计算机电源供应组件及其制造方法与流程

1.本发明所描述的示例性实施例总体上涉及功率转换的领域，特别是具有可移动式且可交换式转换器模块的计算机电源供应组件。


背景技术：

2.随着笔记本电脑和平板电脑在低成本下以其可移植性和足够的性能而获得了持续性的普及，桌面计算机已经转变为特定专用的系统。家用服务器在单一驱动器和多个驱动器中提供超过4tb(terabytes)容量，其所提供的系统规格是笔记本电脑所难以匹敌的。这情形对于游戏系统、媒体中心系统以及影像编辑系统来说也是类似的。
3.特定专用的桌面计算机、服务器或电子系统具有高功能性与适用性，并且需要高速处理器才能运行。随着提升操作速度与增加所采用的处理器的数量，也需要增加电子系统所需的功率。
4.在特定专用的电子系统运作期间，来自墙上电源插座的高压交流电通过电源供应单元转换成直流电，使得系统具有适合的低压直流电以执行组成部件。特定专用的电子系统的大多数部件(主板和配接器上的电子芯片、驱动器上的电子件以及硬盘机和光驱中的马达)都需要直流电才能运行。在特定专用的电子系统中所采用的电子系统部件决定计算机机壳、主板以及电源供应单元所需的形状因子(form factor)类型。一种合适的开放式和非专有的形状因子是英特尔(intel)最初于1995年开发的advanced technology extended(atx)形状因子。
5.一个atx v2兼容的电源供应单元在一个atx v2兼容的主板上将一个24针脚电源线插入一个24针脚p1连接器。针脚一般提供+3.3伏特、-5伏特、+5伏特、+12伏特以及-12伏特给主板和适配器上的电子芯片。也可在atx v2兼容的电源供应单元中提供八个额外的电源线，包含：为处理器提供额外电力的两个4针脚或8针脚+12伏特辅助主板电源线、用于例如为硬盘机、光驱以及部份影像卡的整合驱动电子装置(ide)驱动器的四个莫仕(molex)4针脚电源线、用于例如为硬盘机和光驱的串行高级技术附件(sata)驱动器的八个串行高级技术附件连接器、以及具有高速串行计算机扩展总线标准(pcie)x16插槽的高端影像卡所使用的四个6加2针脚+12伏特电源线，借以提供额外的电压给插卡。尽管与atx v2兼容的计算机机壳和主板配对，习知中非模块化的atx v2兼容电源供应单元至少具有永久附接其上的19条电源线，这增加了理线的时间与复杂度，并且减少了电子系统壳体中的整体空冷效率。虽然模块化或半模块化的电源供应单元允许可拆卸的电源线，但缺乏电源线标准化导致增加了维护时间与替换的便利性。此外，由于端连接器的尺寸较大(长度约额外增加2厘米)，可能导致安装的问题。
6.特定专用的电子系统中的电子系统部件除了决定计算机机壳、主板以及电源供应单元的形状因子需求，还决定了功率和效率的需求。随着特定专用的电子系统中的电子系统部件因时间而变化，所需要的功率和效率也可改变。如果新的电子系统部件的功率和效率因应电子系统而增加，将需要替换整个电源供应单元以维持电子系统的效能。
7.如图1a-1d所描绘，习知的电源供应单元100a、100b、100c、100d将大电容器164、线圈166、散热器168以及其他部件紧密地组装在单一个外壳内。因为这些部件产生热量，若是电源供应单元的容量越大，产生的热量则越多。风扇152或多个特殊冷却解决方案被用来冷却部件以避免损坏或故障。
8.习知的电源供应单元还另外有其他的问题，涉及电路板的主载流。因为主要的直流电源传导器为一个电路板迹线(circuit board trace)，为了增加电源供应容量，需要将电路板迹线变宽以增加其截面积。然而，随着电源供应的需求增加，即使是相对较宽的迹线，电路板迹线其小截面积的电阻在承载大电流时仍会产生过量的热。这将以逸散热量的形式浪费能量，且甚至可造成电路板的烧蚀，导致电源供应单元的损坏或故障。


技术实现要素：

9.本发明在于提供一种计算机电源供应组件及其制造方法，借以解决上述的问题。
10.本发明的一实施例所揭露的计算机电源供应组件，包含一交流/直流电源供应单元、一直流/直流电源转换器模块以及一电源传导器。交流/直流电源供应单元适于将输入交流电转换成输出直流电。电源传导器将交流/直流电源供应单元的直流电源输出连接到直流/直流电源转换器模块的直流电源输入。电源传导器为导电桥梁。导电桥梁在交流/直流电源供应单元与直流/直流电源转换器模块之间传导电流并且将交流/直流电源供应单元机械地连接固定于直流/直流电源转换器模块。直流/直流电源转换器模块将直流电源输入转换成多个直流输出并且将直流输出提供给多个直流电源连接器。
11.本发明的另一实施例所揭露的计算机电源供应组件的制造方法，包含提供一交流/直流电源供应单元；提供一直流/直流电源转换器模块；将交流/直流电源供应单元的直流电源输出通过导电桥梁连接到直流/直流电源转换器模块的直流电源输入，其中导电桥梁在交流/直流电源供应单元与直流/直流电源转换器模块之间传导电流并且将交流/直流电源供应单元机械地连接固定于直流/直流电源转换器模块；以及将在直流电源输入所接收到的直流输入转换成多个直流输出并且将直流输出提供给多个直流电源连接器。
