专利名称：电源转换电路的制作方法
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￥_々乂6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；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发出的一控制信号，并根据所述控制信号控制所述单相PWM控制器是否工作；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；及一电子开关单元，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给所述CPU。上述电源转换电路通过所述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 元以使所述第二电压转换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。
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第一 CPU的电路图。图2为本发明电源转换电路较佳实施方式连接一第二 CPU的电路图。
具体实施例方式请参照图1及图2，本发明电源转换电路1用于选择性地给一第一 CPU60及一第 二 CPU70提供电源，所述电源转换电路1的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、三个第一电压转换单元30、一第 二电压转换单元40及一电子开关单元50，其他实施方式中，所述第一电压转换单元30的数 量可根据实际需要相应的增加或减少。其中，所述第一 CPU60为不包含集成显示功能的CPU，当所述电源转换电路1给所 述第一 CPU60供电时，所述第一电压转换单元30及第二电压转换单元40均提供VCCP电源 给所述第一 CPU60的电压引脚VCCP。所述第二 CPU70为包含集成显示功能的CPU，当所述电 源转换电路1给所述第二 CPU70供电时，所述第一电压转换单元30提供VCCP电源给所述 第二 CPU70的电压引脚VCCP，所述第二电压转换单元40提供V_AXG电源给所述第二 CPU70 电压引脚V_AXG。所述多相PWM控制器10为四相PWM控制器，在为所述第一 CPU60供电时， 所述多相PWM控制器10分别提供四相PWM信号给所述三个第一电压转换单元30及第二电 压转换单元40 ；在为所述第二 CPU70供电时，所述多相PWM控制器10分别提供三相PWM信 号给所述三个第一电压转换单元30，而所述单相PWM控制器20提供一相PWM信号给所述第 二电压转换单元40。在其他实施方式中，所述多相PWM控制器10提供的相位数量根据所述 第一电压转换单元30的数量相应的调整。本实施方式中，所述电子开关单元50为具有四个单刀双掷开关K1-K4及一个控制 端CS的电子开关芯片，通过改变所述控制端CS的电位状态可控制所述单刀双掷开关K1-K4 的切换。其他实施方式中，所述电子开关单元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P丽信号输出端P丽I-P丽4、一个驱动端DRV、四 对分别对应所述四个PWM信号输出端PWM1-PWM4的侦测端，图中仅示出对应所述PWM信号 输出端PWM4的一对侦测端P4及N4，其他对应所述PWM信号输出端PWM1-PWM3的侦测端图 中未示出。所述单相PWM控制器20包括一 PWM信号输出端PWM、一驱动端DRV、一使能端EN 及一对侦测端P、N，通过改变所述使能端EN的电位状态可控制所述单相PWM控制器20是
否工作。每一第一电压转换单元30与所述第二电压转换单元40相同，均包括一驱动芯片42、两个N沟道场效应管Ql及Q2、一电感L、两个滤波电容Cl及C2、一电压输入端Vin及 一电压输出端Vout。所述场效应管Ql的栅极连接所述驱动芯片42的高通驱动引脚DHJI 极连接所述电压输入端Vin以接收输入电压，源极连接所述驱动芯片42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42 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Cl及C2接地及连接所 述电压输出端Vout。所述驱动芯片42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42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42接收PWM信号时，所述电压输出端Vout输出对应电源。其中， 所述第一 CPU60的电压引脚VCCP的位置定义与所述第一电压转换单元30及所述第二电压 转换单元40的电压输出端Vout相对应；所述第二 CPU60的电压引脚VCCP的位置定义与所 述第一电压转换单元30的电压输出端Vout相对应，电压引脚V_AXG的位置定义与所述第 二电压转换单元40的电压输出端Vout相对应。所述多相PWM控制器10中的PWM信号输出端PWM1-PWM3及驱动端DRV分别对应与 所述第一电压转换单元30中驱动芯片42的PWM信号接收端PffM及使能端EN相连，以通过 所述第一电压转换单元30的电压输出端Vout提供VCCP电源。所述多相PWM控制器10中 的驱动端DRV、PWM信号输出端PWM4、侦测端P4及N4分别连接至所述单刀双掷开关K1-K4 的第一掷脚2，所述单相PWM控制器20的驱动端DRV、PWM信号输出端PWM、侦测端P及N分 别连接至所述单刀双掷开关K1-K4的第二掷脚3。所述单刀双掷开关Kl及K2的刀部1分 别连接至所述第二电压转换单元40中驱动芯片42的使能端EN及PWM信号接收端PWM，所 述第二电压转换单元40中电感L的两端分别连接所述单刀双掷开关K3-K4的刀部1。所述 第一电压转换单元30及第二电压转换单元40的电压输出端Vout分别对应连接所述第一 CPU60及第二 CPU70的对应电压引脚VCCP及V_AXG，所述第一 CPU60及第二 CPU70的一控 制引脚Pl还连接至所述单相PWM控制器20的使能端EN及所述电子开关单元50的控制端 CS，以提供控制信号。工作时，当所述电源转换电路1提供电压给所述第一 CPU60时，所述第一 CPU60将 通过其上的控制引脚Pl输出一第一控制信号给所述单相PWM控制器20的使能端EN及所 述电子开关单元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， 所述单相PWM控制器20不工作，所述单刀双掷开关K1-K4均切换至第一掷脚2，此时所述第 一电压转换单元30及第二电压转换单元40均提供VCCP电源给所述第一 CPTOO的电压引 脚 VCCP。