所述四个电压转换单元30均提供VCCP电源给所述CPU60；当所述CPU60为包含集成显示功能的CPU时，所述四个电压转换单元30中的三个(图中上面的三个)提供VCCP电源给所述CPU60，另外一个提供V_AXG电源给所述CPU60。所述多相PWM控制器10为四相PWM控制器，其分别提供四相PWM信号给所述四个电压转换单元30。在其他实施方式中，所述电压转换单元30不局限于四个，可以根据具体的CPU所需要的电源功率相应的增加或减少，所述多相PWM控制器10提供的相位数量根据所述电压转换单元30的数量相应的调整。
本实施方式中，所述第一电子开关单元40为一具有两个单刀双掷开关K1、K2及一个控制端CS的电子开关芯片，所述控制端CS控制单刀双掷开关K1、K2的切换；所述第二电子开关单元50为一具有一个单刀双掷开关K3及一个控制端CS的电子开关芯片，所述控制端CS控制单刀双掷开关K3的切换。其他实施方式中，所述第一电子开关单元40及第二电子开关单元50可以使用继电器或晶体管等具有开关功能的电开关器件，不局限于电子开关芯片。
所述多相PWM控制器10包括四个PWM信号输出端PWM1-PWM4、四个驱动端DRV_ON1-DRV_ON4、四个分别控制所述四个PWM信号输出端PWM1-PWM4是否输出PWM信号的使能端，图中仅示出用于控制所述PWM信号输出端PWM1的一个使能端PHASH_ON1，其他控制所述PWM信号输出端PWM1-PWM3的使能端为空置状态，故未在图中示出。
所述单相PWM控制器20包括一PWM信号输出端PWM、一驱动端DRV_ON及一使能端EN，所述使能端EN控制所述单相PWM控制器20是否工作。
每一电压转换单元30均包括一驱动芯片32、两个N沟道场效应管Q1及Q2、一电感L及四个滤波电容C1-C4。所述场效应管Q1的栅极连接所述驱动芯片32的高通驱动引脚DH，漏极分别通过所述电容C1及C2接地，源极连接所述驱动芯片32的输出端SW、所述场效应管Q2的漏极及所述电感L的一端。所述场效应管Q2的栅极连接所述驱动芯片32的低通驱动引脚DL，源极接地。所述电感L的另一端通过所述电容C3及C4接地。所述驱动芯片32的PWM信号接收端PWM接收对应PWM控制器发出的PWM信号，所述驱动芯片32的使能端EN接收对应PWM控制器发出的驱动信号，当接收的驱动信号控制所述驱动芯片32接收PWM信号时，所述电感L的另一端输出电压给所述CPU60。
所述多相PWM控制器10中的PWM信号输出端PWM2-PWM4及驱动端DRV_ON2-DRV_ON4分别对应与其中三个电压转换单元30中驱动芯片32的PWM信号接收端PWM及使能端EN相连，以通过所述三个电压转换单元30提供VCCP电源给所述CPU60。所述多相PWM控制器10中的PWM信号输出端PWM1及驱动端DRV_ON1分别连接至所述单刀双掷开关K1及K2的掷脚2，所述单相PWM控制器20的PWM信号输出端PWM及驱动端DRV_ON分别连接至所述单刀双掷开关K1及K2的掷脚3。所述单刀双掷开关K1及K2的刀部1分别连接至另一个电压转换单元30中驱动芯片32的PWM信号接收端PWM及使能端EN，所述另一个电压转换单元30中电感L的另一端连接所述单刀双掷开关K3的刀部1，所述单刀双掷开关K3的掷脚2及3分别连接至所述CPU60的VCCP电源接收端VCCP及V_AXG电源接收端V_AXG。所述CPU60的一控制引脚P1还连接至所述多相PWM控制器10中用于控制所述PWM信号输出端PWM1的使能端PHASH_ON1、所述单相PWM控制器20的使能端EN、所述第一电子开关单元40的控制端CS及所述第二电子开关单元50的控制端CS，以提供控制信号。
工作时，当所述CPU60为不包含集成显示功能的CPU时，所述CPU60将通过其上的控制引脚P1输出一第一控制信号给所述多相PWM控制器10中用于控制所述PWM信号输出端PWM1的使能端PHASH_ON1、所述单相PWM控制器20的使能端EN、所述第一电子开关单元40的控制端CS及所述第二电子开关单元50的控制端CS。例如，所述第一控制信号为逻辑“1”即高电压信号，此时，所述多相PWM控制器10上的PWM信号输出端PWM1-PWM4及驱动端DRV_ON1-DRV_ON4均工作，所述单相PWM控制器20不工作，所述单刀双掷开关K1、K2及K3均切换至掷脚2，此时所述四个电压转换单元30均提供VCCP电源给所述CPU60。
当所述CPU60为包含集成显示功能的CPU时，所述CPU60将通过其上的控制引脚P1输出一第二控制信号给所述多相PWM控制器10中用于控制所述PWM信号输出端PWM1的使能端PHASH_ON1、所述单相PWM控制器20的使能端EN、所述第一电子开关单元40的控制端CS及所述第二电子开关单元50的控制端CS。例如，所述第一控制信号为逻辑“0”即低电压信号，此时，所述多相PWM控制器10上的PWM信号输出端PWM2-PWM4及驱动端DRV_ON2-DRV_ON4工作而PWM信号输出端PWM1及驱动端DRV_ON1不工作，所述单相PWM控制器20工作，所述单刀双掷开关K1、K2及K3均切换至掷脚3，此时所述四个电压转换单元30中的三个提供VCCP电源给所述CPU60，而另一个电压转换单元30提供V_AXG电源给所述CPU60。其中，所述CPU60对所述多相PWM控制器10中用于控制所述PWM信号输出端PWM1的使能端PHASH_ON1、所述单相PWM控制器20的使能端EN、所述第一电子开关单元40的控制端CS及所述第二电子开关单元50的控制端CS的控制可根据具体使能条件可相应的增加逻辑器件如反相器等来满足条件，不局限于本实施方式。