12.本发明的另一实施例所揭露的计算机电源供应组件，包含一交流/直流电源供应单元、一直流/直流电源转换器模块、一显示器以及一电源传导器。交流/直流电源供应单元适于将输入交流电转换成输出直流电。直流/直流电源转换器模块包含电流传感器或电压传感器，以感测从直流/直流电源转换器模块所提供的电流或电压。显示器显示出由电流传感器或电压传感器所感测到的电流或电压。电源传导器将交流/直流电源供应单元的直流电源输出连接到直流/直流电源转换器模块的直流电源输入。直流/直流电源转换器模块将直流电源输入转换成多个直流输出并且将直流输出提供给多个直流电源连接器。
13.本发明的另一实施例所揭露的计算机电源供应组件的制造方法，包含在一第一壳体内提供一交流/直流电源供应单元；在一第二壳体内提供一直流/直流电源转换器模块；感测从直流/直流电源转换器模块所提供的电流或电压；将所感测到的电流或电压显示在直流/直流电源转换器模块的显示器上；将交流/直流电源供应单元的直流电源输出连接到直流/直流电源转换器模块的直流电源输入；以及将在直流电源输入所接收到的直流输入转换成多个直流输出并且将直流输出提供给多个直流电源连接器。
14.根据上述实施例所揭露的计算机电源供应组件包含可拆卸的电源线，使得理线变
得更加简单并且增加电子系统壳体内的空冷效率。通过所附接的可移动式且可交换式的直流/直流转换器模块，可将交流/直流电源供应单元的尺寸最小化，并且可通过一条电源线将直流/直流转换器模块定位在电子系统的壳体内的任何位置，以取得更大的设计灵活度。
15.此外，由于交流/直流电源供应单元的功能分为两个装置，得以将交流/直流电源供应单元内的热堆积与噪声最小化。
16.以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
17.图1a至图1d描绘出一种习知的电源供应单元和外壳。
18.图2a与图2b为根据本发明的一示例性实施例描绘出通过桥接相连接的两个模块。
19.图3a与3b为根据本发明的一示例性实施例描绘出一种替代式直流/直流模块。
20.图4a为根据一示例性实施例的一计算机电源供应组件的一电源供应单元的方块图。
21.图4b为根据一示例性实施例的图4a的计算机电源供应组件的一转换器模块的方块图。
22.图5a为根据一示例性实施例的一计算机电源供应组件的立体示意图。
23.图5b为根据一示例性实施例的在一计算机系统内所组装的图5a的计算机电源供应组件的立体示意图。
24.图6为根据一示例性实施例的一直流/直流转换器的方块图。
25.其中，附图标记：
26.100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计算机电源供应组件
27.100a、100b、100c、100d
ꢀꢀ
电源供应单元
28.152
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风扇
29.164
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
大电容器
30.166
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈
31.168
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
散热器
32.202
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
交流/直流模块
33.204
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流/直流模块
34.206
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导电桥梁
35.208
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接器
36.210
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
插头状结构
37.212
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
插孔状结构
38.302
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流/直流模块
39.304
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流输入连接器
40.306
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流电源传导线
41.308
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流输出连接器
42.310
