CN102591438A - 中央处理器供电电路 - Google Patents

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罗奇艳
童松林
潘亚军
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Abstract

本发明涉及一种中央处理器供电电路，其包括一中央处理器、一电源供应器、若干电压调节模块、一脉冲调制控制器、若干阻值选择模块以及一基板管理控制器。所述阻值选择模块，包括一电子开关芯片、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻和一第四电阻。本发明中央处理器供电电路，在中央处理器工作异常时，通过所述阻值选择模块中的电阻进行分压，保证MOS管或其他元器件工作在正常的电压范围内，避免因回路电流过大，工作相数太少而烧坏MOS管或其他元器件。

Description

中央处理器供电电路
技术领域
本发明涉及一种供电电路，特别涉及一种中央处理器供电电路。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，中央处理器供电电路的工作相数由原来的一相发展为四相甚至更多。如Intel VR12有四个工作模式：PS0、PS1、PS2和PS3，工作模式为PS0状态时，中央处理器供电电路全相工作，以为中央处理器提供较大的工作电流。随着PS状态的改变，所述供电电路的工作相数逐渐减少。
一般的中央处理器供电电路在工作时，均是由中央处理器给脉冲调制控制器(PWM，Pulse-Width Modulation)发送工作模式信号，以控制整个供电电路工作在相应的相数，整个回路电流则为各相电流之和，因此，供电电路的工作相数越多，回路电流就越大。另外，一般的中央处理器供电电路只设计了PS0状态(即全相工作)的过流保护电路。
当中央处理器工作错误时，中央处理器可能会给脉冲调制控制器发送与其工作状态不符的工作模式信号，比如说当中央处理器工作于PS0工作模式，但是其可能会发送PS1、PS2或PS3工作模式的信号。当脉冲宽展控制器接收到该信号时，其令供电电路的工作相数减少为三相、二相或一相。而在此时，所述中央处理器仍然工作在PS0工作模式，也就是说，整个中央处理供电电路的回路电流仍为PS0状态的电流(即四相的总电流)，此时，每一相数的电流将会增大，如此将可能烧坏其中的MOS管或其它元器件。另外，中央处理器供电电路中的过流保护电路仅仅在中央处理器输出PS0工作模式的信号时方开始工作。因此，上述中央处理器供电电路存在一定的弊端。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种具有自适应过流保护功能的中央处理器供电电路。
一种中央处理器供电电路，包括一中央处理器、一电源供应器和若干电压调节模块；其还包括：
一基板管理控制器，用于获取所述中央处理器发出的工作模式信号并将该工作模式信号转换为开关信号；
若干阻值选择模块，用于接收开关信号以选择对应的电阻以进行分压；以及
一脉冲调制控制器，用于根据所述中央处理器所输出的工作模式信号控制所述若干电压调节模块的工作状态以及调节所述若干电压调节模块输出适合的电压给所述中央处理器。
上述发明中央处理器供电电路，在中央处理工作异常时，通过所述阻值选择模块中的电阻进行分压，保证MOS管或其他元器件工作在正常的电压范围内，避免因回路电流过大，工作相数太少而烧坏MOS管或其他元器件。
附图说明
图1为本发明中央处理器供电电路的较佳实施方式的系统方框图。
图2为本发明中央处理器供电电路的较佳实施方式的整体电路图。
图3为图2中的第一阻值选择模块的电路图。
主要元件符号说明
  中央处理器供电电路   90
  脉冲调制控制器   50
  电源供应器   10
  基板管理控制器   40
  中央处理器   60
  第一阻值选择模块   70
  第二阻值选择模块   71
  第三阻值选择模块   72
  第四阻值选择模块   73
  第一电压调节模块   81
  第二电压调节模块   82
  第三电压调节模块   83
  第四电压调节模块   84
  IC驱动芯片   110
