CN101359305B - 电脑功率测量装置 - Google Patents

Abstract

一种电脑功率测量装置，包含：第一电感，连接电源供应器，且第一电感具有第一直流等效电阻值；第二电感，连接耗能元件，且第二电感具有第二直流等效电阻值；输入测量模块，连接第一电感，依据第一直流等效电阻值测量出输入功率；输出测量模块，连接第二电感，依据第二直流等效电阻值测量出输出功率。本发明不需额外串联外部电阻，因此不会改变原本电脑装置的电路结构，且不会产生多余的能量消耗，而造成功率测量上的误差。也不需在电脑装置中多增加电源转接卡，因此不会增加额外的成本花费。

Description

电脑功率测量装置

技术领域

本发明涉及一种功率测量装置，特别是一种电脑功率测量装置。

背景技术

电脑的运算速度与日俱增，相对的其所消耗的功率便随之增加。也因为电脑元件的运转速度越来越快，因而所需的消耗功率也越来越多。电源供应器为电脑的功率来源，有时会因为电源供应器所输出的功率无法负荷电脑中耗能元件的总需求，而造成系统不稳定，甚至产生电源供应器损坏的情形。因此，目前许多资信相关厂商，对于电源供应器的能源利用效率也日益重视。所以，市面上出现许多可测量电脑性能的装置与方法。

传统的电脑性能的测量装置，其测量方法为在电源供应器输入至电脑的一端串联一个外部的电阻，再经由测量该电阻的电流、电压换算为电源供应器的输入功率。相对的，在主机板或其他电脑元件(例如，中央处理器、存储器等)的一端也多串联一个外部电阻，同样测量该电阻的电流、电压再换算为输出功率。然而，不论是电源供应器或是电脑元件串联外部电阻，均改变了原本电脑装置的电路结构，且多增加的外部电阻会造成在电阻两端形成压降，从而产生多余的能量消耗。因此，所测量到的电脑性能精确度并不高，参考价值自然有限。

又有另一种传统的电脑性能的测量装置，强调可以同时测量到电源供应器的总体输出功率。且强调所测量的电阻的电阻值远小于电脑主机板的阻抗值。然而，其作法需要在电源供应器与主机板之间，多增加一块电源转接卡。先将电源供应器接到电源转接卡上，再由电源转接卡接到主机板，以供应电源使得电脑运行，而测量功率的电阻即设置在电源转接卡上。该作法的缺点在于需多增电源转接卡，而造成成本花费的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电脑功率测量装置，不需额外串联外部电阻，因此不会改变原本电脑装置的电路结构，且不会产生多余的能量消耗，而造成功率测量上的误差。也不需在电脑装置中多增加电源转接卡，因此不会增加额外的成本花费。

本发明提出一种电脑功率测量装置，该电脑功率测量装置包含：第一电感，为电脑装置线路中本身即具有的连接电源供应器的电感，且第一电感具有第一直流等效电阻值。第二电感，为电脑装置线路中本身即具有的连接耗能元件的电感，且第二电感具有第二直流等效电阻值。输入测量模块，连接第一电感，依据第一直流等效电阻值测量出输入功率。输出测量模块，连接第二电感，依据第二直流等效电阻值测量出输出功率。

上述电脑功率测量装置中，该耗能元件可为中央处理器。

上述电脑功率测量装置中，该耗能元件可为存储器。

上述电脑功率测量装置中，该耗能元件可为南桥芯片。

上述电脑功率测量装置中，该耗能元件可为北桥芯片。

上述电脑功率测量装置还可包含：监控模块，连接该输入测量模块与该输出测量模块，用以显示该输入功率与该输出功率。

本发明还提出一种电脑功率测量装置，该电脑功率测量装置包含：主机板，包含输出单元与至少一个输入单元，输入单元，电性连接输出单元，且每一个输入单元分别连接电源供应器，而输出单元连接多个耗能元件。至少一个阻抗，一端连接输入单元，另一端连接输出单元。多个电感，每一个电感均为电脑装置线路中本身即具有的并分别连接耗能元件的电感，且每一电感分别具有直流等效电阻值。输入测量模块，连接阻抗，依据阻抗的电阻值测量出输入功率。输出测量模块，连接电感，依据每一个电感的直流等效电阻值测量出供应至每一个耗能元件的输出功率。