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流输出
43.400
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
交流/直流电源供应单元
44.410
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电磁过滤器
45.420
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一整流器
46.421
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关控件
47.425
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主动功率因数校正控制器
48.430
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
功率因数校正件
49.440
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
大容量储存电容器
50.441
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风扇控制器
51.443
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回馈控制器
52.445
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流/直流控制器
53.450
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一直流/直流转换器
54.460
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二整流器
55.470
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一过滤器
56.473
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回馈控制器
57.480
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
备用转换器
58.490
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三整流器
59.495
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二过滤器
60.500
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流/直流转换器模块
61.520
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一电流/电压传感器
62.540
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二电流/电压传感器
63.550
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电源线
64.560
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电子系统壳体
65.600
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
直流/直流转换器模块
66.602
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关控件
67.604
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数据输出
68.606
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
+12伏特输入
69.608
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
+5伏特输入
70.610
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
输出显示
71.710
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二直流/直流转换器
72.715
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
显示控件
73.730
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三直流/直流转换器
74.750
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接器
75.760
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制和保护电路
76.770
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24针脚p1连接器
具体实施方式
77.参照附图将可更全面地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以由多个不同的形式来实施，并且不应被解释成限于在此所阐述的各种实施例。相反地，提供这些实施例是用来描述本发明的显著部份，使得本发明能被透彻且完整地将本讨论的范围充分传达给相关领域中的技术人员。为了辅助相关领域中的技术人员理解本发明，请参考附图。在附
图中相同或相似的标号代表相同或相似的元件、特征和结构。应可理解附图并未依照比例绘制，并且有时候仅以概略视图或部份视图的方式来呈现所揭露的实施例。在某些情况下，在理解所揭露的方法和装置时不必要的细节、或是会导致其他细节难以观察的部份，都可能会被省略。应可理解本发明不以于此所描述的特定实施例为限。
78.在全文中，应将相似或相同的标号理解为指相似或相同的元件、特征以及结构。在附图中，特定线段、叠层、部件、元件或特征的厚度可能为了清楚表示而以夸大的形式绘示。除非另有说明，否则在使用虚线的地方表示可选的功能或操作。
79.本发明所使用的术语仅用于描述特定实施例的功能，并非旨于限制。如本发明中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也旨于包含复数形式，除非在上下文中有另外明确地说明。可进一步地理解本发明所使用的术语“包含”或“包括”涵盖“具有”和“具备”的概念，并且指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件及/或上述的群组或组合，但不排除存在或额外的一或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件及/或上述的群组或组合。
80.使用“举例来说”或“例如”以列出示例性的例子并非仅仅限于这些所列出的举例。因此，“举例来说”或“例如”意指“举例来说但不限于”或“例如但不限于”，并且涵盖其他相似或相等的例子。
81.如本发明所使用的术语“及/或”包含任何且全部可能的组合，或是一或多个相关联的所列项目，以及当做为替代或备选方案时所缺少的组合。
82.如本发明所使用的术语“实施例”或“本实施例”并非限制用的术语，且并非旨于指称任何一个特定实施例的态样，而是涵盖如说明书及权利要求中所述的全部可能的态样。
83.除非另有定义，本发明所使用的全部术语(包含技术性和科学性用语)具有与示例性实施例所属的相关领域中的技术人员所周知的理解相同的含义。可进一步地理解例如在周知使用的词典中所定义的术语应被解释为具有与其在说明书和权利要求的上下文中含义相一致的含义，并且除非本发明明确地定义，否则不应被解释为理想化或过度正式的意义。为了简洁及/或清楚起见，可能不会详细地描述周知的功能或构造。
84.将可理解当一个组件被指称为在另一个元件的“上方”、或是“组装”、“连接”、“耦接”、“接触”到另一个元件等，此时，此元件可直接地或是通过中间元件而位于另一个元件之上、抑或是直接地或通过中间元件而组装、连接、耦接及/或接触到另一个元件。相反地，当一个元件例如被指称为“直接”在另一个元件的上方、或是“直接地组装”、“直接地连接”、“直接地耦接”、“直接地接触”到另一个元件等，则不存在有中间元件。相关领域中的技术人员也可理解提及一个结构或特征“相邻地”设置于另一个特征，其可有部份重叠于所相邻的特征或是位于所相邻的特征之下。
85.为了方便描述，本发明将可能使用的空间相对术语，例如“下”、“下方”、“上”、“上方”等，以如图中所描绘来描述一个元件或特征与另外一个元件或特征的相对关系。将可理解这些空间相对术语除了附图中所描绘的位向之外，还旨于涵盖装置在使用或操作时的不同位向。举例来说，如果附图中的装置为倒置的，则被描述为在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件将被定向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性的术语“之下”可涵盖上方和下方两种位向。此外，装置可被转向(旋转90度或其他定向)并且相对应地解释本发明所使用的空间相对描述。类似地，除非另有具体指出，否则“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等在本发明中所使用的术语仅用于解释功能。
