CN100489543C - 具有自动反馈与过载保护功能的电功率检测电路 - Google Patents
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Abstract
一种电功率检测电路，用于电功率的自动反馈与过载保护。电功率检测电路包括一电流检测模块、一电压检测模块、一乘法器模块以及一电功率过载保护模块。电流检测模块用于取得一电源供电路径的电流值。电压检测模块用于取得该电源供电路径的电压值。乘法器模块依据该电流值以及该电压值产生电源供电路径的电功率值。电功率过载保护模块依据电功率值自动决定是否关断电源供电路径的输入端，以保护连接于电源供电路径的系统负载。其中电流检测模块、电压检测模块以及乘法器模块集成于一芯片中。
Description
技术领域
本发明有关于一种电功率检测电路，且特别是有关于一种具有自动反馈功能的电功率检测电路。
背景技术
随着电子技术的发展，许多电子系统的体积越来越小，需要处理的信号量也越来越大。大量的运算造成电子系统使用的电功率过大或散热不良。电功率过大或散热不良会导致元件使用年限下降，甚至造成电子系统的损坏。
因此，电子系统需要一个电源管理装置以有效地管理电源，避免电功率太大。以笔记本型计算机为例，传统上，电源管理系统只测量电源的电流以及电压值，以电流值的安全范围来进行电源的监控。
但是笔记本型计算机通常有两种供电系统：电池以及交流电。当系统负载消耗相同的电功率时，电池所提供的电流以及交流电所提供的电流是不相同的。因此，以电流作电源监控的标准无法满足两种不同的供电系统，而且耗电量的判断不是过大就是过小。传统的电源系统无法提供即时的反馈，有些系统中，断电的判断依赖保险丝。
因此，如何设计一种电功率检测电路，能够检测电功率并自动反馈给电源供电路径的输入端，能产生一热能控制信号并提供到系统负载，用作系统负载作降温或降低电功率的依据，还能设定电源的电压、电流、电功率以及温度的安全范围，是工业界非常需要的。
发明内容
因此本发明的目的就是在提供一种电功率检测电路，能够检测电功率并自动反馈给电源供电路径的输入端，以保护连接于电源供电路径的系统负载。
本发明的另一目的是在提供一种电功率检测电路，能产生一热能控制信号并提供到系统负载，用作系统负载作降温或降低电功率的依据。
本发明的又一目的是在提供一种电功率检测电路，能设定电源的电压、电流、电功率以及温度的安全范围，以增加使用的弹性。
本发明的又一目的是在提供一种电功率检测电路，利用单一芯片即可达到检测电功率并自动反馈给电源供电路径的输入端的功能。
根据本发明的上述目的，提出一种电功率检测电路。依照本发明一较佳实施例，电功率检测电路供电功率的自动反馈与过载保护。电功率检测电路包括一电流检测模块、一电压检测模块、一乘法器模块以及一电功率过载保护模块。电流检测模块用于取得一电源供电路径的电流值。电压检测模块用于取得该电源供电路径的电压值。乘法器模块依据该电流值以及该电压值产生电源供电路径的电功率值。电功率过载保护模块依据电功率值自动决定是否关断电源供电路径的输入端，以保护连接于电源供电路径的系统负载。其中电流检测模块、电压检测模块以及乘法器模块集成于一芯片中。
电功率检测电路可以包括一电功率单元控制器。该电功率单元控制器依据电流值、电压值以及电功率值产生一热能控制信号并提供到系统负载，该热能控制信号提供电功率的信息。系统负载可以依据热能控制信号决定系统负载的中央处理单元的工作频率或决定一风扇的转速。
电功率过载保护模块可以设定电压值、电流值、电功率值或温度的一安全范围，以决定是否关断电源供电路径的输入端，以保护连接于电源供电路径的系统负载。
本发明至少具有下列优点。本发明能够检测电功率并自动反馈给电源供电路径的输入端，以保护连接于电源供电路径的系统负载。本发明能产生一热能控制信号并提供到系统负载，用作系统负载作降温或降低电功率的依据。系统负载可以依据热能控制信号决定系统负载的中央处理单元的工作频率或决定一风扇的转速以降温或降低电功率。本发明能设定电源的电压、电流、电功率以及温度的安全范围，以增加使用的弹性。本发明利用单一芯片即可达到检测电功率并自动反馈给电源供电路径的输入端的功能。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：
图1表示本发明的一较佳实施例的方块图。
元件代表符号简单说明
100：电功率检测电路 102：电流检测模块
104：电压检测模块 106：乘法器模块
108：电功率过载保护模块
110：电源供电路径 112：输入端
114：系统负载 116：温度补偿电路
118：电功率单元控制器
119：芯片 120：电源状态信号
122：热能控制信号 124：电流检测电阻
126：交流电源 128：电池
130：电功率检测模块
具体实施方式
