电源电路及应用该电源电路的主板的制作方法

本发明涉及一种电源电路及应用该电源电路的主板。
背景技术：
：串口是电脑上常见的通讯接口，而由于串口电平为负逻辑电平，因此通常需要+/-12V电压供电，并通过一个串口管理芯片完成主板与串口设备的通讯。目前，电脑的供电方式有两种，一种供台式电脑使用的标准ATX或BTX电源，以输出+/-3.3V、+/-5V、+/-12V及+5VStandby电压；另一种为供笔记本电脑使用的电源适配器，但电源适配器只能向主板提供+12V、+24V等正电压，无法提供供串口管理芯片工作的负电压，以实现主板与串口管理芯片及串口设备之间的通讯。技术实现要素：鉴于上述内容，有必要提供一种能向串口管理芯片输出负电压，以实现主板与串口设备通讯的电源电路及应用该电源电路的主板。一种电源电路，包括：一处理芯片，包括一侦测引脚，所述侦测引脚用以输出一控制信号；一供电单元，与第一电压源及所述处理芯片的侦测引脚相连，且用以输出一第一电压；一风扇接口，包括一电源引脚、一接地引脚及一侦测引脚，所述电源引脚与所述处理芯片相连，所述风扇接口的侦测引脚通过所述供电单元与所述处理芯片的侦测引脚相连，以接收所述控制信号；一电压转换单元，包括一第一电容，所述第一电容的第一端与所述供电单元及所述风扇接口的侦测引脚相连，所述第一电容的第二端作为所述电源电路的一输出端，用以与一串口管理芯片相连；当所述控制信号为高电平时，所述供电单元向所述第一电容提供第一电压，第一电容的第一端与第二端的压差为第一电压；当所述控制信号为低电平时，所述第一电容的第一端接地，且电压为0V，所述第一电容的第二端输出一第二电压，所述第二电压的绝对值与第一电压相等。一种主板，包括如上所述的电源电路、一串口管理芯片及一平台控制中枢，所述电源电路及平台控制中枢均通过所述串口管理芯片与一串口设备相连，所述电源电路用以输出所述第二电压至所述串口管理芯片，所述串口管理芯片工作并实现所述平台控制中枢与所述串口设备之间的通讯。本发明的电源电路通过所述电压转换单元输出一第二电压供给主板上的串口管理芯片，所述串口管理芯片工作，并实现平台控制中枢与外部串口设备之间的信号转换，进而实现主板与外部串口设备之间的通讯。附图说明图1是本发明主板及一串口设备的方框图。图2是图1中主板的电源电路的电路图。图3是图1中主板的串口管理单元接收电源电路输出的第一电压，并与一串口设备连接的示意图。主要元件符号说明主板100电源电路10串口管理单元20平台控制中枢30串口管理芯片40串口设备50处理芯片11电压控制单元12供电单元13风扇接口14接口控制单元141电压转换单元15运算放大器U1电子开关Q1、Q2二极管D1、D2、D3电阻R0-R9电容C1-C4、C11-C19、C20、C21如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参考图1，本发明的主板100应用于一电子装置（例如：一台式电脑或一笔记本电脑）上。所述主板100包括一电源电路10及与电源电路10相连的一串口管理单元20，所述电源电路10包括一处理芯片11、一电压控制单元12、一供电单元13、一风扇接口14及一电压转换单元15。所述串口管理单元20包括平台控制中枢（PlatformControllerHub，简称PCH）30及一串口管理芯片40，所述串口管理芯片与一串口设备50相连。所述电压控制单元12与处理芯片11及风扇接口14相连，用以根据处理芯片11输出的控制信号向风扇接口14提供工作电压，以控制风扇接口14的风扇转速。所述处理芯片11还通过供电单元13与风扇接口14相连，用以侦测风扇接口14的风扇转速。所述电压转换单元15与供电单元13及风扇接口14相连，用以根据供电单元13的一电源端及风扇接口14的内部结构输出一-12V电压，并提供给所述串口管理芯片40，所述PCH30通过所述串口管理芯片40与串口设备50进行通讯。如图2所示，所述处理芯片11包括一超级输入输出(Superinput/output，简称SIO)芯片。所述电压控制单元12包括一运算放大器U1、一电子开关Q1、电容C1,C2及电阻R0,R1,R2,R3,R4,R5。所述处理芯片11的控制引脚PWM通过电阻R1连接一第一电压端V0，且通过电阻R0连接所述运算放大器U1的反相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端还通过电容C1接地。所述运算放大器U1的同相输入端通过电阻R2接地，还通过电阻R3连接电容C2的第一端，所述电容C2的第二端接地，所述运算放大器U1的输出端通过一电阻R5与所述电子开关Q1的控制端相连，所述电子开关Q1的第一端连接一第二电压端Vcc，所述电子开关Q1的第一端还通过电阻R4连接所述电子开关Q1的控制端，所述电子开关Q1的第二端连接所述电容C2的第一端，且连接所述风扇接口14。在本实施例中，所述第一电压端V0用以输出+5V电压，所述第二电压端Vcc用以输出+12V电压。当然，所述第二电压端Vcc还可以输出+24V电压。所述供电单元13包括电阻R6,R7,R8及一二极管D1，所述处理芯片11的侦测引脚TACH通过电阻R6接地。所述电阻R8的第一端连接所述第二电压端Vcc，第二端通过电阻R7与处理芯片11的侦测引脚TACH相连，且与风扇接口14相连。