86.将可理解即使本发明中的“第一”、“第二”等术语可能用来描述各种元件、部件、区域、叠层及/或部份，这些元件、部件、区域、叠层及/或部份不应受这些术语所限制。相反地，这些术语仅用来将一个元件、部件、区域、叠层及/或部份区分于另一个元件、部件、区域、叠层及/或部份。因此，在不脱离本发明的教示的情况下，在本发明中所讨论的一个第一元件、部件、区域、叠层或部份可被称为一个第二元件、部件、区域、叠层或部份。除非另有具体指出，否则操作(或步骤)的顺序不限于在权利要求或附图中所呈现的顺序。
87.于此所描述的示例性实施例一般针对桌面计算机、服务器或电子系统的电源供应组件(power supply assemblies，psa)。电源供应组件将家用高压交流电(110或220/240伏特交流电)转换成由组成电子系统的电子系统组件所需的各种经调节过的低压直流电。
88.电源供应组件一般包含装在一壳体内的一交流/直流电源供应单元、一电源线、及装在或非装在一壳体内的一直流/直流转换器模块。相关领域中的技术人员可轻易地理解到所述壳体可由包含铝的任何合适的材料所制成，取决于电子系统的工作环境，并且于此所揭露的实施例并不以此为限。交流/直流电源供应单元以及可移动式且可交换式的直流/直流转换器模块皆通过螺栓和支架而安装在电子系统的壳体内部。然而，于此所揭露的实施例并不以此为限。可采用由相关领域中的技术人员所周知的任何合适紧固手段。直流/直流转换器模块通过一电源线附接到交流/直流电源供应单元并且宜为atx v2所兼容的。一电源开关以及一电源线插座一般安装在交流/直流电源供应单元的背面。电源线可安装在交流/直流电源供应单元的背面或正面。
89.一个atx v2兼容的电源供应组件可使用主板所产生的信号来被开启或关闭(或进入备用模式)。所需要的电量取决于主板、处理器和内存的用电需求，以及由计算机电源供应组件来供电的附加卡与外围装置的数量。一般来说，取决于电子系统的类型，额定功率输出的范围可从大约400瓦到高达2千瓦。用于游戏的电子系统由于高端图形配接器消耗大量的电，具有更高的用电需求(通常为450至800瓦)。具有多个处理器、多个硬盘和多个图形适配器的网络服务器一般具有最高的用电需求。电源供应组件产生+3.3伏特、+5伏特和+12伏特的正电压、-5伏特和-12伏特的负电压、以及+5伏特的备用电压。相关领域中的技术人员可轻易地理解：除了直流/直流转换器模块其所具有的24针脚电源连接器适用于附接到24针脚的p1电源线，适用于附接到电子系统装置的连接器的类型和数量、瓦数以及效率可对于特定应用的配置而被改变，于此所描述的实施例不以此为限。举例来说，可在atx v2兼容的直流/直流转换器模块中提供八个额外的电源连接器，包含为处理器提供额外电力的一个8针脚+12伏特辅助主板连接器、用于例如为硬盘机、光驱以及部份影像卡的整合驱动电子装置(ide)驱动器的一个莫仕4针脚连接器、用于例如为硬盘机和光驱的串行高级技术附件(sata)驱动器的四个串行高级技术附件连接器、以及具有高速串行计算机扩展总线标准(pcie)x16插槽的高端影像卡所使用的两个6加2针脚+12伏特连接器，借以提供额外的电压给插卡。相关领域中的技术人员也可轻易理解：直流/直流转换器模块也可包含一个半模块化设计，于此所描述的实施例并不以此为限。举例来说，24针脚p1电源连接器以及8针脚+12伏特辅助主板连接器可以永久地附接到直流/直流转换器模块，并只有七个连接器而非九个。
90.于此所描述的示例性实施例中的计算机电源供应组件包含可拆卸的电源线，使得理线变得更加简单并且增加电子系统壳体内的空冷效率。通过所附接的可移动式且可交换
式的直流/直流转换器模块，可将交流/直流电源供应单元的尺寸最小化，并且可通过一条电源线将直流/直流转换器模块定位在电子系统的壳体内的任何位置，以取得更大的设计灵活度。
91.图2a描绘出处于预组装状态中的本发明的一示例性实施例。所描绘出的为一交流/直流模块202以及一直流/直流模块204。提供一导电桥梁206以将交流/直流模块202电性地与机械地连接到直流/直流模块204。导电桥梁206宜为铜所制成，但也可使用其他包含钢的合适的导电材料。直流/直流模块204也包含一连接器208，以将直流电流输出提供回给交流/直流模块202。通过分离以下两个功能，可实现若干优点：其一为将交流转换成直流、其二为将直流输出转换成各种低压直流源。首先，相较于习知的电路迹线，导电桥梁206具有更大的截面积。因此，导电桥梁206的电阻相较地更低，并且产生更少的废热。导电桥梁206除了传导直流电流，还尚宜形成一结构部件。导电桥梁206宜形成为包含一插头状结构210以被收纳于交流/直流模块202上的一插孔状结构212中。图2b描绘出通过导电桥梁206而相连接的交流/直流模块202与直流/直流模块204。导电桥梁206为交流/直流模块202与直流/直流模块204之间主要的电流载体，且也机械地支撑交流/直流模块202与直流/直流模块204而固定其相对位置关系。将交流/直流模块202自直流/直流模块204分离而出的另外一个优点涉及改善可升级性。有鉴于此结构，可在保留原本交流/直流模块202的情况下，仅替换直流/直流模块204，以提供不同的及/或升级的直流电流输出。
