TWI864818B - 電路板組件 - Google Patents

Abstract

本案提供一種電路板組件，適於安裝一擴充卡。此電路板組件包含一板體、一第一連接埠、一第二連接埠以及複數第三連接埠。其中，第一連接埠設置於該板體，適於插設擴充卡。第二連接埠設置於板體，適於供電給擴充卡。複數第三連接埠設置於板體且電性連接於第二連接埠，適於取得外部電力。

Description

電路板組件

本案是有關於一種電子裝置，尤其是關於一種電路板組件。

隨著顯示卡的效能提升，顯示卡的功耗也越來越高。傳統上利用主機板的PCI-E連接埠供電給顯示卡之方式已不適用於功耗超過75W的顯示卡。當顯示卡功耗超過75W時，習知供電方式是利用外部電源直接供電給顯示卡。

不過，外部電源所提供之電源連接埠會有不相容於顯示卡上的電源連接埠的問題。舉例來說，新一代的PCI-E 5.0標準的顯示卡需要搭配16Pin的供電連接埠，其官方名稱為12VHPWR連接埠，以提供最高達到600W的供電瓦數，但傳統的外部電源往往只配置有8pin的電源連接埠。為了解決這個問題，顯示卡在出貨時常常會附上轉接線供使用者連接外部電源上的電源連接埠與顯示卡上的電源連接埠。

這個額外的轉接線除了會增加裝置成本，影響整體美觀，因為轉接線的材質較硬，也容易增加組裝與理線難度，甚至產生插接不良的問題，而衍生安全隱患。此外，對於具有支援16Pin的供電連接埠之外部電源的使用者而言，此轉接線反而會造成資源的浪費。

本案提供一種電路板組件，適於安裝一擴充卡。此電路板組件包含一板體、一第一連接埠、一第二連接埠以及複數第三連接埠。其中，第一連接埠設置於該板體，適於插設擴充卡。第二連接埠設置於板體，適於供電給擴充卡。複數第三連接埠，設置於板體且電性連接於第二連接埠，適於取得外部電力。

本案之電路板組件具有第一連接埠、第二連接埠以及複數第三連接埠。第一連接埠適於插設擴充卡。第二連接埠適於供電給擴充卡。第三連接埠適於連接至外部電源以取得外部電力。如此，透過本案所提供之電路板組件，使用者可利用電路板組件上的第三連接埠取得外部電力，並將外部電力透過電路板組件上的第二連接埠供電給擴充卡。本案所提供之電路板組件只需要使用簡單的電源線進行連接，而不需使用特殊的轉接線來連接外部電源與擴充卡，因此，可以有效地降低裝置成本，改善因為使用轉接線而產生之組裝困難、插接不良等問題，同時避免額外的轉接線造成資源浪費。

下面將結合示意圖對本案的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本案的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本案實施例的目的。

第一圖係依據本案一實施例所提供之電路板組件100之立體示意圖。第二圖係第一圖所示之電路板組件100與擴充卡200進行組裝前之示意圖。圖中之電路板組件100係一主機板。

如圖中所示，本案所提供之電路板組件100適於安裝一擴充卡200，例如一PCI-E介面之顯示卡。

此電路板組件100包含一板體120、一第一連接埠130、一第二連接埠140、複數第三連接埠150（圖中顯示三個第三連接埠150以為例示）以及一第四連接埠160。

第一連接埠130設置於板體120，適於插設擴充卡200。第二連接埠140設置於板體120，適於供電給擴充卡200。一實施例中，第二連接埠140亦可用於取得外部電力。

複數第三連接埠150設置於板體120且電性連接於第二連接埠140與第四連接埠160，適於取得外部電力。第四連接埠160設置於板體120，適於供電給擴充卡200，且第二連接埠140之介面不同於第四連接埠160。

一實施例中，如圖中所示，第二連接埠140與第三連接埠150係排列在一起，且設於板體120的邊緣處。不過亦不限於此。依據實際需求，第二連接埠140與第三連接埠150可設置於板體120上的任意位置。