所述二极管D1的阴极与电阻R8的第一端相连，所述二极管D1的阳极与电阻R8的第二端相连。所述风扇接口14包括一电源引脚Vcc、一侦测引脚TACH、一接地引脚GND、一电子开关Q2及一接口控制单元141，所述风扇接口14连接一风扇（未示出）。所述风扇接口14的电源引脚Vcc与所述电子开关Q1的第二端相连，且与接口控制单元141。所述电子开关Q2为一OD门，所述电子开关Q2的控制端连接所述接口控制单元141，所述电子开关Q2的第一端连接所述风扇接口14的接地引脚GND，所述电子开关Q2的第二端连接所述风扇接口14的侦测引脚TACH，所述风扇接口14的侦测引脚TACH与电阻R7及R8之间的节点相连，且与电压转换单元15相连。所述电压转换单元15包括二极管D2,D3、电容C3,C4、及电阻R9，所述电容C3的第一端与电阻R7及R8之间的节点相连，电容C3的第二端与二极管D2的阳极相连，且与二极管D3的阴极相连，所述二极管D2的阴极接地。所述二极管D3的阳极通过电阻R9接地，且通过电容C4接地。所述二极管D3阳极与电容C4之间的节点作为电源电路10的输出端（亦即电压转换单元15的输出端）V1，用以输出所述-12V电压。在本实施例中，所述电子开关Q1为一PNP型三极管，所述电子开关Q1的控制端、第一端及第二端分别对应PNP型三极管的基极、发射极和集电极。所述电子开关Q2的为一NMOS场效应管，所述的电子开关Q2的控制端、第一端及第二端分别对应NMOS场效应管的栅极、源极和漏极。如图3所示，所述串口管理单元20的串口管理芯片40的电源端VCC连接第一电压端V0，且通过一电容C11接地。所述串口管理芯片40的电源端VDD连接第二电压端Vcc，且通过一电容C12接地。所述串口管理芯片40的电源端VSS与所述电源电路10的输出端V1相连，用以接收-12V电压。所述串口管理芯片40的电源端VSS还通过一电容C13接地。所述串口管理芯片40的接收输入引脚RA1,RA2,RA3,RA4,RA5分别与串口设备50的串口端A1,A2,A3,A6,A8相连，所述串口管理芯片40的驱动输出引脚DY1,DY2,DY3分别与串口设备50的串口端A4,A5,A7相连。所述串口管理芯片40的接收输出引脚RY1,RY2,RY3,RY4,RY5分别与PCH30的数据端D1,D2,D3,D6,D8相连，所述串口管理芯片40的驱动输入引脚DA1,DA2,DA3分别与串口设备50的串口端D4,D5,D7相连。下面对上述主板100的工作原理作如下说明：工作时，所述主板100上的处理芯片11的控制引脚PWM用以根据电脑风扇的温度而输出一具有一定占空比PWM脉冲宽度调制信号来控制风扇的转速，并实时侦测风扇的转速。当主板100上的处理芯片11的控制引脚PWM输出的脉冲信号的占空比接近100%时，所述运算放大器U1的反相输入端通过电阻R0及R1接收第一电压端V0的电压接近5V，所述运算放大器U1的同相输入端的电压小于反相输入端的电压，所述运算放大器U1输出一低电平信号。所述电子开关Q1的控制端通过电阻R5接收所述运算放大器U1输出的低电平信号，电子开关Q1导通，所述电子开关Q1的第一端将第二电压端Vcc输出的12V电压传递至电子开关Q1的第二端，并通过预先设置电阻R2和R3的电阻值，使电容C2可输出12V电压，并提供给风扇接口14的电源引脚Vcc，以控制风扇的转速提升。当主板100上的处理芯片11的控制引脚PWM输出的脉冲信号为10%时，所述运算放大器U1的反相输入端通过电阻R0及R1接收到的电压接近0.5V，所述运算放大器U1的同相输入端的电压亦接近0.5V，所述电阻R2和R3的电压较小，使得电容C2提供给风扇接口14的电源引脚Vcc的电压亦较小，从而控制风扇的转速降低。所述处理芯片11的侦测引脚TACH通过电阻R7向风扇接口14的侦测引脚TACH发出一风扇侦测信号，以侦测风扇的转速，所述风扇侦测信号为一脉冲信号。当所述侦测引脚TACH发出的风扇侦测信号为高电平时，所述第二电压端Vcc通过电阻R8给电容C3充电，电容C3的第一端的电压为12V，电容C3的第二端的电压为0V，电容C3的第一端与第二端的压差为12V。当所述侦测引脚TACH发出的风扇侦测信号为低电平时，所述电子开关Q2的漏极与源极互通且接地，所述电容C3的第一端接地，所述电容C3的第一端的电压为0V。由于电容C3的第一端与第二端的压差为12V，且该压差在短时间内不能突变，故，当电容C3的第一端电压为0V时，导致电容C3第二端的电压为-12V。所述二极管D3的阴极电压为-12V，不考虑二极管D3压差的情况下，二极管D3的阳极电压亦为-12V，该-12V电压既给电容C4充电，又作为电源电路10的输出端V1的电压，以提供给串口管理芯片40。当然，若第二电压端Vcc输出+24V电压时，所述电压转换单元15的工作原理与第二电压端Vcc输出+12V电压时的工作原理相同，故所述电源电路10的输出端V1亦可输出-24V等负电压。综上，所述串口管理单元20的电容C13及串口管理芯片40的电源端VSS接收电源电路10的输出端V1的负电压，所述串口管理芯片40工作，用以将PCH30输出的数据信号转换串口信号并提供给所述串口设备50，或将串口设备50输出的串口信号转换为数据信号以提供给所述PCH30，从而实现PCH30与串口设备50之间的信号转换，以实现二者之间的通讯。当前第1页1 2 3