专利名称：可扩充外接式电源供应器的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种可扩充外接式电源供应器，尤指一种应用于计算机的可扩充外接式电源供应器。
背景技术：
目前计算机主机专用的电源供应器(Power Supply)，是提供多种不同规格的电力输出，包括+12V、-12V、+5V、3. 3V、+5VSB等规格的直流电压输出端口来提供计算机主机内各种电子装置所需的电力。而这些电子装置通常为硬盘机、光驱、刻录机、主机板或内建喇
叭等等。随着计算机技术配合因特网与多媒体技术快速发展下，电源供应器的输出功率随之提高，因此，所需搭配的硬件架构除如上述的电子装置外，其它的计算机内部硬设备以及其外围装置的使用，对于电源供应器的更高输出功率的需求更是随之增加。以往250瓦基本功率早已不符使用，而是必须提升至450瓦或更高的输出功率，并渐成为通用电源供应器规格，也方能应付功能日益更新的计算机硬件配备所需。然而，由于电源供应器现有设计仍组装在计算机主机内部，并且，各项硬设备均走向小型体积规格设计，因此，装设在计算机主机内部的电源供应器将因为提升其输出功率值而形成限制。反之，若要适应电源供应器的输出功率提升的需求，电源供应器的体积规格势必造成设计上的瓶颈。因此，如何设计出一种应用于计算机主机的可扩充外接式电源供应器，使用者可根据系统负载所需的功率输出，而弹性地增减功率模块的使用数量，以能达到高功率的使用需求，为本实用新型所欲克服并加以解决的一大课题。
实用新型内容有鉴于此，本发明之一目的在于提供一种能达到高功率使用需求的用于计算机主机的可扩充外接式电源供应器。为了达到上述目的，本实用新型提供一种可扩充外接式电源供应器，其应用于一计算机主机。该可扩充外接式电源供应器包含至少一个功率模块与一功率整合单元。该功率模块接收交流输入电压，并产生输出功率。该功率整合单元电性连接该功率模块，并接收该功率模块所产生的输出功率，以产生直流输出电压。所述功率整合单元包含用于检测所述计算机主机的消耗功率的功率检测电路；及根据所述计算机主机的消耗功率，平均分配所述功率模块输出的输出功率的功率控制电路，该功率控制电路电性连接该功率检测电路与所述功率模块。每一所述功率模块为一交流-直流转换器。该可扩充外接式电源供应器更包含至少一个用以消除对应所述交流输入电压噪声，并防止传导性电磁噪声干扰的电磁干扰滤波器。[0014]每一所述功率模块容置于一具有两个以上容置空间的一机壳内。所述功率模块的数量是根据所述计算机主机的消耗功率调整。每一所述交流输入电压是由一交流市电电源所提供。本实用新型还提供一种可扩充外接式电源供应器，其应用于一计算机主机。该可扩充外接式电源供应器包含至少一个功率模块、一功率整合单元以及一电压转换单元。该功率模块接收交流输入电压，并产生输出功率。该功率整合单元电性连接这些功率模块，并接收该功率模块所产生的输出功率，以产生直流输出电压。该电压转换单元， 其电性连接该功率整合单元，并接收该功率整合单元所产生的该直流输出电压，以转换为不同电压准位的输出。所述功率整合单元包含用于检测所述计算机主机的消耗功率的功率检测电路；及根据所述计算机主机的消耗功率，平均分配所述功率模块输出的输出功率的功率控制电路，该功率控制电路电性连接该功率检测电路与所述功率模块。每一所述功率模块为一交流-直流转换器。该可扩充外接式电源供应器更包含至少一个用以消除对应所述交流输入电压噪声，并防止传导性电磁噪声干扰的电磁干扰滤波器。每一所述功率模块容置于一具有两个以上容置空间的一机壳内。所述功率模块的数量是根据所述计算机主机的消耗功率调整。每一所述交流输入电压是由一交流市电电源所提供。所述电压转换单元为一直流-直流转换器。所述直流-直流转换器为一具有多组电压输出的直流-直流转换器。所述直流-直流转换器为一降压型转换器、顺向式转换器或返驰式转换器。所述电压转换单元设置在所述计算机主机内部。借由本实用新型可扩充外接式电源供应器，使用者可根据系统负载所需的功率输出，而弹性地增减功率模块的使用数量，以能达到高功率的使用需求，同时还可使计算机主机体积小型化。
