CN204205936U - 基于ComExpress模块的单电源电源装置 - Google Patents

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杜鹰
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Abstract

本实用新型公开了一种基于ComExpress模块的单电源电源装置，包括ComExpress模块、12V输出DC-DC电路、5V输出DC-DC电路、3.3V输出DC-DC电路、12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路，ComExpress模块设有PS_ON#信号接口、+12V电源接口和模块standby接口，PS_ON#信号分别作为12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路的控制输入信号。本实用新型通过增加DC-DC电路和各直流电源输出开关控制电路，并通过ComExpress模块的PS_ON#信号控制，实现了只有38V以下单直流电源输入情况下的与传统ATX电源一致的功能，满足了使用ComExpress模块的主板的正常应用需求。

Description

基于ComExpress模块的单电源电源装置
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，尤其涉及一种基于ComExpress模块的单电源电源装置。
背景技术
COM Express的全称为PICMG COM.0COM Express Module Base Specification，是国际工业电气协会(PICMG)定义并由几大嵌入式工业计算机厂商共同制定的一种计算机模块标准。ATX接口是一种PC机的电源接口，一般通过220伏转为12伏、5伏、3.3伏等的开关电源实现，主要特性是具有5伏STANDBY即备用电源和PS_ON即电源开关控制信号；ATX电源的外形是一个金属盒子，体积大，独立于PC机主板，其输入电源是交流220伏。
ComExpress模块比较常用于工业环境，比如在许多的电力、电信应用场景，还有如车载，某整体电器机柜内使用，其只能提供一种低电压如24伏或36伏的直流电源输入，传统的ATX电源已不适应于该场景，传统的ATX主板电源输入要求也不能满足改场景。因为外部提供的电源类型少对其可靠性和成本有直接影响，这要求适配的主板具有相应类似于ATX电源管理的能力。
这种情况下，现有的ATX开关电源无法适应该应用。这种情况也不同于使用小于38伏的单电源输入的装置如笔记本电脑，笔记本电脑直接利用X86技术，与ComExpress模块接口不同。
所以，对于使用ComExpress模块的主板，无法适用于外部只有小于38伏的单电源输入的情况，给使用这种主板的设备如PC机的使用带来不便。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能适用于小于38V 的单电源输入的基于ComExpress模块的单电源电源装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于ComExpress模块的单电源电源装置，包括安装于主板上的所述ComExpress模块，所述ComExpress模块设有PS_ON#信号接口、+12V电源接口和模块standby接口，所述单电源电源装置还包括12V输出DC-DC电路、5V输出DC-DC电路、3.3V输出DC-DC电路、12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路，所述12V输出DC-DC电路的输入端输入小于38V的直流电源，所述12V输出DC-DC电路的输出端分别与所述12V输出开关控制电路的输入端、所述5V输出DC-DC电路的输入端和所述3.3V输出DC-DC电路的输入端连接，所述12V输出开关控制电路的输出端与所述ComExpress模块的+12V电源接口连接，所述5V输出DC-DC电路的输出端分别与所述ComExpress模块的模块standby接口和所述5V输出开关控制电路的输入端连接，所述3.3V输出DC-DC电路的输出端与所述3.3V输出开关控制电路的输入端连接，所述5V输出开关控制电路的输出端输出+5V电源，所述3.3V输出开关控制电路的输出端输出+3.3V电源，所述ComExpress模块的PS_ON#信号接口分别与所述12V输出开关控制电路的控制输入端、所述5V输出开关控制电路的控制输入端和所述3.3V输出开关控制电路的控制输入端连接。
进一步，所述主板上还设有3.3Vstandby保持电路(即3.3V备用电源保持电路)，所述3.3Vstandby保持电路的电源输入端与所述3.3V输出DC-DC电路的输出端连接，所述3.3Vstandby保持电路的WAKE信号输出端与所述ComExpress模块的WAKE信号输入端连接。3.3Vstandby保持电路及其WAKE信号输出端、ComExpress模块的WAKE信号输入端都是现有主板的常规应用，这里的创新在于将3.3V输出DC-DC电路的输出端连接到3.3Vstandby保持电路的电 源输入端，而不经过ComExpress模块的PS_ON#信号控制，所以能够一直保持其电源输入电压。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过增加DC-DC电路和各直流电源输出开关控制电路，并通过ComExpress模块的PS_ON#信号控制，实现了只有38V以下单直流电源输入情况下的与传统ATX电源一致的功能，从而满足了外部只有小于38伏的单电源输入时，使用ComExpress模块的主板的正常应用需求。本实用新型可把相关电路全部实现在一个主板上，简化了电源供电***设计，减小了***故障概率，具有显著的实用价值。
附图说明
图1是本实用新型所述基于ComExpress模块的单电源电源装置的电路框图之一；