第一連接埠130與第四連接埠160且沿一直線排列。一實施例中，第一連接埠130與第四連接埠160並可整合至同一個插座170。不過亦不限於此，其他實施例中，第一連接埠130與第四連接埠160亦可以間隔一定距離分開設置。

擴充卡200具有一第一擴充卡連接埠230、一第二擴充卡連接埠240以及一第三擴充卡連接埠250。第一擴充卡連接埠230係用以插接於第一連接埠130。第二擴充卡連接埠240以及第三擴充卡連接埠250分別對應於第二連接埠140以及第四連接埠160。擴充卡200可選擇性地透過第二連接埠140或第四連接埠160進行溝通以取得供電。

具體來說，若是所要安裝的擴充卡200不具有對應於第四連接埠160之第三擴充卡連接埠250，擴充卡200可透過第二連接埠140與電路板組件100進行溝通並取得供電；反之，若是所要安裝的擴充卡200不具有對應於第二連接埠140之第二擴充卡連接埠240，擴充卡200則可透過第四連接埠160與電路板組件100進行溝通並取得供電。第二圖中之擴充卡200兼具有對應於第二連接埠140以及第四連接埠160之插頭，擴充卡200可選擇由第二連接埠140取得供電，或是由第四連接埠160取得供電。

具體而言，第一連接埠130可以是一PCI-E連接埠，第二連接埠140以及第四連接埠160均為電源連接埠，適於與擴充卡200進行溝通並供電給擴充卡200。第二連接埠140之介面與第四連接埠160之介面不同，以利於搭配不同的擴充卡200。一實施例中，第二連接埠140之介面可以是採取插針進行連接，以配合傳統的電源接頭，如12VHPWR接頭。第四連接埠160之介面則可以是利用金手指進行連接，以利於與第一連接埠130整合至同一個插座170。

第三連接埠150係一外部電源連接埠，適於取得外部電力以提供給擴充卡200。一實施例中，第二連接埠140除了適用於供電給擴充卡200，也可以做為一外部電源連接埠連接至外部電源（圖未示）取得提供給擴充卡200之電力。第二連接埠140之介面不同於第三連接埠150之介面，以利於搭配不同的外部電源。第三圖會對於此電力傳輸架構有更詳細的說明。

一實施例中，第二連接埠140之最高供電瓦數高於第三連接埠150之最高供電瓦數，以滿足擴充卡200之需求。多個第三連接埠150所接收之電力可以堆疊提供至第二連接埠140，並透過第二連接埠140提供至擴充卡200。舉例來說，第二連接埠140可以是一12VHPWR接頭，第三連接埠150可以是一EPS 8-pin 12V接頭。一實施例中，第三連接埠150所接收的電力可以不透過第二連接埠140而直接提供至第四連接埠160，再透過第四連接埠160提供至擴充卡200。

第三圖係對應於第一圖之電路板組件100之一功能方塊示意圖。圖中將電力傳輸路徑以實線繪製，訊號傳輸路徑則是以虛線跟點鏈線繪製，虛線專指控制單元180與第三連接埠150之間的訊號傳輸，點鏈線則是顯示控制單元180所產生之偵測訊號SS的傳輸路徑。

如圖中所示，電路板組件100具有一控制單元180。此控制單元180係設置於第一圖中之板體120，且電性連接於第二連接埠140、複數第三連接埠150以及第四連接埠160。

控制單元180偵測各第三連接埠150之插設狀態以產生一偵測訊號SS提供至第二連接埠140與第四連接埠160。一實施例中，控制單元180係電性連接至各第三連接埠150之相對應電源偵測接點P1，以確認各第三連接埠150之插設狀態。一實施例中，此控制單元180可以是一基本輸入輸出系統(BIOS)，其配置有控制晶片且包含通用輸入輸出(GPIO)接點P0。此控制晶片舉例來說可以是一嵌入式控制器或是一輸入輸出晶片(Super IO)。