图1为本实用新型可扩充外接式电源供应器第一实施例的电路方块图；图2为本实用新型可扩充外接式电源供应器第二实施例的电路方块图；图3为本实用新型可扩充外接式电源供应器第一实施例的立体图；图4为本实用新型可扩充外接式电源供应器第二实施例的立体图。附图标记说明
10可扩充外接式电源供应器108功率整合单元102第一功率模块20计算机主机1022第一电源输入端202电压转换单元1024第一电源开关Vacl第一交流输入电压[0038]
104第二功率模块Vac2第二交流输入电压1042第二电源输入端Vac3第三交流输入电压1044第二电源开关Pol第一输出功率106第三功率模块Po2第二输出功率1062第三电源输入端Po3第三输出功率1064第三电源开关Vdc直流输出电压
具体实施方式
为了能更进一步了解本实用新型为达到预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，可由此能得到深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。现有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合附图说明如下请参见图1所示，其为本实用新型可扩充外接式电源供应器第一实施例的电路方块图。该可扩充外接式电源供应器10应用于一计算机主机(图中未标示)。该可扩充外接式电源供应器10包含至少一个功率模块与一个功率整合单元108。其中，该功率模块接收一交流输入电压，并产生一输出功率。在本实施例中，以两个以上(N = 3)功率模块为例说明，然而本案的实施并非以此为限制其精确的实施型态。也就是，该可扩充外接式电源供应器10包含三个功率模块，分别为第一功率模块102、第二功率模块104以及第三功率模块106。并且，该第一功率模块102接收一第一交流输入电压 Vacl，并产生一第一输出功率Pol ；该第二功率模块104接收一第二交流输入电压Vac2，并产生一第二输出功率Po2;以及该第三功率模块106接收一第三交流输入电压Vac3，并产生一第三输出功率Po3。该功率整合单元108电性连接这些功率模块，并接收这些功率模块所产生的输出功率，以产生一直流输出电压Vdc。即，该功率整合单元108电性连接该第一功率模块102， 并接收该第一功率模块102所产生的该第一输出功率Pol ；该功率整合单元108电性连接该第二功率模块104，并接收该第二功率模块104所产生的该第二输出功率Po2 ；以及该功率整合单元108电性连接该第三功率模块106，并接收该第三功率模块106所产生的该第三输出功率Po3。至于该可扩充外接式电源供应器10的详细电路架构与操作原理，请配合参见图3 所示，该图3为本实用新型可扩充外接式电源供应器第一实施例的立体图。如图3所示，该可扩充外接式电源供应器10装设在一机壳(图中未标示)内，并且，这些功率模块对应容置在该机壳的两个以上容置空间(图中未标示)内。承上所述，在本实施例中，以三个功率模块为例说明，并且假设每一功率模块的额定输出功率为1，000瓦。然而，该些功率模块的数量，是可根据系统负载所需的额定功率调整，以达到可扩充的功能。即，若使用者所使用的计算机硬件配备所需的功率在1，000瓦以内，则可仅装设一个功率模块。若使用的计算机硬件配备所需的功率超过1，000瓦但尚不及2，000瓦，则可装设两个功率模块，或在原本仅有一个功率模块的可扩充外接式电源供应器10架构下，再扩充一个功率模块，以提高可扩充外接式电源供应器10的最大输出功率，以符合电硬件配备的需求。当使用者扩充该功率模块时，可利用一握持装置(图中未标示)简易地推进动作，装设该功率模块在可扩充的容装空间内，即可完成该扩充功率模块与该可扩充外接式电源供应器10的电性连接。并且，可利用该握持装置简易地拉出动作，在该可扩充外接式电源供应器10关机时，取出冗余的功率模块。借此，根据使用者的需求，可弹性地增减这些功率模块的数量，也达到该可扩充外接式电源供应器10的最佳化运转。当使用者所使用的计算机硬件配备所需的功率达到2，000瓦至3，000瓦之间，则该可扩充外接式电源供应器10包含三个功率模块，分别为该第一功率模块102、该第二功率模块104以及该第三功率模块106。