上述电脑功率测量装置中，多个耗能元件之一可为中央处理器。

上述电脑功率测量装置中，多个耗能元件之一可为存储器。

上述电脑功率测量装置中，多个耗能元件之一可为南桥芯片。

上述电脑功率测量装置中，多个耗能元件之一可为北桥芯片。

上述电脑功率测量装置中，该阻抗可为水泥电阻。

上述电脑功率测量装置中，该阻抗可为锰铜线。

上述电脑功率测量装置还可包含：监控模块，连接该输入测量模块与该输出测量模块，用以显示该输入功率与该输出功率。

上述电脑功率测量装置还可包含：切换模块，并且该输入单元为多个，每一个输入单元连接分别连接一个电源供应器；当该输入功率小于该输出功率，该切换模块发出使能信号，用以启动多个电源供应器中作备援之用的电源供应器及其相应连接的输入单元。

此外，本发明还有助于维持电脑装置运行时的稳定性，避免因耗能元件消耗功率太大，导致电脑死机或电源供应器损毁。

现配合附图说明有关本发明的较佳实施例及其效果。

附图说明

图1示出本发明电脑功率测量装置的第一实施例。

图2示出本发明电脑功率测量装置的第二实施例。

图3示出本发明电脑功率测量装置的第三实施例。

图4示出本发明电脑功率测量装置的第四实施例。

其中，附图标记说明如下：

10：第一电感

12：电源供应器

20：第二电感

22：耗能元件

30：输入测量模块

40：输出测量模块

50：监控模块

60：主机板

62：输入单元

64：输出单元

70：阻抗

80：电感

90：切换模块

具体实施方式

请参照图1，该图所示为本发明电脑功率测量装置的第一实施例。本发明所提出的电脑功率测量装置包含：第一电感10、第二电感20、输入测量模块30及输出测量模块40。

首先，先说明图1的左方设置有PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制器，且有两个MOS开关与PWM控制器相连。而PWM控制器的主要作用在于，控制高栅极控制信号(Ugate)与低栅极控制信号(Lgate)。如此，可分别控制两个MOS开关的开启或闭合状态，使电源供应器12可提供电力给耗能元件22。此种电力的供应状态属于切换式电源(switch power)，在此种状态下，电源供应器12与PWM控制器间的线路具有电感。同样的，耗能元件22与PWM控制器间的线路也具有电感。其中，线路中的电感的功能可用于线路的隔离。

由上述的说明可知，第一电感10与传统技术所串联的外部电阻不同，本发明所提出的第一电感10为电脑装置线路中本身即具有的电感。其中，第一电感10连接电源供应器12，且第一电感10具有第一直流等效电阻值(DCR)。输入测量模块30连接第一电感10，依据第一直流等效电阻值测量出输入功率。利用欧姆定律V＝IR，第一电感10的第一直流等效电阻值(R)为已知，经由测量出第一电感10两端的跨压(V)，即可得知由电源供应器12所流入的电流(I)为多少。再借助功率P＝VI的公式，可计算出由电源供应器12所提供的输入功率。由于第一电感10为线路中本身具有的电感，因此借助第一电感10本身的第一直流等效电阻值，测量输入功率，并不会像传统技术一般，需串联外部电阻而改变本身既有的线路结构，且产生多余的能量消耗。所以，利用本发明的电脑功率测量装置，所测量到的输入功率比传统技术的测量方法来的准确，且线路简单、成本低。

