专利名称：一种电源装置及嵌入式计算机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机的技术领域，尤其涉及一种电源装置及嵌入式计算机。
背景技术：
目前，嵌入式计算^L的电源装置如图1所示，其包括输入端1、与输入端1
相连的+5V同步降压变换器2、与+5V同步降压变换器2相连的-5V直流/直流模块式变换器3、与+5V同步降压变换器2相连的+12V升压变换器4、以及与+12V升压变换器4相连的电荷泵5。从输入端1输入6-40V直流电压，经过各变换器和电荷泵变换后，分别输出-5V、 +5V、 -12V和+12V的电压。
但是，由于现在的电源装置的各变换器和电荷泵是采用级联方式连接的，因此会造成电源装置的效率低，总功耗过大，使得该电源装置的可靠性比较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种嵌入式计算机的电源装置，旨在解决现有的嵌入式计算机的电源装置存在可靠性比较差的问题。
本实用新型是这样实现的， 一种电源装置，其包括输入电源的输入端，所述电源装置还包括
与所述输入端连接的土12V单端初级电感变换器，其将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出；以及
与所述输入端连接的土5V同步降压变换器，其将输入电源转换为+5V电压和-5V电压输出。
上述结构中，所述电源装置还包括与所述±5V同步降压变换器的+5V输出端相连的微型滤波器。上述结构中，所述土12V单端初级电感变换器包括
与所述输入端连接且将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出的第一电压变换电路；
与所述第一电压变换电路连接的第一过载保护电路；以及与所述第一电压变换电路的-12V电压输出端连接的第一过流过压保护器。上述结构中，所述土5V同步降压变换器包括
与所述输入端连接且将输入电源转换为+5V电压和-5V电压输出的第二电压变换电路； '
与所述第二电压变换电路连接的第二过载保护电路；以及
与所述第二电压变换电路的-5V电压输出端连接的第二过流过压保护器。上述结构中，所述土12V单端初级电感变换器包括
PWM控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一电感、第二电感、第三电感、第一二极管、第二二极管、第一MOS管和第一过流过压保护器；所述第一电感的第一端接所述输入端，所述第一电感的第二端同时接所述第一 MOS管的漏极和第三电容的第一端，所述第一 MOS管的栅极接PWM控制芯片的开关门端，所述第一 MOS管的源极一路通过第三电阻4妄地，另一路与第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端一路通过第二电容接地，另一路接PWM控制芯片的电流4全测端，所述PWM控制芯片的占空比控制端、接地端与第一电阻的第一端同时接地，第一电阻的第二端接PWM控制芯片的边沿截止校正端，所述PWM控制芯片的主电源输入端和开关驱动电源端同时通过第一电容接地且同时接直流电源端，所述第三电容的第二端同时接第一二极管的阳极和第六电容的第 一端，而且还通过第二电感接地，所述第一二极管的阴极为+12V电压输出端，其同时通过所述第四电容、第五电容、串接的第四电阻和第五电阻接地，所述第四电阻和第五电阻的连接点与PWM控制芯片的误差放大器输入端连接，所述第六电容的第二端一 路通过第二二极管接地，另一路接第三电感的第一端，所述第三电感的第二端 一路通过第七电容接地，另一路接第一过流过压保护器的输入端，所述第一过
流过压保护器的接地端接地，第一过流过压保护器的输出端为-12V电压输出
端，所述第一过流过压保护器的输出端通过第八电容接地。
上述结构中，所述土5V同步降压变换器包括