图1表示本发明的一较佳实施例的方块图。请参照图1，电功率检测电路100提供电功率的自动反馈与过载保护。电功率检测电路100包括一电流检测模块102、一电压检测模块104、一乘法器模块106以及一电功率过载保护模块108。电流检测模块102用于取得一电源供电路径110的电流值。电压检测模块104用于取得电源供电路径110的电压值。乘法器模块106依据电流值以及电压值产生电源供电路径110的电功率值。电功率过载保护模块108依据该电功率值自动决定是否关断电源供电路径110的输入端112，以保护连接于电源供电路径110的系统负载114。电流检测模块102、电压检测模块104以及乘法器模块106集成于一芯片119中。
在另一个实际的例子中，电功率检测电路100还包括一温度补偿电路116集成于芯片119中。该温度补偿电路116检测电源供电路径110的温度，并将该温度值传送至电功率过载保护模块108以决定是否关断电源供电路径110的输入端112。
在另一个实际的例子中，电功率检测电路100还包括一电功率检测模块130。电功率检测模块130依据乘法器模块106提供的信号决定电功率值。该电功率值能够提供给电功率过载保护模块108或电功率单元控制器118。
在另一个实际的例子中，电功率过载保护模块108设定电压的一安全范围、电流的一安全范围、温度的一安全范围或电功率值的一安全范围，以决定是否关断电源供电路径110的输入端112，以保护连接于电源供电路径110的系统负载114。
例如，设计者可以设定电功率的上限与下限，当电功率超过上限或低于下限时，电功率过载保护模块108关断电源供电路径110的输入端112，以保护连接于电源供电路径110的系统负载114。设计者也可以设定电压值、电流值或温度的上限与下限，当电压值、电流值或温度超过上限或低于下限时，电功率过载保护模块108也可以关断电源供电路径110的输入端112。因此，本发明能够检测电功率并自动反馈给电源供电路径110的输入端，以保护连接于电源供电路径110的系统负载114。
在另一个实际的例子中，电功率检测电路100还包括一电功率单元控制器118。电功率单元控制器118依据电流值、电压值以及电功率值产生一电源状态信号120予系统负载114。电源状态信号120提供电源是否良好的信息。
例如，系统负载114是一笔记本型计算机的主机。笔记本型计算机的主机接收了电源状态信号120之后，即可在屏幕上显示电源充足、电源不足或使用电池的信息。使用者利用这些信息可以得知电源的状态。
在另一个实际的例子中，电功率单元控制器118依据电流值、电压值以及电功率值产生一热能控制信号122并提供到系统负载114。该热能控制信号122提供电功率的信息。
在另一个实际的例子中，电流检测模块102、电压检测模块104、乘法器模块106、电功率检测模块130、温度补偿电路116、电功率过载保护模块108以及电功率单元控制器118皆集成于一芯片119中。
电功率的信息例如电流值、电压值或电功率值。这些数值可以提供给系统负载114以进行进一步操作。例如，系统负载可以依据热能控制信号122决定系统负载114的中央处理单元的工作频率。当中央处理单元发现电功率过高时，可以降低工作频率，以减少发热以及减少电功率。
在另一个实际的例子中，系统负载114依据热能控制信号122决定一风扇的转速。当系统负载114发现电功率过高时，可以增加风扇的转速，以加大散热的效果，避免系统负载114过热。
以一个通常的笔记本型计算机为例，电源供电路径110的输入端112可以连接于一电池128以及一交流电源126。当笔记本型计算机未连接到交流电源126时，可以利用电池128当作电源。电功率过载保护模块108可以决定关断输入端112的时机。
在另一个实际的例子中，电流检测模块102经由一电流检测电阻124用于取得电源供电路径110的电流值。电压检测模块104经由电流检测电阻124取得电源供电路径110的电压值。
本发明至少具有下列优点。以图1为例，本发明能够检测电功率并自动反馈给电源供电路径110的输入端，以保护连接于电源供电路径110的系统负载114。本发明能产生一热能控制信号122并提供到系统负载114，用作系统负载114作降温或降低电功率的依据。系统负载114可以依据热能控制信号122决定系统负载114的中央处理单元的工作频率或决定一风扇的转速以降温或降低电功率。本发明能设定电源的电压、电流、电功率以及温度的安全范围，以增加使用的弹性。本发明利用单一芯片119即可达到检测电功率并自动反馈给电源供电路径110的输入端112的功能。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。
Claims (22)
1.一种具有自动反馈与过载保护功能的电功率检测电路，该电功率检测电路至少包含：
一电流检测模块，用于取得一电源供电路径的电流值，并将该取得的电流值输出到乘法器模块；
一电压检测模块，用于取得该电源供电路径的电压值，并将该取得的电压值输出到乘法器模块；
一乘法器模块，依据该输入的电流值以及该电压值产生一电功率值，并将其输出到电功率过载保护模块；以及
