CN101727136A

CN101727136A - 一种计算机主板、计算机和计算机组成部件的保护方法

Info

Publication number: CN101727136A
Application number: CN200810224351A
Authority: CN
Inventors: 丁科
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明提供一种计算机主板、计算机和计算机组成部件的保护方法，其中计算机主板包括一印刷电路板；至少一个接口，用于与至少一个组成部件进行连接；保护装置，与组成部件连接，其中，所述保护装置包括：处理单元，用于获取计算机的组成部件的电源输入端的电压，并根据所述电源输入端的电压获取所述组成部件的实际输入电压和/或电流；控制单元，用于检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源间的连接。该方案使可以及时有效保护计算机系统，避免所述组成部件因人为操作、质量问题及老化问题而带来的对整个系统稳定性和安全性的影响。

Description

一种计算机主板、计算机和计算机组成部件的保护方法

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是指计算机主板、计算机及计算机组成部件的保护方法。

背景技术

目前随着计算机的发展，人们越来越多的使用到计算机，而且对计算机的依赖性越来越强，然而如何保证计算机的安全稳定运行已经成为人们关注的焦点，对于计算机来讲，任何一个组成部件受到损坏，该计算机的稳定性就会受到严重影响，甚至使计算机无法正常运行，现有技术中，如通过加速度传感器保护笔记本电脑硬盘，利用稳压电源保护计算机的电源，过流/过压监控保护组成部件。

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

这些措施都只能保护其要保护的组成部件，对于其它的组成部件不具有通用性；

而且如上述的稳压电源在保护计算机的电源时，也有其不足之处，保护是单向的，当该稳压电源下级的组成部件或者电路出现虚短路和漏电流时，无法对这些下级的组成部件或者电路提供保护；

上述的过流/过压的保护方式，功能较为单一，而且不可调整，没有逻辑设定功能，对于漏电流或者虚短路等故障也同样起不到保护作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种计算机主板、计算机和计算机组成部件的保护方法，通过监控计算机的组成部件的输入电压和/或电流，当其出现异常时，能够及时将该组成部件与电源断开连接，使计算机系统及组成部件得到及时有效保护。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一种计算机主板，包括：

一印刷电路板；

至少一个接口，用于与至少一个组成部件进行连接；

保护装置，与至少一个所述至少一个组成部件连接，其中，所述保护装置包括：

处理单元，用于获取所述至少一个所述至少一个组成部件的电源输入端的电压，并根据所述电源输入端的电压获取所述组成部件的实际输入电压和/或电流；

控制单元，设置于所述至少一个所述至少一个组成部件的输入端与电源间，用于在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述至少一个所述至少一个组成部件与所述电源间的连接。

优选的，所述处理单元包括：

检测电路，包括检测电阻，第一高端分压电阻，第二高端分压电阻，低端分压电阻，反馈电阻和运算放大器；

其中，所述电源输入端与所述第一高端分压电阻，第二高端分压电阻串连；所述第二高端分压电阻的另一端接地；

所述电源输入端还与所述检测电阻的一端相连，所述检测电阻的另一端与一个所述至少一个所述至少一个组成部件和所述低端分压电阻分别连接，所述低端分压电阻的另一端与所述反馈电阻串联；

所述运算放大器的正极连接在所述第一高端分压电阻和所述第二高端分压电阻之间，所述运算放大器的负极连接在所述低端分压电阻和所述反馈电阻之间，根据所述运算放大器的输出电压获取所述至少一个所述至少一个组成部件的实际输入电压和/或电流。

优选的，所述第一高端分压电阻与所述第二高端分压电阻相等，所述低端分压电阻和所述反馈电阻相等。

优选的，所述处理单元还包括：

转换单元，与所述运算放大器的输出端和所述控制单元分别连接，用于根据所述运算放大器的输出端的电压，获取所述组成部件的实际输入电压，并根据所述检测电阻获取所述组成部件的实际输入电流，并将所述实际输入电压和/或输入电流由数据信号转换为模拟信号。