PWM控制芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第九电容、 第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第四电感、 第五电感、第三二^f及管、第四二;f及管、第三MOS管、第四MOS管和第二过流 过压保护器；所述第三MOS管的漏极一鴻"接输入端，另一路通过第十一电容 接地，所述第三MOS管的栅极接PWM控制芯片的顶边开关驱动端，所述第三 MOS管的源极同时接第四电感的第一端和第四MOS管的漏极，所述第四MOS 管的源极接地，所述第四MOS管的栅极接PWM控制芯片的底边开关驱动端， 所述第四电感的第二端一路通过串接的第九电阻和第十三电容接地，所述第四 电感的第二端另 一路接PWM控制芯片的第二电流才全测端，所述第九电阻和第 十三电容的连接点一路接PWM控制芯片的第一电流4企测端，另一路通过第十 四电容接地，该连接点为+5V电压输出端，所述第五电感与第四电感反向耦合 连接，所述第五电感的第一端为-5V电压输出端，所述第五电感的第一端通过 第十二电容接地，所述第五电感的第二端接第四二极管的阳极，所述第四二极 管的阴极接第二过流过压保护器的输入端，所述第二过流过压保护器的输出端 接地，所述PWM控制芯片的顶端电源供给端一路接第三二极管的阴极，另一 路通过第九电容接升压输出驱动基准端，所述第三二极管的阳极一路接12V电 源， 一路通过第十电容接地，另一路同时接PWM控制芯片的12V电源输入端 和第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端接PWM控制芯片的关断控制端， 所述PWM控制芯片的信号地端接地，所述PWM控制芯片的信号地端和误差 放大器输入端间接第六电阻，所述PWM控制芯片的误差放大器输入端通过第七电阻接PWM控制芯片的第 一 电流检测端。
本实用新型的另 一 目的在于提供一种包括上述电源装置的嵌入式计算机。
在本实用新型中，土5V同步降压变换器与土12V单端初级电感变换器采用并 联方式连接，上述两个变换器分别独立工作，因此使得电源装置的效率高，减 小了总功耗，另外由于上述两个变换器都具有过载保护功能，因此该电源装置 可靠性比较好。
图l是现有嵌入式计算机的电源装置的结构图2是本实用新型实施例提供的嵌入式计算机的电源装置的结构图3是本实用新型实施例提供的土12V单端初级电感变换器的电路结构图4是本实用新型实施例提供的土5V同步降压变换器的电^^结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图2示出了本实用新型实施例提供的嵌入式计算机的电源装置的结构，为 了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
嵌入式计算机的电源装置包括输入电源的输入端100，电源装置还包括 与输入端100连接的土12V单端初级电感变换器200，其将输入电源转换为+12V 电压和-12V电压输出；与输入端100连接的土5V同步降压变换器300，其将输 入电源转换为+5V电压和-5V电压输出；以及与土5V同步降压变换器300的+5V 输出端相连的^:型滤波器400。
作为本实用新型一实施例，土12V单端初级电感变换器200包括与输入端 100连接且将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出的第一电压变换电^各
8201;与第一电压变换电路201连接的第一过载保护电路202;以及与第一电压 变换电路201的-12V电压输出端连接的第一过流过压保护器203。
±5V同步降压变换器300包括与输入端100连接且将输入电源转换为+5V 电压和-5V电压输出的第二电压变换电路301;与第二电压变换电路301连接的 第二过载保护电路302;以及与第二电压变换电路301的-5V电压输出端连接的 第二过流过压保护器303。
图3示出了本实用新型实施例提供的土12V单端初级电感变换器的电路结 构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
作为本实用新型一实施例，土12V单端初级电感变换器200包括PWM控制 芯片Ul、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻 R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、 第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感L2、第三 电感L3、第一二极管Dl、第二二极管D2、第一 MOS管Nl和第一过流过压 保护器203。