同样的，第二电感20也是电脑装置线路中本身具有的电感，位于耗能元件22的一端。其中，第二电感20连接耗能元件22，且第二电感20具有第二直流等效电阻值。其中，耗能元件22为电脑设备中多种会消耗功率的元件，例如：中央处理器(CPU)、存储器、南桥芯片或北桥芯片等。输出测量模块40连接第二电感20，依据第二直流等效电阻值测量出输出功率。测量输出功率的方法，同样利用欧姆定律V＝IR，第二电感10的第二直流等效电阻值(R)为已知，经由测量出第二电感10两端的跨压(V)，即可得知输出给耗能元件22的电流(I)为多少。再借助功率P＝VI的公式，可计算出输出给耗能元件22的输出功率。因此，借助线路中本身即具有的第二电感20的第二直流等效电阻值，测量出输出功率，所测量到的输出功率比传统串联外部电阻的方式来的精准。

请参照图2，该图所示为本发明电脑功率测量装置的第二实施例。在该实施例中，多增加一个监控模块50。而监控模块50连接输入测量模块30与输出测量模块40，用以显示输入功率与输出功率。如此，经由输入测量模块30所测量与计算而得到的输入功率，以及经由输出测量模块40所测量与计算而得到的输出功率，均可经由监控模块50来显示。举例说明，监控模块50可为显示器，电脑使用者可轻易的通过显示器得知目前电源供应器12针对某个耗能元件22(如，中央处理器)输入功率为多少，而相对的该耗能元件22消耗了多少功率也可一目了然。因而可得知电源供应器12与耗能元件22的即时性能，也方便使用者了解电源供应器12提供给耗能元件22的电力的效率高低。

请参照图3，该图所示为本发明电脑功率测量装置的第三实施例。在此实施例中，电脑功率测量装置多增加主机板60、阻抗70。

在第三实施例中，主机板60包含输入单元62与输出单元64。其中，输入单元62与输出单元64彼此互相电性连接，且输入单元连接电源供应器12，而输出单元64连接多个耗能元件22。在此实施例中，耗能元件22同样为电脑设备中多种会消耗功率的元件，例如：中央处理器、存储器、南桥芯片或北桥芯片等。在该实施例中，先将电源供应器12连接到主机板60的输入单元62后，再借助输出单元64，将电源供应器12的电力提供给电脑中所有的耗能元件22。

阻抗70一端连接输入单元62，另一端连接输出单元64。输入测量模块30连接阻抗70两端，依据阻抗70的电阻值测量出输入功率。输入测量模块30测量与计算输入功率的方法与上述相同，在此容不再赘述。由于阻抗70连接在输入单元62与输出单元64之间，等于必须承受电源供应器所输入的全部功率，因此阻抗70必需为高功率的阻抗(耐电流能力必须较强)，所以可采用水泥电阻。然而水泥电阻虽可承受较高的功率，但其阻抗值的精确度较为不足。因此，除了水泥电阻外，阻抗70也可采用锰铜线。因为，锰铜线具有固定阻抗值的特性，所以输入测量模块30经由锰铜线的电阻值而测量计算所得到的输入功率也会比采用水泥电阻更为准确。

每一个耗能元件22与输出单元64之间，分别连接一个电感80，而每一个电感分别具有直流等效电阻值。其中，电感80如前所述，同样为电脑装置线路中本身具有的电感。输出测量模块40连接电感80两端，依据每一个电感的直流等效电阻值，测量出供应至每一个耗能元件22的输出功率。在该实施例中，同样可包含监控模块50，监控模块50连接输入测量模块30与输出测量模块40，用以显示输入功率与输出功率。使用者可轻易从监控模块50中得知整个电源供应器12所提供的输入功率，是否足够所有耗能元件22的使用，可避免因电源供应器12的功率不足，影响电脑系统的稳定性。且由于输出测量模块40已测量出所有耗能元件的输出功率，所以使用者也可借助监控模块50来选择查看不同耗能元件22的输出功率，例如：选择CPU模式，即可看到即时提供给CPU的输出功率；选择存储器模式，即可看到即时提供给存储器的输出功率等。