一电功率过载保护模块，依据该电功率值以自动决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护连接于该电源供电路径的系统负载；
其中该电流检测模块、该电压检测模块以及该乘法器模块集成于一芯片中。
2.如权利要求1所述的电功率检测电路，还包含一温度补偿电路，集成于该芯片中，该温度补偿电路检测该电源供电路径的温度，并将该温度值传送至该电功率过载保护模块用于决定是否关断该电源供电路径的输入端。
3.如权利要求2所述的电功率检测电路，其中该电功率过载保护模块设定该电压的一安全范围、该电流的一安全范围以及该温度的一安全范围，以决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护连接于该电源供电路径的系统负载。
4.如权利要求1所述的电功率检测电路，还包含一电功率单元控制器，该电功率单元控制器依据该电流值、该电压值以及该电功率值产生一电源状态信号予该系统负载，该电源状态信号提供该电源是否良好的信息。
5.如权利要求1所述的电功率检测电路，还包含一电功率单元控制器，该电功率单元控制器依据该电流值、该电压值以及该电功率值产生一热能控制信号并提供到该系统负载，该热能控制信号提供该电功率的信息。
6.如权利要求5所述的电功率检测电路，其中该系统负载依据该热能控制信号决定该系统负载的中央处理单元的工作频率。
7.如权利要求5所述的电功率检测电路，其中该系统负载依据该热能控制信号决定一风扇的转速。
8.如权利要求1所述的电功率检测电路，其中该电源供电路径的输入端连接于一电池以及一交流电源。
9.如权利要求1所述的电功率检测电路，其中该电流检测模块经由一电流检测电阻取得该电源供电路径的电流值，且该电压检测模块经由该电流检测电阻取得该电源供电路径的电压值。
10.如权利要求1所述的电功率检测电路，其中该系统负载为一笔记本型计算机。
11.如权利要求1所述的电功率检测电路，其中该电功率过载保护模块设定该电功率值的一安全范围，以决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护连接于该电源供电路径的系统负载。
12.一种笔记本型计算机，具有电功率的自动反馈与过载保护功能，该笔记本型计算机至少包含：
一系统负载，连接于一电源供电路径；
一电流检测模块，用于取得该电源供电路径的电流值，并将该取得的电流值输出到乘法器模块；
一电压检测模块，用于取得该电源供电路径的电压值，并将该取得的电压值输出到乘法器模块；
一乘法器模块，依据该输入的电流值以及该电压值产生一电功率值，并将其输出到电功率过载保护模块；以及
一电功率过载保护模块，依据该电功率值以自动决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护该系统负载。
13.如权利要求12所述的笔记本型计算机，其中该电流检测模块、该电压检测模块以及该乘法器模块集成于一芯片中。
14.如权利要求12所述的笔记本型计算机，还包含一温度补偿电路，集成于该芯片中，该温度补偿电路检测该电源供电路径的温度，并将该温度值传送至该电功率过载保护模块供决定是否关断该电源供电路径的输入端。
15.如权利要求12所述的笔记本型计算机，其中该电功率过载保护模块设定该电压的一安全范围、该电流的一安全范围以及该温度的一安全范围，以决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护连接于该电源供电路径的系统负载。
16.如权利要求12所述的笔记本型计算机，还包含一电功率单元控制器，该电功率单元控制器依据该电流值、该电压值以及该电功率值产生一电源状态信号予该系统负载，该电源状态信号提供该电源是否良好的信息。
17.如权利要求12所述的笔记本型计算机，还包含一电功率单元控制器，该电功率单元控制器依据该电流值、该电压值以及该电功率值产生一热能控制信号并提供到该系统负载，该热能控制信号提供该电功率的信息。
18.如权利要求17所述的笔记本型计算机，其中该系统负载依据该热能控制信号决定该系统负载的中央处理单元的工作频率。
19.如权利要求17所述的笔记本型计算机，其中该系统负载依据该热能控制信号决定一风扇的转速。
20.如权利要求12所述的笔记本型计算机，其中该电源供电路径的输入端连接于一电池以及一交流电源。
21.如权利要求12所述的笔记本型计算机，其中该电流检测模块经由一电流检测电阻取得该电源供电路径的电流值，且该电压检测模块经由该电流检测电阻取得该电源供电路径的电压值。
22.如权利要求12所述的笔记本型计算机，其中该电功率过载保护模块设定该电功率值的一安全范围，以决定是否关断该电源供电路径的输入端，以保护连接于该电源供电路径的系统负载。
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