一种快充输入的ATX电源的制作方法

一种快充输入的atx电源
技术领域
1.本实用新型涉及dc电源技术领域，更具体地说，它涉及一种快充输入的atx电源。


背景技术：

2.atx电源往往用于小型台式机的供电。这种电源的输出接口至少有一个atx接口，即电脑主板供电接口，也有同时带有sata供电接口的，用于硬盘等设备供电。atx电源接口属于5557/5569端子，一般为24p或20p。
3.近年来，随着手持智能设备的发展和氮化镓半导体的广泛应用，快充技术有了长足的进步。配备氮化镓快充的智能手机、笔记本电脑层出不穷，快充保有量飞速增长。
4.同时，制程工艺的进步使得相同性能的台式电脑功耗进一步降低，台式电脑也有轻量化、小型化的趋势。为了使小型台式机摆脱传统台式机笨重的电源，市面上出现了一种dc
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atx电源，这种dc
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atx电源的输入仅需要一个外置直流电源，整体体积较小。
5.但dc电源的功率密度仍不及如今的快充电源。尤其是有了氮化镓技术的加持，快充电源的功率密度得到了进一步提升。然而快充电源往往为usb type
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c输出，无法直接用于dc
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atx电源的输入。使用dc
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atx电源的用户若同时拥有快充电源，无法使用快充电源对台式机供电，很不方便。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种可以使用快充电源对台式机供电的快充输入的atx电源。
7.本实用新型的技术方案是：一种快充输入的atx电源，包括usb type
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c接口、快充协议电路、12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路、负压供电电路、待机供电电路、输出接口以及用于连接实际电压、参考电压的使能和指示电路，所述usb type
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c接口的信号端连接所述快充协议电路，所述usb type
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c接口的电源输出端分别连接所述12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路、负压供电电路、待机供电电路的电源输入端以及使能和指示电路的实际电压输入端，所述输出接口分别连接所述12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路、负压供电电路、待机供电电路的电源输出端，所述使能和指示电路的输出端分别连接所述12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路的控制端，所述输出接口包括至少一个atx接口。
8.作为进一步地改进，所述12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路、负压供电电路、待机供电电路均为dc
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dc变换电路。
9.进一步地，所述使能和指示电路的参考电压输入端通过线性稳压器连接所述usb type
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c接口的电源输出端。
10.进一步地，所述输出接口还包括sata接口或大d型接口或不同于atx接口的5557连接器。
11.进一步地，所述使能和指示电路包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、第二或非门、第一指示灯、第二指示灯、第一电阻、第八电阻、第十电阻，第二比较器的反相输入
端通过第八电阻连接参考电压，第一比较器的同相输入端通过第十电阻连接参考电压，所述usb type
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c接口的电源输出端分别连接第二比较器的同相输入端、第一比较器的反相输入端，第二比较器的输出端分别连接第二或非门的a输入端、通过第二指示灯接地，第一比较器的输出端分别连接第二或非门的b输入端、第一或非门的b输入端，第二或非门的输出端通过第一指示灯接地，第一或非门的a输入端通过第一电阻连接参考电压，第一或非门的输出端为所述使能和指示电路的输出端。
12.进一步地，所述使能和指示电路包括第一比较器、第二比较器、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第一指示灯、第二指示灯、第一电阻、第八电阻、第十电阻、第十二电阻，第二比较器的反相输入端通过第八电阻连接参考电压，第一比较器的同相输入端通过第十电阻连接参考电压，所述usb type
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c接口的电源输出端分别连接第二比较器的同相输入端、第一比较器的反相输入端，第二比较器的输出端分别连接第二场效应管门极、通过第二指示灯接地，第一比较器的输出端分别连接第一场效应管的门极、第五场效应管的门极，第一场效应管的漏极、第二场效应管的漏极、第三场效应管的门极连接参考电压，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管的源极接地，第三场效应管的漏极通过第一指示灯连接参考电压，第四场效应管的门极通过第一电阻连接参考电压，第四场效应管、第五场效应管的漏极通过第十二电阻连接参考电压，第四场效应管、第五场效应管的漏极为所述使能和指示电路的输出端。
13.进一步地，所述第一指示灯、第二指示灯的颜色不同。