当所述电源转换电路1提供电压给所述第二 CPU70时，所述第二 CPU70将通过其 上的控制引脚Pl输出一第二控制信号给所述单相PWM控制器20的使能端EN及所述电子 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，所述单 相PWM控制器20工作，所述单刀双掷开关K1-K4均切换至第二掷脚3，此时所述第一电压转 换单元30提供VCCP电源给所述第二 CPU70的电压引脚VCCP，而所述第二电压转换单元40 提供V_AXG电源给所述第二 CPU70的电压引脚V_AXG。其中，所述多相PWM控制器10的侦测端P4及N4及所述单相PWM控制器20的侦 测端P及N均用于侦测所述第二电压转换单元40的电感L上的电流，以侦测所述第二电压 转换单元40工作是否正常。所述多相PWM控制器10的其他侦测端也连接至所述第一电压转换单元30上电感L的两端，图中未示出。所述第一 CPU60及第二 CPU70对所述单相PWM 控制器20的使能端EN及所述电子开关单元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。其他实施方式中，所述 多相PWM控制器10与所述单相PWM控制器20可集成设置于一芯片封装内，以方便布线。
本发明电源转换电路1通过将所述第二电压转换单元40独立出来用以切换两种 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第一电压转换单元30 才能实现要求，即使用四个第一电压转换单元30单独提供VCCP电源，使用一个第二电压转 换单元40单独提供V_AXG电源，那么不管提供电压给所述第一 CPU60还是所述第二 CPU70， 均有一个电压转换单元将被闲置，而本实施方式仅应用了四个电压转换单元即可实现给两 类CPU供电的功能，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。
权利要求
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；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发出的一控制信号，并根据所述控制信号控制所述单相PWM控制器是否工作；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；及一电子开关单元，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，其特征在于所述电子开关单元为一电子开关 芯片，所述电子开关芯片包括第一及第二单刀双掷开关及一个控制端，所述多相PWM控制 器中对应所述第二 PWM信号的驱动端及PWM信号输出端分别连接至所述第一及第二单刀双 掷开关的第一掷脚，所述单相PWM控制器的驱动端及PWM信号输出端分别连接至所述第一 及第二单刀双掷开关的第二掷脚，所述第一及第二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使能端及PWM信号接收端，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第一及第二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3所述的电源转换电路，其特征在于所述电子开关芯片还包括第三及 第四单刀双掷开关，所述多相PWM控制器中的一对侦测端分别连接至所述第三及第四单刀 双掷开关的第一掷脚，所述单相PWM控制器中的一对侦测端分别连接至所述第三及第四单 刀双掷开关的第二掷脚，所述第三及第四单刀双掷开关的刀部连接至所述第二电压转换单 元以侦测电流。
5.如权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于每一第一及第二电压转换单元均 包括一驱动芯片、一第一场效应管、一第二场效应管、一电感、第一及第二电容、一电压输入 端及一电压输出端，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，漏极连 接所述电压输入端以接收输入电压，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一及第二电容接地及连接所述电压输出端，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，所述电压输出端输出所述第一或第二电源。
6.如权利要求5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 述单相PWM控制器的使能端及所述电子开关单元的控制端，以输出所述控制信号，当所述 CPU的控制引脚输出一高电压信号时，所述单相PWM控制器不工作，所述电子开关单元输出 所述第二 PWM信号；当所述CPU的控制引脚输出一低电压信号时，所述单相PWM控制器工 作，所述电子开关单元输出所述第三PWM信号。
8.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，所述第二电压转换单元输出所述第一 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，所述第二电压转换单元输出所述第二电源给所述CPU。
9.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，其电压引脚VCCP的位置定义与所述第一电压转换单元及所述第二电压转换单 元的电压输出端相对应；当所述CPU为包含集成显示功能的CPU时，其电压引脚VCCP的位 置定义与所述第一电压转换单元的电压输出端相对应，其电压引脚V_AXG的位置定义与所 述第二电压转换单元的电压输出端相对应。
10.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控制器与所述单相 PWM控制器设置于一芯片封装内。
全文摘要
一种电源转换电路，包括多相PWM控制器，提供若干第一PWM信号及一第二PWM信号；单相PWM控制器，提供一第三PWM信号及接收CPU发出的一控制信号，并根据所述控制信号控制所述单相PWM控制器是否工作；若干第一电压转换单元，分别接收所述若干第一PWM信号，以输出所述第一电源给CPU；第二电压转换单元；及电子开关单元，接收所述第二PWM信号及第三PWM信号，所述电子开关单元还接收CPU发出的控制信号，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给CPU。所述电源转换电路可减少主机板的布线空间。
文档编号H02M3/00GK101931321SQ200910303548
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者芮毅 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司