第三实施例与前述的第一实施例差异处在于，第一实施例所测量到的输入功率为电源供应器12单独对某一个耗能元件22的输入功率，例如：电源供应器12单独对中央处理器的输入功率。而在第三实施例中，所测量到的输入功率为电源供应器12输入至电脑装置中的全部的输入功率。

请参照图4，该图所示为本发明电脑功率测量装置的第四实施例。在该实施例中，主机板60包含多个输入单元62，且每一个输入单元62分别连接一个电源供应器12。具有多个电源供器的目的在于，多出来的电源供应器12可以作为备援之用。因此，在该实施例中多增加切换模块90，切换模块90与监控模块50以及多个输入单元62电性连接。当输入功率小于输出功率时，代表原本所连接的电源供应器12，已经无法负荷电脑中所有耗能元件22的功率需求。此时，必须有新的电力来源即时再供应给电脑装置，否则电脑装置会死机(crash)。因此，在此种情况下，切换模块90会发出使能信号，用以启动另一个输入单元62与另一个电源供应器12。如此，可避免因耗能元件22消耗功率太大，导致电脑死机或电源供应器12损毁的情形发生，而维持电脑装置运行时的稳定性。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然而上述公开内容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条件下所作的一定改动与修改，均应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种电脑功率测量装置，包含：

第一电感，其为电脑装置线路中本身即具有的连接电源供应器的电感，且该第一电感具有第一直流等效电阻值；

第二电感，其为电脑装置线路中本身即具有的连接耗能元件的电感，且该第二电感具有第二直流等效电阻值；

输入测量模块，连接该第一电感，依据该第一直流等效电阻值测量出输入功率；及

输出测量模块，连接该第二电感，依据该第二直流等效电阻值测量出输出功率。

2.如权利要求1所述的电脑功率测量装置，其中该耗能元件为中央处理器。

3.如权利要求1所述的电脑功率测量装置，其中该耗能元件为存储器。

4.如权利要求1所述的电脑功率测量装置，其中该耗能元件为南桥芯片。

5.如权利要求1所述的电脑功率测量装置，其中该耗能元件为北桥芯片。

6.如权利要求1所述的电脑功率测量装置，还包含：监控模块，连接该输入测量模块与该输出测量模块，用以显示该输入功率与该输出功率。

7.一种电脑功率测量装置，包含：

主机板，包含输出单元与至少一个输入单元，该输入单元电性连接该输出单元，且每一输入单元分别连接一电源供应器，而该输出单元连接多个耗能元件；

至少一个阻抗，一端连接该输入单元，另一端连接该输出单元；

多个电感，每一电感均为电脑装置线路中本身即具有的并分别连接所述多个耗能元件的电感，且每一电感分别具有直流等效电阻值；

输入测量模块，连接该阻抗，依据该阻抗的电阻值测量出输入功率；及

输出测量模块，连接所述多个电感，依据每一电感的直流等效电阻值测量出供应至每一耗能元件的输出功率。

8.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中所述多个耗能元件之一为中央处理器。

9.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中所述多个耗能元件之一为存储器。

10.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中所述多个耗能元件之一为南桥芯片。

11.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中所述多个耗能元件之一为北桥芯片。

12.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中该阻抗为水泥电阻。

13.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，其中该阻抗为锰铜线。

14.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，还包含：监控模块，连接该输入测量模块与该输出测量模块，用以显示该输入功率与该输出功率。

15.如权利要求7所述的电脑功率测量装置，还包含：切换模块，并且该输入单元为多个，每一个输入单元分别连接一个电源供应器；当该输入功率小于该输出功率，该切换模块发出使能信号，用以启动所述多个电源供应器中作备援之用的电源供应器及其相应连接的输入单元。

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