本发明的实施例还提供一种计算机，包括至少一个个组成部件和所述至少一个组成部件的电源输入端，以及一保护装置，连接在所述组成部件和所述电源输入端之间；所述保护装置包括：

优选的，所述处理单元包括：

所述运算放大器的正极连接在所述第一高端分压电阻和所述第二高端分压电阻之间，所述运算放大器的负极连接在所述低端分压电阻和所述反馈电阻之间，所述第一高端分压电阻与所述第二高端分压电阻相等，所述低端分压电阻和所述反馈电阻相等，根据所述运算放大器的输出电压获取所述至少一个所述至少一个组成部件的实际输入电压和/或电流。

优选的，所述处理单元还包括：

优选的上述计算机还包括：

提示单元，用于在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，产生一提示信号。

本发明的实施例还提供一种计算机组成部件的保护方法，包括：

获取计算机的组成部件的电源输入端的电压，并根据所述电源输入端的电压获取所述组成部件的实际输入电压和/或电流；

在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源间的连接。

优选的，在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源输入端的连接的步骤之后还包括：产生提示信号。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案通过在计算机的组成部件与其电源输入端之间连接一处理单元和控制单元，通过处理单元实时监控该组成部件的实际输入电压和/或电流，若发现该实际输入电压和/或电流不在预设范围值内时，由控制单元断开该组成部件的电源输入，使该组成部件不会因电流过大而被烧毁，该组成部件由此得到与主机电源的隔离和保护，同时也可以避免由于某一组成部件的电源异常对主机和整个计算机系统的影响。

附图说明

图1为本发明的实施例计算机主板的结构示意图；

图2为图1所示主板上的保护装置的一具体结构示意图；

图3为图2所示主板上的保护装置的一具体结构示意图；

图4为图3所示实施例中组成部件的实际输入电压，电流，功耗等情况的显示界面示意图；

图5为本发明的实施例计算机组成部件的保护方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中计算机的组成部件得不到及时保护的问题，提供一种计算机主板，计算机及计算机组成部件的保护方法。

如图1所示，计算机主板1，包括一印刷电路板；至少一个接口，用于与至少一个组成部件进行连接；保护装置，与至少一个所述至少一个组成部件连接，其中，该保护装置10，包括：

处理单元101，用于获取所述至少一个所述至少一个组成部件的电源输入端的电压，并根据该电源输入端的电压获取组成部件的实际输入电压和/或电流；这里的计算机组成部件可以为计算机主机的任何一个组成部件，如声卡，网卡，显示卡，1394卡，CPU，内存，硬盘等；

控制单元102，设置于所述至少一个所述至少一个组成部件的输入端与电源间，用于在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源间的连接。使该组成部件不会因电流过大而被烧毁，该组成部件由此得到与主机电源的隔离和保护，同时也可以避免由于某一组成部件的电源异常对主机和整个计算机系统的影响。

如图2所示，为图1所示的处理单元101的一具体实现电路结构示意图，检测电路，包括检测电阻R1，可选1Ω或者根据实际被测信号幅值和测量单元范围来确定；第一高端分压电阻R2，第二高端分压电阻R5，R2和R5可选1MΩ或者根据实际被测信号幅值和测量单元范围来确定；低端分压电阻R3，反馈电阻R4，R3和R4可选1MΩ或者根据实际被测信号幅值和测量单元范围来确定；运算放大器103；

其中，电源输入端与第一高端分压电阻R2，第二高端分压电阻R5串连；第二高端分压电阻R5的另一端接地；

电源输入端还与检测电阻R1的一端相连，检测电阻R1的另一端与组成部件和低端分压电阻R4分别连接，低端分压电阻R3的另一端与反馈电阻R4串联；

运算放大器103的正极连接在第一高端分压电阻和第二高端分压电阻之间，运算放大器103的负极连接在低端分压电阻R3和反馈电阻R4之间。

其中，第一高端分压电阻与第二高端分压电阻相等，即R2＝R5，低端分压电阻和反馈电阻相等，即R3＝R4，运算放大器103的正极电压和负极电压相等，即V1＝V2，根据该运算放大器的输出电压获取所述组成部件的实际输入电压和/或电流。