92.图3a与图3b根据本发明的一示例性实施例描绘出一种替代式直流/直流模块302。本实施例实质上相似于上述与图2a和图2b相关的实施例，但有一直流输入连接器304和一直流电源传导线306来替代导电桥梁206。提供一直流输出连接器308，宜为24针脚连接器的形式。这样的连接器可有利于插入例如为服务器的主板中。直流输出310宜为焊接(soldered)于直流输出连接器308。
93.图4a为根据一示例性实施例的一计算机电源供应组件的一电源供应单元的方块图。图4b为根据一示例性实施例的图4a的计算机电源供应组件的一转换器模块的方块图。图5a为根据一示例性实施例的一计算机电源供应组件的立体示意图。图5b为根据一示例性实施例的在一计算机系统内所组装的图5a的计算机电源供应组件的立体示意图。参照图4a、4b、5a和5b，提供一计算机电源供应组件100(见图5a)，计算机电源供应组件100包含一交流/直流电源供应单元400、一电源线550以及一直流/直流转换器模块500。交流/直流电源供应单元400将高压交流输入电转换成一低压直流输出电。直流/直流转换器模块500将所述低压直流输出电转换成所需的直流信号以用于电子系统的各种部件。在部份实施例中，从交流/直流电源供应单元400输出一个+5伏特备用直流信号以及+12伏特直流信号，并将其输入到直流/直流转换器模块500。直流/直流转换器模块500包含一第一电流/电压传感器520以及一第二电流/电压传感器540以感测电子系统的部件负载两端的直流输出电压。
94.在部份实施例中，交流/直流电源供应单元400包含一电磁过滤器(emi filter)410、至少一第一整流器(rectifier)420、一功率因数校正件(pfc)430、一主动功率因数校正控制器425、一大容量储存电容器440、一第一直流/直流转换器450、一直流/直流控制器445、一回馈控制器443、至少一第二整流器460以及一第一过滤器470。在部份实施例中，交流/直流电源供应单元400还包含一风扇控制器441。风扇控制器441可监控一外部负温度系
数热敏电阻(ntc thermistor)的温度并产生可用于控制风扇速度的一脉冲宽度调变信号(pwm signal)。
95.电磁过滤器410、至少一第一整流器420、功率因数校正件430以及主动功率因数校正控制器425将交流输入电压过滤并整流，且校准输入电流以确保输入电路的功率因数为0.95。
96.电磁过滤器410衰减(attenuate)交流输入电压内所包含的高频电磁噪声。在部份实施例中，电磁过滤器410包含被动部件，所述被动部件包含电容器和电感器，并且所述被动部件相连以形成电感电容电路(lc circuit)。随后，来自电磁过滤器410的经衰减过的交流信号通过至少一第一整流器420被转换成一直流信号。
97.在部份实施例中，至少一第一整流器420可为在一桥接电路中包含四个以上二极管的一桥接整流器。所述桥接整流器将交流输入电压转换成直流信号。在替代实施例中，整流器可包含低电压的金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)、mosfet和萧特基二极管组(mosfet and schottky combo)、二极管、整流器、双极晶体管以及接面场效晶体管(jfet)。接着，通过功率因数校正件430与主动功率因数校正控制器425，可增加来自至少一第一整流器420的直流信号的功率因数并减少其中的谐波电流。
98.在部份实施例中，主动功率因数校正控制器425电性连接到产生辅助供应电压的一开关控件421。功率因数校正件430追踪来自至少一第一整流器420的直流信号。主动功率因数校正控制器425控制功率因数校正件430以增加直流信号的功率因数并减少其中的谐波电流。在部份实施例中，功率因数校正件430为一功率因数校正转换器。在部份实施例中，取决于需求，主动功率因数校正控制器425可包含一临界传导模式(critical-conduction mode，crm)功率因数校正控制器、一连续传导模式continuous-conduction mode，ccm)功率因数校正控制器、或一非连续传导模式(discontinuous-conduction mode，dcm)功率因数校正控制器。随后，大容量储存电容器440确保在间歇性不可用电压的期间，至第一直流/直流转换器450的电压不会下降太多。
99.在部份实施例中，交流/直流电源供应单元400还包含一备用转换器480、一回馈控制器473、至少一第三整流器490、以及一第二过滤器495，以用于+5备用伏特的备用电压输出。在部份实施例中，通过减少包含在其中的纹波电压量，使通过至少一第三整流器490整流后、且通过备用转换器480转换成+5伏特后，第二过滤器495的电容器可平滑(或过滤)脉冲直流信号。回馈控制器473控制并稳定备用转换器480的输出电压。在一示例性实施例中，大容量储存电容器440可额外地确保在间歇性不可用电压的期间，至备用转换器480和第一直流/直流转换器450的电压不会下降太多。