第一电感Ll的第一端接输入端100，第一电感Ll的第二端同时接第一 MOS管Nl的漏极和第三电容C3的第一端，第一 MOS管Nl的栅极接PWM 控制芯片Ul的开关门端GATE,第一MOS管Nl的源极一路通过第三电阻R3 接地，另一路与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端一路通过第 二电容C2接地，另 一路接PWM控制芯片Ul的电流检测端Isense, PWM控 制芯片Ul的占空比控制端Vsen、接地端PGND与第一电阻R1的第一端同时 接地，第一电阻R1的第二端接PWM控制芯片Ul的边沿截止校正端BLANK， PWM控制芯片Ul的主电源输入端Vinl和开关驱动电源端Vin2同时通过第一 电容C1接地且同时接10V直流电源端，第三电容C3的第二端同时接第一二极 管Dl的阳极和第六电容C6的第一端，而且还通过第二电感L2接地，第一二 极管D1的阴^l为+12V电压输出端，其同时通过第四电容C4、第五电容C5、 串接的第四电阻R4和第五电阻R5接地，第四电阻R4和第五电阻R5的连接点与PWM控制芯片Ul的误差放大器输入端FB连接，第六电容C6的第二端 一路通过第二二极管D2接地，另一路接第三电感L3的第一端，第三电感L3 的第二端一路通过第七电容C7接地，另一路4矣第一过流过压保护器203的输 入端，第一过流过压保护器203的接地端接地，第一过流过压保护器203的输 出端为-12V电压输出端，第一过流过压保护器203的输出端通过第八电容C8 接地。
土12V单端初级电感变换器200的工作过程为
土12V单端初级电感变换器200的PWM控制芯片Ul的开关门端GATE输 出占空比可变的脉冲信号到第一 MOS管Nl的4册才及，第一 MOS管Nl在脉沖 信号的控制下处于导通或关断状态，当脉冲信号为高电平时，第一MOS管Nl 处于导通状态，从输入端100输入的电源经过变换后，输出+12V电压和-12V 电压，当脉冲信号为低电平时，第一 MOS管Nl处于关断状态，土12V单端初 级电感变换器200中的电感电容将储存的电量释放出来，经过变换后，输出+12V 电压和-12V电压。
当输出过载时，第三电阻R3两端的取样电压很大，取样电压从电流检测 端Isense输入到PWM控制芯片Ul后，PWM控制芯片Ul减小从其开关门端 GATE输出的脉沖信号的占空比，±12V单端初级电感变换器200输出的电压降 低；当输出短路时，第三电阻R3两端的取样电压很大，取样电压从电流检测 端Isense输入到PWM控制芯片Ul后，PWM控制芯片Ul输出的脉冲信号的 占空比为0, 土12V单端初级电感变换器200输出的电压也为0。
在土12V单端初级电感变换器200的-12V电压输出端增加第一过流过压保 护器203,确保输出具有优异的过流和短路保护能力。
了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
作为本实用新型一实施例，土5V同步降压变换器300包括PWM控制芯片 U2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第九电容C9、第十电容CIO、第十一电容Cll、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四 电容C14、第四电感L4、第五电感L5、第三二极管D3、第四二极管D4、第 三MOS管N3、第四MOS管N4和第二过流过压保护器303。
第三MOS管N3的漏极一路接输入端100，另一路通过第十一电容C11接 地，第三MOS管N3的4册极接PWM控制芯片U2的顶边开关驱动端TG,第 三MOS管N3的源4及同时接第四电感L4的第一端和第四MOS管N4的漏极， 第四MOS管N4的源极接地，第四MOS管N4的栅极接PWM控制芯片U2的 底边开关驱动端BG,第四电感L4的第二端一i 各通过串接的第九电阻R9和第 十三电容C13接地，第四电感L4的第二端另一绍-接PWM控制芯片U2的第二 电流检测端SENSE+，第九电阻R9和第十三电容C13的连接点一踪4姿PWM控 制芯片U2的第一电流检测端SENSE-，另一路通过第十四电容C14接地，该连 接点为+5V电压输出端，第五电感L5与第四电感L4反向耦合连接，第五电感 L5的第一端为-5V电压输出端，第五电感L5的第一端通过第十二电容C12接 地，第五电感L5的第二端接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极接 