14.有益效果
15.本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：
16.本实用新型通过设置快充协议电路信号连接usb type
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c接口，由快充协议电路向usb总线轮询申请电压，通过使能和指示电路根据usb type
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c接口输出电压的大小来控制12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路是否工作，当usb type
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c接口输出电压小于设定值时，12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路不工作，避免了电源在输入电压过低时误启动，输出接口包括atx接口，使得台式电脑供电也可以采用快充电源，提高了整体功率密度，缩小整体电源体积。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型中输出接口的结构示意图；
19.图3为本实用新型中使能和指示电路实施例1的结构示意图；
20.图4为本实用新型中使能和指示电路实施例2的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
22.参阅图1
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4，一种快充输入的atx电源，包括usb type
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c接口1、快充协议电路2、12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5、负压供电电路6、待机供电电路7、输出接口9以及用于连接实际电压、参考电压的使能和指示电路8。usb type
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c接口1的信号端连接快充协
议电路2，usb type
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c接口1的电源输出端分别连接12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5、负压供电电路6、待机供电电路7的电源输入端以及使能和指示电路8的实际电压输入端，输出接口9分别连接12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5、负压供电电路6、待机供电电路7的电源输出端，使能和指示电路8的输出端分别连接12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5的控制端en，输出接口9包括至少一个atx接口，也可以有sata、大d型接口、不同于atx接口的5557连接器如cpu供电4p接口等台式电脑常用供电接口。usb type
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c接口1为快充协议电路2供电，usb type
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c接口1和快充协议电路2之间进行通讯，由快充协议电路2向usb总线轮询申请电压，即为vbus。考虑到台式电脑的功耗，优选地，申请的电压为20v。若总线应答无20v输出能力，则申请15v电压。
23.12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5、负压供电电路6、待机供电电路7均为dc
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dc变换电路，用于将vbus电压转换为各自的设定电压，并输出到输出接口9相关引脚。
24.其中，12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5均有使能功能和pg功能。使能功能即为：当en接高电平时，12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5皆开始工作。pg功能即为：当12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5的输出电压达到设定值附近并稳定一段时间后，12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5内部电源芯片会将pg引脚与gnd之间的mos管关断，否则即导通。
25.负压供电电路6、待机供电电路7不受en控制，当vbus电压高于其可以工作的最低电压时即开始工作。负压供电电路6、待机供电电路7即使有pg功能也不启用，不引出引脚。
26.使能和指示电路8的参考电压输入端可以直接连接参考电压vcc，vcc的电压为5v，vcc可以与 5vsb相连，或者使能和指示电路8的参考电压输入端通过线性稳压器10连接usb type
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c接口1的电源输出端。
27.实施例1
28.如图3所示，使能和指示电路8包括第一比较器83、第二比较器84、第一或非门81、第二或非门82、第一指示灯led1、第二指示灯led2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10。第一比较器83与第二比较器84组成了双限比较器。第二比较器84的反相输入端通过第八电阻r8连接参考电压vcc，参考电压vcc依次通过第八电阻r8、第七电阻r7接地，第七电阻r7与第八电阻r8将参考电压vcc分压至约3.15v。第一比较器83的同相输入端通过第十电阻r10连接参考电压vcc，参考电压vcc依次通过第十电阻r10、第九电阻r9接地，第九电阻r9与第十电阻r10将参考电压vcc分压至约2.35v。usb type