100.在部份示例性实施例中，接着，第一直流/直流转换器450、直流/直流控制器445、回馈控制器443、至少一第二整流器460以及第一过滤器470确保输出+12伏特的稳定直流电压。在部份实施例中，通过减少包含在其中的纹波电压量，使通过至少一第二整流器460整流后、且通过第一直流/直流转换器450转换成+12伏特后，第一过滤器470的电容器可平滑(或过滤)脉冲直流信号。电性连接到第一直流/直流转换器450的直流/直流控制器445追踪来自大容量储存电容器440的直流信号。第一直流/直流转换器450将来自于大容量储存电容器440的直流信号转换成+12伏特，而回馈控制器443控制并稳定来自其中的输出电压。包含一条+12伏特电线和一条+5备用伏特电线的电源线550通过其连接器，将交流/直流电源
供应单元400电性连接到直流/直流转换器模块500。然而，此示例性实施例并不以此为限。相关领域中的技术人员可轻易地理解：取决于需求，可采用其他连接方法。举例来说，而非旨于限制，一条+12伏特电线和一条+5备用伏特电线可永久地焊接到交流/直流电源供应单元400，并且电源线550可连接到直流/直流转换器模块500的一连接器。在本实施例中，可采用由相关领域中的技术人员所周知的任何类型连接手段。
101.在部份实施例中，直流/直流转换器模块500还包含一第二直流/直流转换器710、一第三直流/直流转换器730、一控制和保护电路760、一显示控件715、多个连接器750、一个24针脚p1连接器770、第一电流/电压传感器520以及第二电流/电压传感器540。
102.在部份实施例中，第二直流/直流转换器710与第三直流/直流转换器730并联以提高效率、散热以及可靠度的裕度。在示例性实施例中，从交流/直流电源供应单元400所输出的+12伏特稳定直流电压被输入到并联连接的第二直流/直流转换器710和第三直流/直流转换器730。随后，第三直流/直流转换器730将直流信号输出到控制和保护电路760、24针脚p1连接器770以及第二电流/电压传感器540。第二直流/直流转换器710也将直流信号输出到控制和保护电路760、24针脚p1连接器770以及第二电流/电压传感器540。
103.在部份实施例中，控制和保护电路760通过激发保护电路来关闭或进入其他保护模式。控制和保护电路760可包含过电压保护、欠电压保护、过电流保护、主要光驱动器、辅助光驱动器以及电力良好远程错误(power good remote fault)。
104.在部份实施例中，在将下列信号输入到多个连接器750之前，第二电流/电压传感器540量测直流电流和脉冲信号等来自并联连接的第二直流/直流转换器710与第三直流/直流转换器730的输出，并且第一电流/电压传感器520量测+12伏特直流信号和脉冲信号等来自交流/直流电源供应单元400的输入。
105.在部份实施例中，将+12伏特、3.3伏特、-12伏特、-5伏特以及5伏特直流信号通过第二直流/直流转换器710以及第三直流/直流转换器730输出至24针脚p1连接器770。
106.在部份实施例中，在将+12伏特、3.3伏特以及5伏特直流信号输出至多个连接器750之前，输出至第二电流/电压传感器540。在部份实施例中，多个连接器750包含：用于提供额外电力给处理器的一个8针脚+12伏特辅助主板连接器、用于例如为硬盘机、光驱以及部份影像卡的ide驱动器的一个莫仕4针脚连接器、用于例如为硬盘机和光驱的sata驱动器的四个sata连接器、以及具有高速串行计算机扩展总线标准(pcie)x16插槽的高端影像卡所使用的两个6加2针脚+12伏特连接器，借以提供额外的电压给插卡。
107.相关领域中的技术人员可轻易理解：交流/直流电源供应单元400以及直流/直流转换器模块500的部件可以是独立的装置，也可以是嵌入电路板中的装置；于此所述的各个示例性实施例并不以此为限，只要于此所述的装置的功能可以运作即可。相关领域中的技术人员也可轻易理解：交流/直流电源供应单元400以及直流/直流转换器模块500的部件可由相关领域中的技术人员所周知的部件来组成，借以实现此装置的特定功能；本实施例并不以此为限，只要装置的特定功能可以运作即可。
108.在此示例性实施例中，如图5a所描绘，提供一计算机电源供应组件。计算机电源供应组件100包含一交流/直流电源供应单元400、一电源线550以及一直流/直流转换器模块500。直流/直流转换器模块500通过电源线550可移动地且可交换地附接到交流/直流电源供应单元400并且宜为atx v2所兼容的。计算机电源供应组件100实现模块化或半模块化的
