专利名称：一种电源控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种台式机电源控制装置，特别是一种可以替代标准ATX电源 的控制装置。
背景技术：
由于效率高、体积小和可靠性好等特点，开关电源取代了线性调整器，被广泛用来 为各种电子产品提供所需的电压。DC-DC变换器是现代高频开关电源最基本的构件。顾名 思义，它把已知直流输入电压变换成所需要的或易于使用的直流输出电压。AC-DC变换器也 称为离线式电源，其特点是从输入电网取电。它们首先将输入的正弦电压整流为直流电压 (通常称为HVDC或高压直流母线)，作为后级DC-DC变换电路的输入。因此，从本质上说功 率转换几乎就是DC-DC电压变换过程。大家熟悉的台式机电脑，在主板上都会有标准的ATX电源接口。通过外购的标准 ATX电源，可将交流电网电压变换为12V、3. 3V、5V等直流电压输出到主板；主板上设计相对 较少的DC-DC降压线路即可为芯片组及其他负载提供所需的直流电压。这种专业分工使电 脑及主板厂商可专注于主板上的线路设计，提高了设计和生产效率。近年来出现了低功耗 芯片组，市场上也出现了与之相应的低功耗主板，这些低功耗主板如果搭配ATX电源则有 些浪费，不仅是因为ATX电源的成本较高，而且由于ATX电源的尺寸较大，且形状都是一定 的，不可改变，使得产品的轻巧性和便携性受到制约。
发明内容针对现有技术的所述不足，本实用新型提供了一种用通用电源适配器配合一电源 小板使用的电源控制装置，以实现为电脑主机板的供电。本实用新型提供的一种电源控制装置，主要由一电源适配器和一电源转换电路板 组成，其特征在于，所述电源转换电路板，主要负责将电源适配器产生的一个19V电压转换成普通主 板所需的5VSB、5V、3. 3V、12V、-12V五种电压值，该电路板主要由三个电源转换电路组成，第一电源转换电路，负责转换生成5VSB、5V两种电压，主要由一 LD0工作电路、一 PWM控制器电路、一 M0SFET开关电路组成，该LD0工作电路、PWM控制器电路都直接与输入 的19V电压相连，LD0工作电路将产生一 5V的电压作为启动电压输入给PWM控制器电路， 由PWM控制器电路产生一 5VSB电压输出，同时M0SFET开关电路组成引用该5VSB电压，并 将其转换为5V电压输出；第二电源转换电路，负责转换生成3. 3V电压，主要由一 PWM控制器电路组成，该 PWM控制器电路也直接与输入的19V电压相连，将其转换为3. 3V电压输出；第三电源转换电路，负责转换生成12V、_12V两种电压，主要由一 PWM控制器电路、 一蓄能和电平转换电路，该PWM控制器电路直接与输入19V电压相连，将其转化为12V电压 输出，并通过蓄能和电平转换电路将其转换成-12V输出。[0010]本实用新型主要针对较低功耗的台式机主板，设计的这样一种电源控制装置采 用一个适当功率的适配器输出单相直流电(例如19V)，以此直流电作为输入电压，利用我 们设计的电源板产生12V、3. 3V、5V、-12V、5VSB等电源输出以及PWR0K、PS0N等信号输出，再 利用适当的接插件实现电源板与主板ATX接口的连接。这种设计首先可以避免性能上的浪 费，因为我们可以根据实际主板的功耗情况选择适当功率的适配器(总所周知，适配器的 价格与其功率大小是直接相关的，功率越小，价格越低)；并且可以根据实际需要灵活选择 电源小板上的原料，从而实现元器件级别上的成本控制。其次，由于我们的电源板只是长不 到20cm、宽5cm、高不到2cm的长方形薄板，可以和主板一起放到机箱中并且其所占的体积 非常有限，这对于减小整机的体积非常有帮助。对于低功耗的平台，其性能通常不会很高， 但如果能做到外形小巧、便携性好的话，无疑能提高其竞争力。
图1为本实用新型电路原理框架图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，由于输入为该电源小板的是经过适配器1进行AC-DC电源转换后的 19V直流电压，输出为12V、-12V、3. 3V和5V及5VSB等较低的直流电压，因此我们的电源板 上主要采用DC-DC降压型电源转换电路4来实现电平转换。出于成本和电路设计尽量简单 的角度，我们采用ISL6545作为主要的开关电源控制芯片。ISL6545为单相PWM控制器，一 颗6545只能控制产生一种电压，而我们希望用尽可能少的芯片产生上述五种电压。在我们 的设计中，总共用3颗ISL6545PWM控制器芯片一组成三个电源转换电路第一电源转换电 路，负责转换生成5VSB、5V两种电压，主要由一 LDO工作电路10、一 PWM控制器电路5、一 MOSFET开关电路6组成，该LDO工作电路10、PWM控制器电路5都直接与输入的19V电压相 连，LDO工作电路10将产生一 5V的电压作为启动电压输入给PWM控制器电路5，由PWM控 制器电路5产生一 5VSB电压输出，同时MOSFET开关电路6组成引用该5VSB电压，并将其 转换为5V电压输出；第二电源转换电路，负责转换生成3. 