具體來說，控制單元180可以依據所偵測到之第三連接埠150之插設狀態，產生偵測訊號SS提供至第二連接埠140與第四連接埠160，以利於與擴充卡200進行溝通。偵測訊號SS係對應於這些第三連接埠150中有插接電源之第三連接埠150之數量。

以下說明控制單元180產生偵測訊號SS之一實施例。請一併參照第三圖所示，第三連接埠150各自有特定的偵測針腳（也就是圖中的電源偵測接點P1），以EPS 8-pin 12V接頭為例，此偵測針腳可以是PIN4或PIN6。此偵測針腳可用於偵測各第三連接埠150是否成功取得外部電力。

控制單元180透過通用輸入輸出接點P0與各第三連接埠150之電源偵測接點P1直接連接，以偵測各第三連接埠150之插設狀態，並依據這些第三連接埠150中成功取得外部電力的數量來產生偵測訊號SS。

舉例來說，此偵測訊號SS可包含二個電位訊號S0, S1，以表示四種插設狀態，如下表所示。

插接數量	S0	S1
0	H	H
1	H	H
2	L	H
3	H	L

表一

如表一所示，這些第三連接埠150中有插接電源之第三連接埠150之數量為0與1時，電位訊號S0與S1均為高電位訊號；這些第三連接埠150中有插接電源之第三連接埠150之數量為2時，電位訊號S0為低電位訊號，電位訊號S1為高電位訊號；而當這些第三連接埠150中有插接電源之第三連接埠150之數量為3時，也就是本實施例中之所有第三連接埠150均插接電源的情況下，電位訊號S0為高電位訊號，電位訊號S1為低電位訊號。透過這些電位訊號S0, S1之高低差異，擴充卡200即可確認電路板組件100之供電是否滿足需求。

值得注意的是，前述偵測訊號SS與插接數量的對應關係僅為本案之一實施例。表一所描述的對應關係是針對第三連接埠150之數量為三的實施例。不過本案不限於此。若是電路板組件100設有更多數量的第三連接埠150，偵測訊號SS亦可以採用不同的判斷邏輯，或是增加電位訊號S0, S1的數量。舉例來說，若是第三連接埠150的數量為四，可以在表一所提供之對應關係之外，再增加電位訊號S0, S1均為低電位會對應於插接數量為4的判斷情況。

另外，本實施例將插接數量為0與1的情況設定為對應至相同的偵測訊號SS，這是因為本實施例之擴充卡200的規格上需要至少二個第三連接埠150所接收之電力才能滿足需求，第三連接埠150之插接數量為0或是1對於本實施例之擴充卡200而言沒有區別的意義。不過本案不限於此。其他實施例中，若是擴充卡200的規格上只要一個第三連接埠150所接收之電力就可能滿足需求，亦可以採取不同之判斷邏輯，將插接數量為0與1設定為對應至不同的偵測訊號SS。

本實施例之控制單元180需要與擴充卡200進行溝通，以確認擴充卡200需要之電力瓦數。第二連接埠140包含至少一第一電源接點P2以及至少一第一訊號傳輸接點P3，圖中顯示一第一電源接點P2以及二第一訊號傳輸接點P3以為例示。第一電源接點P2係用於傳輸電力。一實施例中，這些第一電源接點P2可包含一接地接點以及一直流電壓接點。第一訊號傳輸接點P3則是用於進行訊號溝通。

舉例來說，若是第二連接埠140是支援PCI-E 5.0之12VHPWR接頭，第二連接埠140會具有十二個第一電源接點P2用於傳輸電力，並具有四個第一訊號傳輸接點P3用於進行訊號溝通。

