[实用新型]一种串联供电电路及虚拟数字币挖矿机

说明书

本实用新型提供了一种串联供电电路，包括电源、微控制单元、首端待供电芯片、末端待供电芯片以及多个中间待供电芯片；所述电源与所述末端待供电芯片连接，所述末端待供电芯片、多个所述中间待供电芯片、所述首端待供电芯片之间依次串联连接，所述首端待供电芯片与所述微控制单元共地；所述微控制单元的串行通信数据发送端与所述首端待供电芯片连接，所述首端待供电芯片、多个所述中间待供电芯片、所述末端待供电芯片之间依次串联通信连接，所述末端待供电芯片通过一个信号电平转换单元与所述微控制单元的串行通信数据接收端连接。本实用新型能够有效地避免了芯片IO被烧毁的隐患，从而提高芯片IO的使用寿命，并降低了产品的返修率。

技术领域

本实用新型涉及电源供电技术领域，尤其是涉及一种串联供电电路及虚拟数字币挖矿机。

背景技术

目前，在虚拟数字货币挖矿机产品中，挖矿机的能耗比是非常关键的指标；由于挖矿机集成了几百颗芯片，挖矿机的能耗主要来源于这些芯片的能耗，因此降低芯片工作电压是非常有效的降低芯片功耗的手段之一。

现有技术中，为了提高挖矿机的算力并降低挖矿机的生产成本，由于DC/DC存在效率低问题，自身造成了电源能量的浪费，同时设计复杂，生产成本高，因此目前主流的方案都不再采用DC/DC(直流转直流)芯片的并联型电路为每颗芯片供电。随着芯片工作电压已经降到0.4v甚至更低，挖矿机的芯片已采用串联供电方案，即芯片的电源和地首尾相连形成多级串联的电压域，每个电压域拥有一颗或几颗芯片，每个电压域平均分配电源电压。

在串联供电方案中，一颗MCU同时控制一条芯片串联链上的所有芯片，但是MCU在物理上只和其中的一颗芯片直接通过硬件连线相连，然后芯片与芯片之间首尾相连形成一条串联链，跟MCU相连的那颗芯片将MCU的指令转发给相邻的芯片，以此类推，直到最后一颗芯片，从而完成串联通信。

但是，这种串联通信连接电路存在一个问题，如图1所示，现有的芯片IO(输入输出引脚)信号电平为0～1.8v，串联通信连接电路中由于相邻芯片之间的地(GND)和电源VDD是首尾相连的，所有相邻芯片之间的GND存在0.4v的压差，当信号从高电压域往低电压域传输时(最后一颗芯片到MCU方向)，接收芯片收到的信号电平变为0.4～2.2v；当信号从低电压域往高电压域传输时(MCU到最后一颗芯片方向)，接收芯片收到的信号电平为-0.4v～1.4v。

本实用新型人在测试中发现，从低电压域往高电压域传输的链路上电流等各项指标都正常，通信也稳定。但是在从高电压域往低电压域传输的链路上，经过测试发现在开机的瞬间会出现一个冲击电流，很容易造成芯片IO的烧毁，或者降低IO的使用寿命，从而导致整条链路上的芯片均无法正常工作，产品需要返修。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种串联供电电路及虚拟数字币挖矿机，以解决现有的串联供电方案中串口通信从高电压域到低电压域传递时引起的尖峰脉冲的技术问题，从而有效地避免了芯片IO被烧毁的隐患，进而提高芯片IO的使用寿命，并降低了产品的返修率。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种串联供电电路，包括电源、微控制单元、首端待供电芯片、末端待供电芯片以及多个中间待供电芯片；

所述电源与所述末端待供电芯片连接，所述末端待供电芯片、多个所述中间待供电芯片、所述首端待供电芯片之间依次串联连接，所述首端待供电芯片与所述微控制单元共地；

所述微控制单元的串行通信数据发送端与所述首端待供电芯片连接，所述首端待供电芯片、多个所述中间待供电芯片、所述末端待供电芯片之间依次串联通信连接，所述末端待供电芯片通过一个信号电平转换单元与所述微控制单元的串行通信数据接收端连接。

作为优选方案，所述末端待供电芯片、多个所述中间待供电芯片、所述首端待供电芯片之间依次串联连接形成n级串联电压域，n为大于1的整数。