再如图2所示，上述处理单元101还可包括：转换单元1011，与运算放大器103的输出端和控制单元102分别连接，用于根据运算放大器103的输出端的电压，获取组成部件的实际输入电压，并根据组成部件的实际输入电压和检测电阻获取所述组成部件的实际输入电流，并将所述实际输入电压和/或输入电流由数据信号转换为模拟信号。具体来讲是经过下述计算获取组成部件的实际输入电压和电流的：

(1)(VC-V2)/R4＝-(VB-V2)/R3

(2)(VA-V1)/R2＝V1/R5

(3)V1＝V2

由上述公式(1)可知有公式(11)：

VCR3-V1R3＝V1R4-VBR4，即VCR3＝V1(R3+R4)-VBR4；

由上述公式(2)可知有公式(21)：

VAR5-V1R5＝V1R2，即V1＝VAR5/(R2+R5)；

由上述公式(11)和(21)可知有：

VCR3＝VAR5(R3+R4)/(R2+R5)-VBR4，又由于V1＝V2，R3＝R4，R2＝R5，因此有：VCR3＝VAR3-VBR3，所以VC＝VA-VB；

经过计算，C点的电压值VC是A与B之间的电压差值VA-VB，所以流过R1检测电阻的电流I为C点的电压值VC除以R1的电阻值，假设测量到C点的电压值VC为2.1V，而检测电阻R1为1欧姆，则被检测部件的+5V电源的输出电流为2.1A，因此可以通过该转换单元1011测量C点的实际电压值换算出被监控组成部件的供电电源的实际电流输出。判断该被监控部件是否工作正常并加以保护整个系统。

当然在上述图2所示的电路中，第一高端分压电阻R2与第二高端分压电阻R5，也可以为一定的比例关系，如R2＝Vc＝G×R5，G为系数；低端分压电阻R3与反馈电阻R4也可以为一定的比例关系，如R3＝K×R4，K为系数；通过计算Vc＝[(1+K)/G(1+G)]×VA-(1/K)×VB；由该公式可以看出，当K＝G＝1时，计算较简单，而且电路也较容易实现，但K和G不为1时，同样可以通过上述电路，获得Vc的电压，同样可以实现对组成部件的保护。

该组成部件的实际输出电压和/或电流输入到控制单元102，控制单元102就会根据预设的电压和/或电流值进行判断，若超过或者低于，则认为该组成部件的当前电压和/或电流出现异常，则控制该组成部件断开与电源输入端的连接，以使该组成部件得到及时保护，同时对整个系统来讲，也避免了由于某一组成部件的过流或者虚短而造成系统被破坏。

如图3所示，以计算机的组成部件声卡为例来说明上述保护装置对该声卡的保护，电源输入端为声卡电源+5V～+3.3V，设定正常工作情况为：标称电压-10％＜电压＜标称电压+10％，电流波动范围超过电流＜标称电流+10％，通过转换单元1011计算声卡实际输入电压和电流的情况，当出现超出正常工作情况时，转换单元1011通过GPIO接口控制控制单元102关断+5V电源输入，保护主板及相关部件。此后，还可以通过转换单元1011将相关数据上传给计算机的上层控制软件，显示界面如图4所示，而且可以通过主机的Reset按键恢复对声卡的电源输入。控制软件可还以通过声、光、电等信号通知用户，或者显示/报警/向网络相关服务器发送消息等功能通知用户，如果正常工作时，电压波动范围超过标称电压-10％＜Voltage＜标称电压+10％，可通知用户检查交流220V输入是否稳定，或者ATX电源是否工作正常等；如果正常工作时，电流大于标称电流值+10％，通知用户该电源下级组成部件和电路可能存在漏电流和虚短，请及时维修等。