第四連接埠160包含至少一第二電源接點P4以及至少一第二訊號傳輸接點P5，圖中顯示一第一電源接點P2以及二第一訊號傳輸接點P3以為例示。其中，第二電源接點P4是用於傳輸電力，一實施例中，這些第二電源接點P4可包含一接地接點以及一直流電壓接點。第二訊號傳輸接點P5則是用於進行訊號溝通。

第二連接埠140以及第四連接埠160都具有訊號傳輸接點可用於與擴充卡200溝通，確認擴充卡200需要的電力瓦數。相較之下，不同於第二連接埠140與第四連接埠160，第三連接埠150並不具有訊號傳輸接點，第三連接埠150只具有電源接點以及用於偵測插設狀態之電源偵測接點P1。舉例來說，若是第三連接埠150是主機板上常見的EPS 8-pin 12V接頭，第三連接埠150會具有三個12V供電接點、三個接地接點以及二個電源偵測接點P1，但沒有訊號傳輸接點。

第四圖顯示透過本案電路板組件100對於擴充卡400進行供電之第一實施例。

本實施例之擴充卡400上具有第一擴充卡連接埠430以及第二擴充卡連接埠440，分別對應於第一連接埠130與第二連接埠140。其中，第一擴充卡連接埠430可以是一PCI-E連接埠，第二擴充卡連接埠440係一電源連接埠。

外部電源300係透過電源線310電性連接於電路板組件100之第三連接埠150。電路板組件100之第二連接埠140係透過電源線320電性連接於第二擴充卡連接埠440。由於第二連接埠140係電性連接於第三連接埠150，外部電源300可透過第三連接埠150以及第二連接埠140供電給擴充卡400。

本實施例中，為了滿足擴充卡400的規格需求，圖中之三個第三連接埠150都透過電源線310連接至外部電源300取得外部電力。第二連接埠140則會將三個第三連接埠150所接收之外部電力疊加後透過電源線320與第二擴充卡連接埠440提供給擴充卡400。

第五圖顯示透過本案電路板組件100對於擴充卡500進行供電之第二實施例。

本實施例之擴充卡500不同於第四圖之實施例。本實施例之擴充卡500在靠近第一擴充卡連接埠530的位置設置有一第三擴充卡連接埠550。此第三擴充卡連接埠550係對應於第四連接埠160。

在外部電源301支援第二連接埠140之情況下，如圖中所示，外部電源301可透過電源線330供電至電路板組件100之第二連接埠140，再透過電路板組件100之第四連接埠160與擴充卡500上的第三擴充卡連接埠550供電給擴充卡200。

第六圖顯示透過本案電路板組件100對於擴充卡600進行供電之第三實施例。

本實施例之擴充卡600與類似於第五圖之實施例的擴充卡500，都具有第一擴充卡連接埠630以及第三擴充卡連接埠650。不過，本實施例所搭配的外部電源302不支援第二連接埠140。

在此情況下，如圖中所示，外部電源302係透過電源線340可供電至電路板組件100之第三連接埠150，再經由擴充卡600上的第三擴充卡連接埠650供電給擴充卡600。

本案之電路板組件100具有第一連接埠130、第二連接埠140以及複數第三連接埠150。第一連接埠130適於插設擴充卡200, 400, 500, 600。第二連接埠140適於供電給擴充卡200, 400, 500, 600。第三連接埠150適於連接至外部電源300, 301, 302以取得外部電力。如此，透過本案所提供之電路板組件100，使用者可利用電路板組件100上的第三連接埠150取得外部電力，並將外部電力透過電路板組件100上的第二連接埠140供電給擴充卡200, 400, 500, 600。本案所提供之電路板組件100只需要使用簡單的電源線310, 320, 330, 340進行連接，而不需使用特殊的轉接線轉換電力傳輸介面來連接外部電源300與擴充卡200, 400, 500, 600，因此，可以有效地降低裝置成本，改善因為使用轉接線而產生之組裝困難、插接不良等問題，同時避免額外的轉接線造成資源浪費。