第二过流过压保护器303的输入端，第二过流过压保护器303的输出端接地， PWM控制芯片U2的顶端电源供给端Vboost —路接第三二极管D3的阴极，另 一路通过第九电容C9接升压输出驱动基准端TS，第三二极管D3的阳极一路 接12V电源， 一路通过第十电容C10接地，另一路同时接PWM控制芯片U2 的12V电源输入端12Vin和第八电阻R8的第一端，第八电阻R8的第二端接 PWM控制芯片U2的关断控制端RUN/SHDN, PWM控制芯片U2的信号地端 SGND接地，PWM控制芯片U2的信号地端SGND和误差力文大器输入端FB间 接第六电阻R6， PWM控制芯片U2的误差放大器输入端FB通过第七电阻R7 接PWM控制芯片U2的第一电流4全测端SENSE-。
土5V同步降压变换器300的工作过程为
±5V同步降压变换器300的PWM控制芯片U2的顶边开关驱动端TG和底 边开关驱动端BG分别输出正脉沖和负脉冲到第三MOS管N3的栅极和第四MOS管NA的栅极，使得第三MOS管N3导通、第四MOS管N4关断，从输 入端100输入的电源经过第四电感L4、第九电阻R9给第十三电容C13和第十 四电容C14充电，当第九电阻R9两端的取样电压大到足以使PWM控制芯片 U2内部的RS锁存器复位时，PWM控制芯片U2使第三MOS管N3关断，使 第四MOS管N4导通，上述过程周而复始，推动并维持+5V电压正常输出，经 过第五电感L5的反激变化产生-5V电压。
当输出过载时，第九电阻R9两端的取样电压很大，取样电压从第一电流 检测端SENSE-、第二电流检测端SENSE+和误差放大器输入端FB输入到PWM 控制芯片U2后，PWM控制芯片U2减小输出的脉冲信号的占空比，土5V同步 降压变换器300输出的电压降低；当输出短路时，第九电阻R9两端的取样电 压很大，取样电压从第一电流检测端SENSE-、第二电流冲企测端SENSE+和误差 放大器输入端FB输入到PWM控制芯片U2后，PWM控制芯片U2输出的脉 冲信号的占空比为0， 土5V同步降压变换器300输出的电压也为0。
在土5V同步降压变换器300的-5V电压输出端增加第二过流过压保护器 303，确保输出具有优异的过流和短絲、呆护能力。
在本实用新型实施例中，土5V同步降压变换器与土12V单端初级电感变换器
采用并联方式连接，上述两个变换器分别独立工作，因此使得电源装置的效率 高，减小了总功身毛，另外由于上述两个变换器都具有过载保护功能，因此该电 源装置不易损坏，可靠性比较好。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
1权利要求1、一种电源装置，其包括输入电源的输入端，其特征在于，所述电源装置还包括与所述输入端连接的±12V单端初级电感变换器，其将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出；以及与所述输入端连接的±5V同步降压变换器，其将输入电源转换为+5V电压和-5V电压输出。
2、 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括 与所述土5V同步降压变换器的+5V输出端相连的^f敖型滤波器。
3、 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述土12V单端初级电感 变换器包括与所述输入端连接且将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出的第一 电压变换电路；与所述第一电压变换电路连接的第一过载保护电路；以及 与所述第一电压变换电路的-12V电压输出端连接的第一过流过压保护器。
4、 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述土5V同步降压变换器 包括与所述输入端连4妄且将输入电源转换为+5V电压和-5V电压输出的第二电 压变换电路；与所述第二电压变换电路连接的第二过载保护电路；以及 与所述第二电压变换电路的-5V电压输出端连接的第二过流过压保护器。