并且，这些功率模块分别地由一交流输入电压所供应，其中，每一该交流输入电压是由一交流市电电源所提供。该第一功率模块102具有一第一电源输入端1022与一第一电源开关IOM ；该第二功率模块104具有一第二电源输入端 1042与一第二电源开关1044 ；以及该第三功率模块106具有一第三电源输入端1062与一第三电源开关1064。因此，该第一功率模块102可通过该第一电源输入端1022接收该第一交流输入电压Vacl，并且，可利用该第一电源开关IOM控制该第一功率模块102的开启或关闭。同样地，该第二功率模块104可通过该第二电源输入端1042接收该第二交流输入电压Vac2，并且，可利用该第二电源开关1044控制该第二功率模块104的开启或关闭。该第三功率模块106可通过该第三电源输入端1062接收该第三交流输入电压Vac3，并且，可利用该第三电源开关1064控制该第三功率模块106的开启或关闭。此外，每一该功率模块为一交流-直流转换器(AC/DC converter)，并且，该可扩充外接式电源供应器10更包含至少一个电磁干扰滤波器(图中未标示)。以该第一功率模块102为例，当该第一功率模块102通过该第一电源输入端1022接收该第一交流输入电压 Vac 1，并且开启该第一电源开关IOM后，所接收到该第一交流输入电压Vac 1则通过该电磁干扰滤波器，消除该第一交流输入电压Vacl的噪声，并防止传导性电磁噪声的干扰。再通过该第一功率模块102 (交流-直流转换器)，将该第一交流输入电压Vacl转换为一直流输出，并产生该第一输出功率Pol。同理，该第二功率模块104 (交流-直流转换器)，将该第二交流输入电压Vac2转换为一直流输出，并产生该第二输出功率Po2。该第三功率模块 106 (交流-直流转换器)，将该第三交流输入电压Vac3转换为一直流输出，并产生该第三输出功率Po3。值得一提，承上所述，该功率整合单元108电性连接这些功率模块，并接收这些功率模块所产生的输出功率，以产生一直流输出电压Vdc (其典型值为12伏特)。其中该功率整合单元108包含一功率检测电路(图中未标示)与一功率控制电路(图中未标示)。 该功率检测电路是检测该计算机主机的系统负载所消耗的功率。该功率控制电路电性连接该功率检测电路与这些功率模块，并根据该功率检测电路所检测到该计算机主机的系统负载所消耗的功率，平均分配这些功率模块输出的输出功率。即，若当该功率整合单元108的该功率检测电路检测到系统负载所需的功率大约为2，100瓦时，则该功率整合单元108的该功率控制电路将控制每一该功率模块输出功率为大约700瓦，以达到系统负载所需。当然，在计算机系统使用过程中，若系统负载功率随之变动，该功率整合单元108则通过该功率检测电路所检测到系统负载所需的功率，再通过该功率控制电路调整控制每一该功率模块输出功率，以达到动态功率配置的效能。如此，借由平均分配这些功率模块输出的输出功率，能以增加这些功率模块的使用寿命。此外，请参见图2，其为本实用新型可扩充外接式电源供应器第二实施例的电路方块图。该可扩充外接式电源供应器10应用于一计算机主机20。该可扩充外接式电源供应器10包含至少一个功率模块、一个功率整合单元108以及一个电压转换单元202。其中，该电压转换单元202可设置在该计算机主机20内部。其中，每一该功率模块接收一交流输入电压，并产生一输出功率。在本实施例中， 以两个以上(N = 3)功率模块为例说明，然而本案的实施并非以此为限制其精确的实施型态。即，该可扩充外接式电源供应器10包含三个功率模块，分别为一第一功率模块102、一第二功率模块104以及一第三功率模块106。并且，该第一功率模块102接收一第一交流输入电压Vacl，并产生一第一输出功率Pol ；该第二功率模块104系接收一第二交流输入电压Vac2，并产生一第二输出功率Po2 ；以及该第三功率模块106接收一第三交流输入电压 Vac3,并产生一第三输出功率Po3。该功率整合单元108电性连接这些功率模块，并接收这些功率模块所产生的输出功率，以产生一直流输出电压Vdc。