交流/直流电源供应单元400的优点，而不会通过可移动地且可交换地附接的直流/直流转换器模块500带来不利的影响，其中所述优点例如有可拆卸的电源线、更简单的理线以及整个电子系统壳体内空冷效率的增加。由于端部连接器现已集成至直流/直流转换器模块之中，所以端部连接器使得交流/直流电源供应单元更大的尺寸便不再是个问题。此外，由于交流/直流电源供应单元的功能分为两个装置，得以将交流/直流电源供应单元内的热堆积与噪声最小化。在本实施例中，交流/直流电源供应单元400以及直流/直流转换器模块500宜收纳在各自所属的壳体中。将交流/直流电源供应单元400以及直流/直流转换器模块500的各种电子部件收纳在壳体中，可减少与潜在的危险电压接触，从而增加安全性。请参照图5b，通过电源线550灵活地将小型化的直流/直流转换器模块500置放于电子系统壳体560内、并且最靠近特定电子系统中最需要电源线的电子系统部件，因为在系统中可使用更短的电源线，从而减少理线的时间和复杂性。举例来说，而非旨于限制，在部份实施例中，直流/直流转换器模块500的尺寸与形状宜设计成可适于安装进任何尺寸的标准外围架体中，并且可组装进任何标准尺寸的架体中，其中标准尺寸的架体包含内部3.5吋驱动器机架、ssd驱动器架体、轨道支架系统或是由相关领域中的技术人员所周知的任何其他合适尺寸的外围架体，借以减少或不增加额外的安装元件并且减少安装时间。相关领域中的技术人员可轻易地理解：直流/直流转换器模块500也可组装至电子系统内的其他标准机架或轨道支架系统；本实施例并不以此为限。在替代实施例中，直流/直流转换器模块500可通过3.5吋转换器附件而组装至标准外部5.25吋驱动器架体中。此外，新的电子系统装置需要更高的功率与效率，借此减少交流/直流电源供应单元的维护与管理时间以及成本，无需为了维持电子系统的性能而替换整个交流/直流电源供应单元，只要有具备所需规格的直流/直流转换器模块即可。
109.在图6的功能性方块图中，描绘出另一示例性实施例的直流/直流转换器模块600。图6的直流/直流转换器模块600实质上类似于图4b的直流/直流转换器模块，因此相似的功能性方块以相同的标号示出。除了描述功能差异所必需，那些相同标号的部件将不再赘述。直流/直流转换器模块600具有一开关控件602、一数据输出604、一个+12伏特输入606、一个+5伏特输入608以及一输出显示610。第一电流/电压传感器520感测出来自+12伏特输入606的电压和电流并提供给连接器750。第二电流/电压传感器540感测出自第二直流/直流转换器710的输出(即3.3伏特和5伏特)所提供的电压和电流。关于电压和电流供应的数据输出给显示控件715，并提供给输出显示610。以此方式，可方便使用者实时看见通过电源所供应的电压和电流。显示控件715也宜通过数据输出604来输出关于电压和电流的数据以供另外的部件使用。应可理解：输出显示610可采用任何合理的形式，且输出显示610可为简单的指示器发光二极管(led)、液晶显示器(lcd)矩阵显示器、或是任何其他合适的显示器，以图形格式的数字来提供实时或历史信息。
110.应可理解权利要求的范围不限于表达在此详细描述中所阐述的特定实施例、装置或设备，其可在权利要求的范围内的特定实施例之间变化。关于本发明所依赖的任何马库什(markush)组系用来描述各种实施例的特定特征或态样，可从独立于所有其他马库什成员中的各个马库什组的每个成员中获取不同的、特别的及/或无法预期的结果。马库什组的每个成员可被单独地及/或组合地依赖，并且为权利要求的范围内的特定实施例提供足够的支持。
111.除此之外，在描述本发明的各种实施例时所依赖的任何范围和子范围都独立地和共同地落入了权利要求的范围内，并且可被理解为描述和思及其中包含整个及/或局部数值的全部范围，即使这样的数值没有在其中被明确写出。相关领域中的技术人员轻易地认知到所列举的范围和子范围足以描述和实现本发明的各种实施例，并且这样的范围和子范围可进一步地被划定成相关的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等。仅作为示例，一个“从0.1到0.9”的范围可进一步地被划定成下三分之一(从0.1到0.3)、中三分之一(从0.4到0.6)、上三分之一(从0.7到0.9)，其独立地和共同地落入了权利要求的范围内，并且可以被独立地及/或共同地依赖并为了权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。此外，就例如为“至少”、“大于”、“小于”、“不超过”等用来定义或修饰一个范围的用语来说，应理解这样的用语包含子范围及/或上限或下限。作为另一个示例，“至少七”的范围本质上包含至少七至三十五的子范围、至少七至二十五的子范围、二十五至三十五的子范围等，并且每一个子范围可以被独立地及/或共同地依赖并为了权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。最后，在一个所揭露的范围中的独立数字可被依赖并为了权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。举例来说，“从一至九”的范围包含例如为三的各种独立整数，以及例如为四点一的含有小数(或分数)的独立数，其可被依赖并为了权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。
112.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求书的保护范围。