3V电压，主要由一 PWM控制器电 路7组成，该PWM控制器电路7也直接与输入的19V电压相连，将其转换为3. 3V电压输出； 第三电源转换电路，负责转换生成12V、-12V两种电压，主要由一 PWM控制器电路8、一蓄能 和电平转换电路9，该PWM控制器电路8直接与输入19V电压相连，将其转化为12V电压输 出，并通过蓄能和电平转换电路9将其转换成-12V输出。5V和5VSB电压相同，区别只是在于5VSB在待机以及正常开机的情况下(只要适 配器电压存在)就一直存在，而5V只是在正常开机以后(按下开机键以后)才产生。首先我们用PWM控制器电路5来控制产生5VSB。由于6545芯片工作时需要一个 5V或12V的电压源，我们采用LDO工作电路10将19V转变为5V来作为其供电电压，此LDO 工作电路10同时也作为PSON开机信号(该信号由电脑主板给出)的上拉电压。这样只要 适配器电压(19V)存在，该6545芯片为核心的电源转换电路5就开始工作，将适配器输入 的19V电压转变为5VSB电压输出。由于要在按下开机键以后才产生5V，我们采用大功率MOSFET开关电路6作为开关，当按下开机键后，在PSON信号的控制下，此MOSFET开关电路6导通，5VSB转变为5V输
出ο3. 3V由PWM控制器电路7控制产生，适配器1输入的19V电压作为被转换的输入 电压，5VSB作为这个PWM控制器电路7的供电电压。此外，由于3. 3V和5V —样是在按下 开机键以后才产生，因此需要将PSON信号作为这个PWM控制器电路7的控制信号，只有在 PSON开机有效后，PWM控制器电路7才开始工作输出3. 3V电压。12V由PWM控制器电路8控制产生，适配器1输入的19V电压作为被转换的输入电 压，5VSB作为这个PWM控制器电路8的供电电压。此外，由于12V和5V —样是在按下开机 键以后才产生，因此需要将PSON信号作为这个PWM控制器电路8的控制信号，只有在PSON 开机有效后，PWM控制器电路8才开始工作输出12V电压。-12V电压由于输出电流要求很小，有些主板甚至不需要-12V，因此没有必要单独 为它采用一个电源转换电路。我们采用12V作为输入电压，利用控制产生3. 3V电压的PWM 控制器电路7输出的PWM信号作为控制开关，再采用几个大容量电解电容和二极管组成的 蓄能和电平转换电路9进行蓄能和电平转换来产生-12V。上述五种直流电，正是ATX电源中需要输出的，也是主板上所需要的全部输入。在 电源板上将这五种直流电汇集到共同的输出端口，选择合适的接插件，便可以完成与主板 上ATX电源接口之间的连接，也完成了我们所需要的 代替ATX标准电源的控制装置。这样， 通过一个适配器和我们的电源板，便实现了台式机主板的供电需求。
权利要求一种电源控制装置，主要由一电源适配器和一电源转换电路板组成，其特征在于，所述电源转换电路板，主要负责将电源适配器产生的一个19V电压转换成普通主板所需的5VSB、5V、3.3V、12V、-12V五种电压值，该电路板主要由三个电源转换电路组成，第一电源转换电路，负责转换生成5VSB、5V两种电压，主要由一LDO工作电路、一PWM控制器电路、一MOSFET开关电路组成，该LDO工作电路、PWM控制器电路都直接与输入的19V电压相连，LDO工作电路将产生一5V的电压作为启动电压输入给PWM控制器电路，由PWM控制器电路产生一5VSB电压输出，同时MOSFET开关电路组成引用该5VSB电压，并将其转换为5V电压输出；第二电源转换电路，负责转换生成3.3V电压，主要由一PWM控制器电路组成，该PWM控制器电路也直接与输入的19V电压相连，将其转换为3.3V电压输出；第三电源转换电路，负责转换生成12V、-12V两种电压，主要由一PWM控制器电路、一蓄能和电平转换电路，该PWM控制器电路直接与输入19V电压相连，将其转化为12V电压输出，并通过蓄能和电平转换电路将其转换成-12V输出。
专利摘要本实用新型公开了一种电源控制装置，包括一个输出单相直流电的适配器和一个电源转换小板，该电源转换小板主要由一个输出端口模块、一个实现电源板与主板ATX接口连接的接插件模块、以及产生不同电源输出的电源转换电路组成。所述电源转换电路主要包括一个产生5VSB电压直流电的PWM控制器电路，一个将5VSB直流电转换为5V直流电的MOSFET开关模块，一个产生3.3V电压直流电的PWM控制器电路，一个产生12V电压直流电的PWM控制器电路，一个将12V直流电转换为-12V直流电的蓄能和电平转换电路，以及一个LD0工作电路，以此满足主板需求。本实用新型所涉及控制装置针对低功耗的主板平台，可替代ATX标准电源，节省一定的成本；同时其精简的尺寸能使产品体积更小，更具便携性。
文档编号H02M3/00GK201594221SQ200920267900
公开日2010年9月29日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者王建升 申请人:深圳市神舟电脑股份有限公司