即，该功率整合单元108电性连接该第一功率模块102， 并接收该第一功率模块102所产生的该第一输出功率Pol ；该功率整合单元108电性连接该第二功率模块104，并接收该第二功率模块104所产生的该第二输出功率Po2 ；以及该功率整合单元108电性连接该第三功率模块106，并接收该第三功率模块106所产生的该第三输出功率Po3。该电压转换单元202电性连接该功率整合单元108，并接收该功率整合单元108 所产生的该直流输出电压Vdc，以转换为不同电压准位的输出。其中，该电压转换单元202 为一直流-直流转换器(DC/DC converter)，并且，该直流-直流转换器为一降压型转换器(Buck Converter)、顺向式转换器(Forward Converter)或返驰式转换器(Flyback Converter)，但不以此为限。其中，该直流-直流转换器为一具有多组电压输出的直流_直流转换器，以提供如图2所示的不同电压准位输出，即为+3. 3伏特、+5伏特、+12伏特、-12 伏特或者+5伏特待机电压，但不以此为限，以提供该计算机主机20内部电路所需的不同电压准位的电源供应需求。至于该可扩充外接式电源供应器10的详细电路架构与操作原理，请配合参见图 4，图4为本实用新型可扩充外接式电源供应器第二实施例的立体图。如图4所示，该可扩充外接式电源供应器10装设在一机壳(图中未标示)内，并且，这些功率模块对应容置在该机壳的两个以上容置空间(图中未标示)内。承上所述，在本实施例中，以三个功率模块为例说明，并且假设每一功率模块的额定输出功率为1，000瓦。然而，这些功率模块的数量，可根据系统负载所需的额定功率调整，以达到可扩充的功能。即，若使用者所使用的计算机硬件配备所需的功率在1，000瓦以内，则可仅装设一个功率模块。若使用的计算机硬件配备所需的功率超过1，000瓦但尚不及2，000瓦，则可装设两个功率模块，或在原本仅有一个功率模块的可扩充外接式电源供应器10架构下，再扩充一个功率模块，以提高可扩充外接式电源供应器10的最大输出功率，以符合电硬件配备的需求。当使用者扩充该功率模块时，可利用一握持装置(图中未标示)简易地推进动作，装设该功率模块在可扩充的容装空间内，即可完成该扩充功率模块与该可扩充外接式电源供应器10的电性连接。并且，可利用该握持装置简易地拉出动作，在该可扩充外接式电源供应器10关机时，取出冗余的功率模块。借此，根据使用者的需求，可弹性地增减这些功率模块的数量，也达到该可扩充外接式电源供应器10的最佳化运转。当使用者所使用的计算机硬件配备所需的功率达到2，000瓦至3，000瓦之间，则该可扩充外接式电源供应器10包含三个功率模块，分别为该第一功率模块102、该第二功率模块104以及该第三功率模块106。并且，这些功率模块分别地由一交流输入电压所供应，其中，每一该交流输入电压是由一交流市电电源所提供。该第一功率模块102具有一第一电源输入端1022与一第一电源开关IOM ；该第二功率模块104具有一第二电源输入端 1042与一第二电源开关1044 ；以及该第三功率模块106具有一第三电源输入端1062与一第三电源开关1064。因此，该第一功率模块102可通过该第一电源输入端1022接收该第一交流输入电压Vacl，并且，可利用该第一电源开关IOM控制该第一功率模块102的开启或关闭。同样地，该第二功率模块104可通过该第二电源输入端1042接收该第二交流输入电压Vac2，并且，可利用该第二电源开关1044控制该第二功率模块104的开启或关闭。该第三功率模块106可通过该第三电源输入端1062接收该第三交流输入电压Vac3，并且，可利用该第三电源开关1064控制该第三功率模块106的开启或关闭。此外，每一该功率模块为一交流-直流转换器(AC/DC converter)，并且，该可扩充外接式电源供应器10更包含至少一个电磁干扰滤波器(图中未标示)。以该第一功率模块102为例，当该第一功率模块102通过该第一电源输入端1022接收该第一交流输入电压 Vac 1，并且开启该第一电源开关IOM后，所接收到该第一交流输入电压Vac 1则通过该电磁干扰滤波器，消除该第一交流输入电压Vacl的噪声，并防止传导性电磁噪声的干扰。