[发明专利]一种支持多种输入电压的直流ATX电源

说明书

本发明提供了一种支持多种输入电压的直流ATX电源，包括外部电压供电端、控制模块和DC‑DC转换模块，所述控制模块用于检测外部输入的输入电压，并将输入电压与预设电压比较，当输入电压高于预设电压时，使DC‑DC转换模块开启，控制DC‑DC转换模块将输入电压降压至直流ATX电源所需的各工作电压；当输入电压等于预设电压时，控制DC‑DC转换模块关闭，使外部输入电压直接输出至ATX接口，实现了直流ATX电源能兼容多种电压输入，从而可支持12V以上的电压输入，解决了直流ATX电源误用16V以上电源造成计算机主板烧坏的问题，而且也降低了12V电压输入的要求。

技术领域

本发明涉及电源技术，尤其涉及一种支持多种输入电压的直流ATX电源。

背景技术

ATX电源作用是把输入电压转换为计算机内部使用的直流3.3V，5V，12V电压和-12V电压，并按ATX规范产生电压准备好信号。相比采用交流220V输入的ATX电源，直流ATX电源采用直流作为输入，将交流转直流(AC-DC)部分和直流转直流(DC-DC)部分分离，其优点是DC-DC部分可以高效率实现，电路面积小，已经广泛应用于小体积、低功耗和静音领域的计算机主机。

目前直流-直流转换拓扑包括：1)降压型：输入电压高于输出电压，其控制芯片选择多，容易输出较大功率；2)升压型：输入电压低于输出电压，输出功率不大；3)升降压型：输入电压高于或低于输出电压，控制芯片选择少，价格贵。

因此，传统的直流ATX电源，按输入电压范围可以分为以下几类：

第1类、12V电压输入的直流ATX电源；

第2类、16V电压以上输入的直流ATX电源(如16-24V，16-36V)；

第3类、宽电压输入直流ATX电源(如6-24V)。

上述第1类的直流ATX电源的结构框图，如图1所示，从图1可知，当输入电压为12V时，ATX电源输出中的12V由输入电压(12V)经过一个开关产生，12V部分无需DC-DC转换器，成本低，但此类直流ATX电源的输入电压需稳定在12V，其对输入电源要求较高，需选择固定输出12V的电源适配器用于输入。但是，若输入电压远高于12V，而此类直流ATX电源未进行过压保护的话，ATX电源的输出也将高于12V，容易烧坏计算机主板。

上述第2类的直流ATX电源的结构框图，如图2所示，从图2可知，此类直流ATX电源的输入电压可为16V以上，如16-24V，此ATX电源输出的12V、5V和3.3V均由相应的DC-DC转换器产生。此类电源的DC-DC转换器的电路拓扑选择降压型，可选择的芯片很多，价格便宜，但为保证12V输出的转换效率，一般要求输入电压高于16V，用于电压输入的外部电源如电源适配器可供选择如19V、20V或24V电源适配器。

上述第3类的直流ATX电源的结构框图，如图3所示，此类ATX电源输出中的12V、5V和3.3V均由相应的DC-DC转换器产生，常用于12V电瓶供电领域，例如汽车电瓶。此时输入电压可以高于、等于或者低于输出电压，但DC-DC转换器产生12V的电路拓扑需选择升降压结构，可选择的芯片很少比降压型DC-DC控制芯片贵很多，例如凌特公司的LTC3780，成本高。

综上，现有直流ATX电源的问题包括：第1类：实现简单，价格便宜，但对输入电源要求高，不能使用大于12V的电源作为输入，否则容易烧坏计算机主板；第2类：12V降压型直流-直流转换器可选择的芯片很多，价格便宜，若输入为12V电压，则没有12V输出产生，计算机不能正常工作；第3类：宽电压输入，能输出计算机所需的电压，但是价格高。

市场上常见的用于直流ATX电源输入的电源适配器，选择有12V、19V、20V、24V等等。因此有必要提出一种兼容12V和16V以上输入的电路结构并实现一种直流ATX电源，增加上述第2类直流ATX电源对输入12V的支持，并且解决第1类直流ATX电源误用16V以上电源造成计算机主板烧坏的问题。