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c接口1的电源输出端分别连接第二比较器84的同相输入端、第一比较器83的反相输入端，vbus依次通过第六电阻r6、第五电阻r5接地，第五电阻r5与第六电阻r6将vbus分压，vbus通过第六电阻r6连接第二比较器84的同相输入端、第一比较器83的反相输入端。第二比较器84的输出端分别连接第二或非门82的a输入端、通过第二指示灯led2接地，具体的，第二比较器84的输出端依次通过第四电阻r4、第二指示灯led2接地。第一比较器83的输出端分别连接第二或非门82的b输入端、第一或非门81的b输入端，第二或非门82的输出端通过第一指示灯led1接地，具体的，第二或非门82的输出端依次通过第三电阻r3、第一指示灯led1接地。第一或非门81的a输入端通过第一电阻r1连接参考电压vcc，第一或非门81的输出端为使能和指示电路8的输出端。
29.当vbus的电压高于约18.03v时，第一比较器83输出低电平，第二比较器84输出高
电平，因此第二或非门82输出低电平；当vbus低于约13.46v时，第一比较器83输出高电平，第二比较器84输出低电平，因此第二或非门82输出低电平；当vbus介于18.03v与13.46v之间时，第一比较器83与第二比较器84皆输出低电平，因此第二或非门82输出高电平。
30.这样一来，当vbus为20v左右及更高时，指示灯led2亮。当vbus为15v左右时，指示灯led1亮。当vbus低于13.46v时，两指示灯都不亮。
31.优选地，第一指示灯led1、第二指示灯led2的颜色不同，且易于区分，可以方便显示工作状态。
32.第一或非门81的a输入端被r1拉至高电平。除非vbus低于13.46v，当ps_on接地时，第一或非门81输出高电平，即en为高电平，12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5开始工作。当vbus低于13.46v时，第一比较器83输出高电平，此时无论ps_on接地与否，第一或非门81都不会输出高电平，避免了电源在输入电压过低时误启动。
33.当12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5的输出电压达到设定值附近并稳定一段时间后，12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5内部电源芯片会将pg引脚与gnd之间的mos管关断，pg即被r2上拉至高电平。一旦12v供电电路3、5v供电电路4、3.3v供电电路5其中有一个尚未达到稳定的标准，其内部mos管即导通，使pg为低电平。
34.使能与指示电路8内所有逻辑门电路和比较器皆由vcc供电。
35.实施例2
36.如图4所示，使能和指示电路8包括第一比较器83、第二比较器84、第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3、第四场效应管q4、第五场效应管q5、第一指示灯led1、第二指示灯led2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12。第二比较器84的反相输入端通过第八电阻r8连接参考电压vcc，参考电压vcc依次通过第八电阻r8、第七电阻r7接地，第七电阻r7与第八电阻r8将参考电压vcc分压至约3.15v。第一比较器83的同相输入端通过第十电阻r10连接参考电压vcc，参考电压vcc依次通过第十电阻r10、第九电阻r9接地，第九电阻r9与第十电阻r10将参考电压vcc分压至约2.35v。usb type
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c接口1的电源输出端分别连接第二比较器84的同相输入端、第一比较器83的反相输入端，vbus依次通过第六电阻r6、第五电阻r5接地，第五电阻r5与第六电阻r6将vbus分压，vbus通过第六电阻r6连接第二比较器84的同相输入端、第一比较器83的反相输入端。第二比较器84的输出端分别连接第二场效应管q2门极、通过第二指示灯led2接地，具体的，第二比较器84的输出端依次通过第四电阻r4、第二指示灯led2接地。第一比较器83的输出端分别连接第一场效应管q1的门极、第五场效应管q5的门极。第一场效应管q1的漏极、第二场效应管q2的漏极、第三场效应管q3的门极连接参考电压vcc，具体的，参考电压vcc通过第十一电阻r11分别连接第一场效应管q1的漏极、第二场效应管q2的漏极、第三场效应管q3的门极。第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3、第四场效应管q4、第五场效应管q5的源极接地。第三场效应管q3的漏极通过第一指示灯led1连接参考电压vcc，具体的，第三场效应管q3的漏极依次通过第一指示灯led1、第三电阻r3连接参考电压vcc。第四场效应管q4的门极通过第一电阻r1连接参考电压vcc。第四场效应管q4、第五场效应管q5的漏极通过第十二电阻r12连接参考电压vcc，第四场效应管q4、第五场效应管q5的漏极为使能和指示电路8的输出端。实施例2的工作原理与实施例1相似，在此不在赘述。
37.本实用新型通过设置快充协议电路信号连接usb type
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c接口，由快充协议电路向usb总线轮询申请电压，通过使能和指示电路根据usb type
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c接口输出电压的大小来控制12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路是否工作，当usb type
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c接口输出电压小于设定值时，12v供电电路、5v供电电路、3.3v供电电路不工作，避免了电源在输入电压过低时误启动，输出接口包括atx接口，使得台式电脑供电也可以采用快充电源，提高了整体功率密度，缩小整体电源体积。
38.虽然已参照以上典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。