再通过该第一功率模块102 (交流-直流转换器)，将该第一交流输入电压Vacl转换为一直流输出，并产生该第一输出功率Pol。同理，该第二功率模块104(交流-直流转换器)，将该第二交流输入电压Vac2转换为一直流输出，并产生该第二输出功率Po2。该第三功率模块 106(交流-直流转换器)，将该第三交流输入电压Vac3转换为一直流输出，并产生该第三输出功率Po3。值得一提，承上所述，该功率整合单元108系电性连接这些功率模块，并接收该些功率模块所产生的输出功率，以产生一直流输出电压Vdc (其典型值为12伏特)。其中该功率整合单元108包含一功率检测电路(图中未标示)与一功率控制电路(图中未标示)。 该功率检测电路检测该计算机主机的系统负载所消耗的功率。该功率控制电路电性连接该功率侦测电路与该些功率模块，并根据该功率检测电路所检测到该计算机主机的系统负载所消耗的功率，平均分配这些功率模块输出的输出功率。即，若当该功率整合单元108的该功率检测电路检测到系统负载所需的功率大约为2，100瓦时，则该功率整合单元108的该功率控制电路将控制每一该功率模块输出功率为大约700瓦，以达到系统负载所需。当然，在计算机系统使用过程中，若系统负载功率随之变动，该功率整合单元108则通过该功率检测电路所检测到系统负载所需的功率，再通过该功率控制电路调整控制每一该功率模块输出功率，以达到动态功率配置的效能。如此，借由平均分配这些功率模块输出的输出功率，能以增加这些功率模块的使用寿命。综上所述，本实用新型具有以下的优点[0057]1、根据该计算机主机20系统负载所需的额定功率输出，使用者可弹性地装设该可扩充外接式电源供应器10的功率模块数量；2、利用该可扩充外接式电源供应器10外接方式装设在计算机主机外部，可大大地减少占用该计算机主机20的空间，而同时能达到高功率的使用需求；3、通过该功率整合单元108的该功率检测电路检测到系统负载所需的功率，再通过该功率控制电路将控制每一该功率模块输出功率，以平均分配这些功率模块的输出功率，如此将增加这些功率模块的使用寿命 ’及4、在计算机系统使用过程中，若系统负载功率随之变动，该功率整合单元108则通过该功率检测电路所检测到系统负载所需的功率，再通过该功率控制电路调整控制每一该功率模块输出功率，以达到动态功率配置的效能。但是，以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施例的详细说明与附图，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以权利要求范围为准，凡是合于本实用新型权利要求的精神与其类似变化的实施例，均应包含于本实用新型的保护范围中，任何熟悉该项技术的人在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰均可涵盖在本案的权利要求范围内。
权利要求1.一种可扩充外接式电源供应器，其应用于一计算机主机，其特征在于，该可扩充外接式电源供应器包含至少一个接收交流输入电压、并产生输出功率的功率模块；及能产生直流输出电压的功率整合单元，其电性连接该功率模块，并接收该些功率模块所产生的输出功率。
2.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述功率整合单元包含用于检测所述计算机主机的消耗功率的功率检测电路；及根据所述计算机主机的消耗功率，平均分配所述功率模块输出的输出功率的功率控制电路，该功率控制电路电性连接该功率检测电路与所述功率模块。
3.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述功率模块为一交流-直流转换器。
4.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，该可扩充外接式电源供应器更包含至少一个用以消除对应所述交流输入电压噪声，并防止传导性电磁噪声干扰的电磁干扰滤波器。