上述僅為本案較佳之實施例而已，並不對本案進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本案的技術手段的範圍內，對本案揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本案的技術手段的內容，仍屬於本案的保護範圍之內。

100: 電路板組件 120: 板體 130: 第一連接埠 140: 第二連接埠 150: 第三連接埠 160: 第四連接埠 170: 插座 180: 控制單元 200, 400, 500, 600: 擴充卡 230, 430, 530, 630: 第一擴充卡連接埠 240, 440: 第二擴充卡連接埠 250, 550, 650: 第三擴充卡連接埠 300, 301, 302: 外部電源 310, 320, 330, 340: 電源線 SS: 偵測訊號 S0, S1: 電位訊號 P1: 電源偵測接點 P2: 第一電源接點 P3: 第一訊號傳輸接點 P4: 第二電源接點 P5: 第二訊號傳輸接點

第一圖係依據本案一實施例所提供之電路板組件之立體示意圖； 第二圖係第一圖所示之電路板組件與擴充卡進行組裝前之示意圖； 第三圖係對應於第一圖之電路板組件之一功能方塊示意圖； 第四圖顯示透過本案電路板組件對於擴充卡進行供電之第一實施例； 第五圖顯示透過本案電路板組件對於擴充卡進行供電之第二實施例；以及 第六圖顯示透過本案電路板組件對於擴充卡進行供電之第三實施例。

100: 電路板組件 120: 板體 130: 第一連接埠 140: 第二連接埠 150: 第三連接埠 160: 第四連接埠 170: 插座 200: 擴充卡 230: 第一擴充卡連接埠 240: 第二擴充卡連接埠 250: 第三擴充卡連接埠

Claims (13)

1. 一種電路板組件，適於安裝一擴充卡，該電路板組件包含：一板體；一第一連接埠，設置於該板體，適於插設該擴充卡；一第二連接埠，設置於該板體，適於供電給該擴充卡；複數第三連接埠，設置於該板體且電性連接於該第二連接埠，適於取得外部電力；以及一第四連接埠，設置於該板體，該第一連接埠與該第四連接埠靠近彼此且沿一直線排列，該擴充卡係選擇性地與該第二連接埠連接或與該第四連接埠連接以取得電力。
2. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該第一連接埠係一PCI-E連接埠，該第二連接埠係一電源連接埠，該第三連接埠係一外部電源連接埠。
3. 如請求項2所述之電路板組件，其中，該第二連接埠之介面不同於該第三連接埠之介面。
4. 如請求項3所述之電路板組件，其中，該第二連接埠之最高供電瓦數高於該第三連接埠之最高供電瓦數。
5. 如請求項2所述之電路板組件，其中，該第二連接埠係一12VHPWR接頭，該第三連接埠係一EPS 8-pin 12V接頭。
6. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該第四連接埠係一電源連接埠，且該第二連接埠之介面 不同於該第四連接埠之介面。
7. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該第二連接埠包含至少一第一電源接點以及至少一第一訊號傳輸接點。
8. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該第四連接埠包含至少一第二電源接點以及至少一第二訊號傳輸接點。
9. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該第三連接埠只具有電源接點以及用於偵測該第三連接埠之插設狀態之電源偵測接點。
10. 如請求項1所述之電路板組件，更包含一控制單元，設置於該板體，且電性連接於該第二連接埠以及該複數第三連接埠，該控制單元偵測各該第三連接埠之插設狀態以產生一偵測訊號提供至該第二連接埠。
11. 如請求項10所述之電路板組件，其中，該偵測訊號係對應於該複數第三連接埠中有插接電源之該第三連接埠之數量。
12. 如請求項1所述之電路板組件，更包含一控制單元，設置於該板體，且電性連接於該第四連接埠、該第二連接埠以及該複數第三連接埠，該控制單元偵測各該第三連接埠之插設狀態以產生一偵測訊號提供至該第四連接埠以及該第二連接埠。
13. 如請求項1所述之電路板組件，其中，該電路板組件係一主機板。