图2是本实用新型所述基于ComExpress模块的单电源电源装置的电路框图之二。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，基于ComExpress模块的单电源电源装置，包括安装于主板上的ComExpress模块和3.3Vstandby保持电路，ComExpress模块设有PS_ON#信号接口、+12V电源接口和模块standby接口，所述单电源电源装置还包括12V输出DC-DC电路、5V输出DC-DC电路、3.3V输出DC-DC电路、12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路，12V输出DC-DC电路的输入端输入小于38V的直流电源，一般通过与单电源输入的ATX接口座连接实现电源输入，12V输出DC-DC电路的输出端分别与12V输出开关控制电路的输 入端、5V输出DC-DC电路的输入端和3.3V输出DC-DC电路的输入端连接，12V输出开关控制电路的输出端与ComExpress模块的+12V电源接口连接，5V输出DC-DC电路的输出端分别与ComExpress模块的模块standby接口和5V输出开关控制电路的输入端连接，3.3V输出DC-DC电路的输出端分别与3.3V输出开关控制电路的输入端和3.3Vstandby保持电路的电源输入端连接，5V输出开关控制电路的输出端输出+5V电源，3.3V输出开关控制电路的输出端输出+3.3V电源，ComExpress模块的PS_ON#信号接口分别与12V输出开关控制电路的控制输入端、5V输出开关控制电路的控制输入端和3.3V输出开关控制电路的控制输入端连接，3.3Vstandby保持电路的WAKE信号输出端与ComExpress模块的WAKE信号输入端连接。
如图1所示，本实用新型所述基于ComExpress模块的单电源电源装置的工作原理如下：
输入的38V以下的直流电源经过12V输出DC-DC电路后输出+12VSB电源(即备用电源)并被分为三路，第一路+12VSB电源经过12V输出开关控制电路后输出到ComExpress模块的+12V电源接口；第二路+12VSB电源经过5V输出DC-DC电路变压后输出+5VSB电源，该电源经5V输出开关控制电路后输出给主板其它电路作为输入电源；第三路+12VSB电源经过3.3V输出DC-DC电路变压后输出+3.3VSB电源，该电源经3.3V输出开关控制电路后输出给主板其它电路作为输入电源。12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路的开、关状态均受ComExpress模块的PS_ON#信号控制，在PS_ON#信号关闭后，只有3.3Vstandby保持电路和模块standby接口还有电源输入，其它电路关闭，这种情况下，通过外部可以唤醒(即3.3Vstandby保持电路产生WAKE信号，该信号为检测信号，支持唤醒功能)***并联动PS_ON#信号打开其它电源 使***工作起来，从而实现了类似于ATX电源接口的电源管理过程。
如图2所示，下面以输入+24V单电源为例进行举例说明：
输入的24V直流电源经过24V转12V DC-DC电路后输出+12VSB电源并被分为三路，第一路+12VSB电源经过12V输出开关控制电路后输出到ComExpress模块的+12V电源接口；第二路+12VSB电源经过12V转5V DC-DC电路变压后输出+5VSB电源，该电源经5V输出开关控制电路后输出给主板其它电路作为输入电源；第三路+12VSB电源经过12V转3.3V DC-DC电路变压后输出+3.3VSB电源，该电源经3.3V输出开关控制电路后输出给主板其它电路作为输入电源。12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路的开、关状态均受ComExpress模块的PS_ON#信号控制，在PS_ON#信号关闭后，只有3.3Vstandby保持电路和模块standby接口还有电源输入，其它电路关闭。
本实用新型提出的电源装置与直接使用ATX电源相比，进行了优化设计，节约了成本，增强了可靠性。如果照搬ATX的电源设计而不加优化和针对应用的裁剪，对成本是一种浪费，对可靠性是一种挑战，在接入电源故障的时，就需要去排除接入电源中哪一个电源存在问题，维护时间增加。
上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于ComExpress模块的单电源电源装置，包括安装于主板上的所述ComExpress模块，所述ComExpress模块设有PS_ON#信号接口、+12V电源接口和模块standby接口，其特征在于：所述单电源电源装置还包括12V输出DC-DC电路、5V输出DC-DC电路、3.3V输出DC-DC电路、12V输出开关控制电路、5V输出开关控制电路和3.3V输出开关控制电路，所述12V输出DC-DC电路的输入端输入小于38V的直流电源，所述12V输出DC-DC电路的输出端分别与所述12V输出开关控制电路的输入端、所述5V输出DC-DC电路的输入端和所述3.3V输出DC-DC电路的输入端连接，所述12V输出开关控制电路的输出端与所述ComExpress模块的+12V电源接口连接，所述5V输出DC-DC电路的输出端分别与所述ComExpress模块的模块standby接口和所述5V输出开关控制电路的输入端连接，所述3.3V输出DC-DC电路的输出端与所述3.3V输出开关控制电路的输入端连接，所述5V输出开关控制电路的输出端输出+5V电源，所述3.3V输出开关控制电路的输出端输出+3.3V电源，所述ComExpress模块的PS_ON#信号接口分别与所述12V输出开关控制电路的控制输入端、所述5V输出开关控制电路的控制输入端和所述3.3V输出开关控制电路的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于ComExpress模块的单电源电源装置，其特征在于：所述主板上还设有3.3Vstandby保持电路，所述3.3Vstandby保持电路的电源输入端与所述3.3V输出DC-DC电路的输出端连接，所述3.3Vstandby保持电路的WAKE信号输出端与所述ComExpress模块的WAKE信号输入端连接。
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WO2021046934A1 (zh) * 2019-09-12 2021-03-18 苏州浪潮智能科技有限公司 一种基于psu的供电***

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