本发明电源转换电路1通过将所述四个电压转换单元30中的一个独立出来用以切换所述两种电源模式，从而使同时兼容两类CPU的主机板不需相互独立设置两组电源模块。具体来说，就本实施方式而言，如果相互独立设置两组电源模块则必须增加一个(共五个)电压转换单元30才能实现要求，即其中四个单独提供VCCP电源，另外一个单独提供V_AXG电源，那么不管所述CPU60为不包含还是包含集成显示功能的CPU时，均有一个电压转换单元30将被闲置，而本实施方式仅应用了四个电压转换单元30即可实现给两类CPU供电的功能，即节省了一个电压转换单元，从而减低了设计成本，同时也减少了主机板的布线空间，而且本发明电源转换电路1结构简单，易于实现。

Claims (10)

1.一种电源转换电路，用于给CPU提供一第一电源及一第二电源，所述电源转换电路包括：
一多相PWM控制器，用于提供若干第一PWM信号及一第二PWM信号，所述多相PWM控制器还接收所述CPU发出的一控制信号，并根据所述控制信号控制所述第二PWM信号是否被输出；
一单相PWM控制器，用于提供一第三PWM信号，所述单相PWM控制器还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述第三PWM信号是否被输出；
若干第一电压转换单元，分别用于接收所述若干第一PWM信号，以输出所述第一电源给所述CPU；
一第二电压转换单元；
一第一电子开关单元，用于接收所述第二PWM信号及所述第三PWM信号，所述第一电子开关单元还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号选择性地输出所述第二PWM信号或所述第三PWM信号给所述第二电压转换单元，以使所述第二电压转换单元输出所述第一电源或第二电源；及
一第二电子开关单元，用于接收所述第二电压转换单元输出的第一电源或第二电源，所述第二电子开关单元还接收所述CPU发出的所述控制信号，并根据所述控制信号选择性地输出所述第一电源或第二电源给所述CPU。
2.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述多相PWM控制器提供三相第一PWM信号，所述若干第一电压转换单元的数量为三个。
3.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述第一电子开关单元为一具有两个单刀双掷开关及一个控制端的电子开关芯片，所述多相PWM控制器中对应所述第二PWM信号的PWM信号输出端及驱动端分别连接至所述两单刀双掷开关的第一掷脚，所述单相PWM控制器的PWM信号输出端及驱动端分别连接至所述两单刀双掷开关的第二掷脚，所述两单刀双掷开关的刀部分别连接至所述第二电压转换单元中驱动芯片的PWM信号接收端及使能端，所述电子开关芯片的控制端接收所述CPU发出的控制信号来控制所述两个单刀双掷开关的切换，从而选择性地接收所述第二PWM信号或所述第三PWM信号并输出给所述第二电压转换单元。
4.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述第二电子开关单元为一个具有一个单刀双掷开关及一个控制端的电子开关芯片，所述第二电压转换单元中的电压输出端连接至所述单刀双掷开关的刀部，所述单刀双掷开关的第一及第二掷脚分别连接至所述CPU的第一及第二电源接收端，所述电子开关芯片的控制端接收所述CPU发出的控制信号来控制所述单刀双掷开关的切换，从而选择性地输出所述第一电源或第二电源给所述CPU。
5.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：每一个电压转换单元均包括一驱动芯片、一第一场效应管、一第二场效应管、一电感及第一至第四电容，所述第一场效应管的栅极连接所述驱动芯片的高通驱动引脚，漏极分别通过所述第一及第二电容接地，源极连接所述驱动芯片的输出端、所述第二场效应管的漏极及所述电感的一端，所述第二场效应管的栅极连接所述驱动芯片的低通驱动引脚，源极接地，所述电感的另一端通过所述第三及第四电容接地，所述驱动芯片的PWM信号接收端接收对应PWM控制器发出的PWM信号，所述驱动芯片的使能端接收对应PWM控制器发出的驱动信号，当接收的驱动信号控制所述驱动芯片接收PWM信号时，所述电感的另一端输出所述第一或第二电源。
6.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述多相PWM控制器中的若干PWM信号输出端及若干驱动端分别对应与所述若干第一电压转换单元中驱动芯片的PWM信号接收端及使能端相连。
7.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述CPU的一控制引脚连接至所述多相PWM控制器中对应所述第二PWM信号的使能端、所述单相PWM控制器的使能端、所述第一及第二电子开关单元的控制端，以输出所述控制信号。
8.如权利要求7所述的电源转换电路，其特征在于：当所述CPU的控制引脚输出一高电压信号时，所述多相PWM控制器上对应所述第二PWM信号的PWM信号输出端及驱动端工作，所述单相PWM控制器不工作，所述第一电子开关单元输出所述第二PWM信号。
9.如权利要求7所述的电源转换电路，其特征在于：当所述CPU的控制引脚输出一低电压信号时，所述多相PWM控制器上对应所述第二PWM信号的PWM信号输出端及驱动端不工作，所述单相PWM控制器工作，所述第一电子开关单元输出所述第三PWM信号。
10.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：当所述CPU为不包含集成显示功能的CPU时，所述CPU发出的所述控制信号为高电平，所述第二电子开关单元输出所述第一电源给所述CPU；当所述CPU为包含集成显示功能的CPU时，所述CPU发出的所述控制信号为低电平，所述第二电子开关单元输出所述第二电源给所述CPU。
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