5.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述功率模块容置于一具有两个以上容置空间的一机壳内。
6.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述功率模块的数量是根据所述计算机主机的消耗功率调整。
7.如权利要求1所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述交流输入电压是由一交流市电电源所提供。
8.—种可扩充外接式电源供应器，其应用于一计算机主机，其特征在于，该可扩充外接式电源供应器系包含至少一个接收交流输入电压，并产生输出功率的功率模块；产生直流输出电压的功率整合单元，其电性连接该功率模块，并接收该功率模块所产生的输出功率；及接收该功率整合单元所产生的直流输出电压，以转换为不同电压准位的输出的电压转换单元，该电压转换单元电性连接该功率整合单元。
9.如权利要求8所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述功率整合单元包含用于检测所述计算机主机的消耗功率的功率检测电路；及根据所述计算机主机的消耗功率，平均分配所述功率模块输出的输出功率的功率控制电路，该功率控制电路电性连接该功率检测电路与所述功率模块。
10.如权利要求8所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述功率模块为一交流-直流转换器。
11.如权利要求8所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，该可扩充外接式电源供应器更包含至少一个用以消除对应所述交流输入电压噪声，并防止传导性电磁噪声干扰的电磁干扰滤波器。
12.如权利要求8所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述功率模块容置于一具有两个以上容置空间的一机壳内。
13.如权利要求9所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述功率模块的数量是根据所述计算机主机的消耗功率调整。
14.如权利要求9所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，每一所述交流输入电压是由一交流市电电源所提供。
15.如权利要求9所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述电压转换单元为一直流-直流转换器。
16.如权利要求15所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述直流-直流转换器为一具有多组电压输出的直流-直流转换器。
17.如权利要求15所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述直流-直流转换器为一降压型转换器、顺向式转换器或返驰式转换器。
18.如权利要求8所述的可扩充外接式电源供应器，其特征在于，所述电压转换单元设置在所述计算机主机内部。
专利摘要本实用新型公开了一种可扩充外接式电源供应器，其应用于一计算机主机。该可扩充外接式电源供应器包含至少一个功率模块、一功率整合单元以及一电压转换单元。每一该功率模块接收一交流输入电压，并产生一输出功率。该功率整合单元电性连接这些功率模块，并接收这些功率模块所产生的输出功率，以产生一直流输出电压。该电压转换单元电性连接该功率整合单元，并接收该功率整合单元所产生的该直流输出电压，以转换为不同电压准位的输出。借由本实用新型可扩充外接式电源供应器，使用者可根据系统负载所需的功率输出，而弹性地增减功率模块的使用数量，以能达到高功率的使用需求，同时还可使计算机主机体积小型化。
文档编号G06F1/26GK202120192SQ20112020320
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者黄心圣 申请人:银欣科技股份有限公司