5、 如权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述土12V单端初级电感 变换器包括PWM控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、 第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、 第八电容、第一电感、第二电感、第三电感、第一二极管、第二二极管、第一MOS管和第一过流过压保护器；所述第一电感的第一端接所述输入端，所述第一电感的第二端同时接所述第一 MOS管的漏极和第三电容的第一端，所述第一 MOS管的栅极接PWM控制芯片的开关门端，所述第一 MOS管的源极一路通过第三电阻接地，另一路与第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端一路通过第二电容接地，另 一鴻-接PWM控制芯片的电流纟企测端，所述PWM控制芯片的占空比控制端、接地端与第一电阻的第一端同时接地，第一电阻的第二端接PWM控制芯片的边沿截止校正端，所述PWM控制芯片的主电源输入端和开关驱动电源端同时通过第 一 电容接地且同时接直流电源端，所述笫三电容的第二端同时接第一二极管的阳极和第六电容的第 一端，而且还通过第二电感接地，所述第一二极管的阴极为+12V电压输出端，其同时通过所述第四电容、第五电容、串接的第四电阻和第五电阻接地，所述第四电阻和第五电阻的连接点与PWM控制芯片的误差放大器输入端连接，所述第六电容的第二端一路通过第二二极管接地，另一路接第三电感的第一端，所述第三电感的第二端一路通过第七电容接地，另一路接第一过流过压保护器的输入端，所述第一过流过压保护器的接地端接地，第一过流过压保护器的输出端为-12V电压输出端，所述第一过流过压保护器的输出端通过第八电容接地。
6、如权利要求4所述的电源装置，其特征在于，所述土5V同步降压变换器包括PWM控制芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第四电感、第五电感、第三二极管、第四二极管、第三MOS管、第四MOS管和第二过流过压保护器；所述第三MOS管的漏极一路接输入端，另一路通过第十一电容接地，所述第三MOS管的栅极接PWM控制芯片的顶边开关驱动端，所述第三MOS管的源极同时接第四电感的第一端和第四MOS管的漏极，所述第四MOS管的源极接地，所述第四MOS管的栅极接PWM控制芯片的底边开关驱动端，所述第四电感的第二端一路通过串接的第九电阻和第十三电容接地，所述第四电感的第二端另 一路接PWM控制芯片的第二电流4企测端，所述第九电阻和第十三电容的连接点一赠"接PWM控制芯片的第一电流4企测端，另一路通过第十四电容接地，该连接点为+5V电压输出端，所述第五电感与第四电感反向耦合连接，所述第五电感的第一端为-5V电压输出端，所述第五电感的第一端通过第十二电容接地，所迷第五电感的第二端接第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极接第二过流过压保护器的输入端，所述第二过流过压保护器的输出端接地，所述PWM控制芯片的顶端电源供给端一鴻4妻第三二极管的阴极，另一路通过第九电容接升压输出驱动基准端，所述第三二极管的阳极一路接12V电源， 一路通过第十电容接地，另一路同时接PWM控制芯片的12V电源输入端和第八电阻的第 一端，所述第八电阻的第二端接PWM控制芯片的关断控制端，所述PWM控制芯片的信号地端接地，所述PWM控制芯片的信号地端和误差放大器输入端间接第六电阻，所述PWM控制芯片的误差;^文大器输入端通过第七电阻接PWM控制芯片的第 一 电流检测端。
7、 一种嵌入式计算机，其特征在于，所迷嵌入式计算机包括权利要求1-6任一项所述的电源装置。
专利摘要本实用新型适用于计算机技术领域，提供了一种电源装置及嵌入式计算机，电源装置包括输入电源的输入端，还包括与输入端连接的±12V单端初级电感变换器，其将输入电源转换为+12V电压和-12V电压输出；与输入端连接的±5V同步降压变换器，其将输入电源转换为+5V电压和-5V电压输出。在本实用新型中，±5V同步降压变换器与±12V单端初级电感变换器采用并联方式连接，上述两个变换器分别独立工作，因此使得电源装置的效率高，减小了总功耗，因此该电源装置可靠性比较好。
文档编号G06F1/26GK201417424SQ20092013169
公开日2010年3月3日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者杨延辉 申请人:杨延辉