在上述实施例中，转换单元1011是利用了声卡芯片本身具有的监控和运算功能，对于其他的组成部件，若该组成部件具有如声卡一样的监控电源和运算的能力，则为减小系统的复杂度，也可以利用该组成部件本身具有的这一功能，如果某组成部件本身没有类似声卡芯片的功能，则该转换单元1011还可以是superIO或者其它具有检测电流/电压/功率等的功能模块或者芯片等。控制单元102对于大电流(如电流超过10A)的电源控制可以采用电子开关(如继电器等)或者采用MOSFET来关断和开启，对于小电流的电源可以采用普通三极管开关电路来实现，也可以采用具有关断和恢复功能的其它电路等。

综上，上述实施例通过检测电路和转换单元实时对计算机的组成部件的电源输入进行监控，获得该组成部件的实际输入电压和/或电流，并判断该电压和/或电流是否不在预设的范围值内，若超过或者低于，则说明该组成部件此时出现了电源异常，为了保护该组成部件以及整个系统，控制单元102在检测到该组成部件的电源出现异常时，则断开该组成部件的电源输入，使该组成部件得到及时而充分的保护，同时也避免了由该组成部件因人为操作、质量问题及老化问题而带来的对整个系统稳定性和安全性的影响，也能给用户以及时的提醒，使用户采取相应的保护策略。

本发明的实施例还提供一种计算机，该计算机包括多个组成部件和组成部件的电源输入端，以及组成部件的保护装置，连接在所述组成部件和所述电源输入端之间；该组成部件的保护装置如上述图1至图4所示的保护装置10，在此不再赘述，该计算机还包括：提示单元，用于在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，产生一提示信号。该提示信号为诸如声，光，电或者显示界面，也可以报警消息的方式通过网络发送到远端的服务器，使用户及时得知当前计算机组成部件的异常状况，并采用相应的保护策略。

如图5所示，本发明的实施例还提供一种计算机组成部件的保护方法，包括：

步骤S51，获取计算机的组成部件的电源输入端的电压，并根据所述电源输入端的电压获取所述组成部件的实际输入电压和/或电流；

步骤S52，在检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源输入端的连接。

步骤S53，产生提示信号，提示用户当前组成部件的异常状况，使用户采取相应的保护策略，使该组成部件得到及时而充分的保护，同时也避免了由该组成部件的异常而造成整个系统的破坏。如果正常工作时，电压波动范围超过标称电压-10％＜Voltage＜标称电压+10％，可通知用户检查交流220V输入是否稳定，或者ATX电源是否工作正常等；如果正常工作时，电流大于标称电流值+10％，通知用户该电源下级组成部件和电路可能存在漏电流和虚短，请及时维修等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种计算机主板，其特征在于，包括：

一印刷电路板；

至少一个接口，用于与至少一个组成部件进行连接；

2.根据权利要求1所述的计算机主板，其特征在于，所述处理单元包括：

所述电源输入端还与所述检测电阻的一端相连，所述检测电阻的另一端与一个所述至少一个所述至少一个组成部件和所述低端分压电阻分别连接，所述低端分压电阻与所述反馈电阻串联；

3.根据权利要求2所述的计算机主板，其特征在于，所述第一高端分压电阻与所述第二高端分压电阻相等，所述低端分压电阻和所述反馈电阻相等。

4.根据权利要求2或3所述的计算机主板，其特征在于，所述处理单元还包括：

5.一种计算机，包括至少一个组成部件和所述至少一个组成部件的电源输入端，其特征在于，还包括一保护装置，连接在所述组成部件和所述电源输入端之间；所述保护装置包括：

6.根据权利要求5所述的计算机，其特征在于，所述处理单元包括：

7.根据权利要求5或6所述的计算机，其特征在于，所述处理单元还包括：

8.根据权利要求7所述的计算机，其特征在于，还包括：

9.一种计算机组成部件的保护方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检测到所述实际输入电压不在预设电压范围值内和/或所述实际输入电流不在预设电流范围值内时，断开所述组成部件与所述电源间的连接的步骤之后还包括：

产生提示信号。