  上桥MOS管   120
  下桥MOS管   130
  电感   L1、L5
  电容   C1、C2
  电子开关芯片   150
  电阻   R1、R2、R3、R6
  电源端   VDD、VEE、VSS
  电流输入端   IN.OUT
  信号输入端   A、B、C
  输出端   CH0-CH7
  节点   N
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明中央处理器供电电路90的较佳实施方式包括一中央处理器60、一脉冲调制控制器50、一基板管理控制器40、一电源供应器10、一第一阻值选择模块70、一第二阻值选择模块71、一第三阻值选择模块72、一第四阻值选择模块73、一第一电压调节模块81、一第二电压调节模块82、一第三电压调节模块83和一第四电压调节模块84。
所述基板管理控制器40包括一程序模块(图未示)，其与所述中央处理器60及第一至第四阻值调节模块70-73相连，用于获取所述中央处理器60发出的工作模式信号并将工作模式信号转换为第一至第四阻值选择模块70-73所能识别的开关信号。
所述脉冲调制控制器50与所述中央处理器60及第一至第四电压调节模块81-84相连，所述第一至第四电压调节模块81-84还与所述中央处理器60相连。所述脉冲调制控制器50用于根据所述中央处理器60所输出的工作模式信号控制所述第一至第四电压调节模块81-84的工作状态，即控制整个供电电路的工作相数，以及调节四个所述电压调节模块81-84输出适合的电压给所述中央处理器60。
所述第一至第四阻值选择模块70-73均与所述电源供应器10相连，所述第一至第四阻值选择模块70-73用于根据不同工作模式选择不同阻值以起分压作用。
请参考图2，所述电源供应器10通过一电感L5和一电容C2接地，电感L5和电容C2的节点N与所述第一至第四阻值选择模块70-73均连接。所述电感L5和所述接地电容C2用于整流滤波。
所述第一电压调节模块81包括一IC驱动芯片110、一上桥MOS管120和一下桥MOS管130。所述上桥MOS管120的源极直接与所述下桥MOS管130的漏极连接，上桥MOS管120的源极通过一电感L1与一电容C1的第一端相连，所述电容C1的第二端接地。所述电感L1与所述电容C1的节点即为所述中央处理器供电电路的输出端，用于与所述中央处理器60相连。所述第一电压调节模块81通过所述上桥MOS管120和所述下桥MOS管130的轮流导通和截止调节适合的输出电压给所述中央处理器60。同理，所述第二电压调节模块82、所述第三电压调节模块83和所述第四电压调节模块84的结构与所述第一电压调节模块81的结构相同，在此不再赘述。
请参考图3，所述第一阻值选择模块70包括一电子开关芯片150(如CD4051芯片)、电阻R1、R2、R3和R6。所述电子开关芯片150的电流输入端IN.OUT与所述电容C2和所述电感L5的节点N相连，信号输入端A、B、C均与所述基板管理控制器40相连，电源端VDD通过所述电阻R6与所述电源供应器10相连，使能端INH、电源端VEE和VSS均接地。所述电子开关芯片150的输出端CH3直接与所述上桥MOS管120的漏极D连接，输出端CH2、CH1和CH0分别通过所述电阻R1、R2和R3与所述上桥MOS管120的漏极D连接，其他输出端CH4-CH7空接。同理，所述第二阻值选择模块71、所述第三阻值选择模块72和所述第四阻值选择模块73的电路连接关系与所述第一阻值选择模块70的一样。
请再次参考图2，当所述中央处理器60正常工作时，若所述中央处理器60工作在PS0工作状态，则所述中央处理器60发出一PS0工作模式信号给所述脉冲调制控制器50及所述基板管理控制器40，接着所述脉冲调制控制器50发出四个脉冲信号分别至四个IC驱动芯片110，所述四个IC驱动芯片110则据此发送对应的控制信号控制四个上MOS管120和下MOS管130轮流导通和截止。所述基板管理控制器40则通过所述程序模块将该PS0工作模式信号转换为所述电子开关芯片150所能识别的开关信号。所述第一至第四阻值选择模块70-73中的电子开关芯片150则根据从所述基板管理控制器40输入的开关信号开通其输出端CH3，使从其电流输入端IN.OUT输入的电流由其输出端CH3直接输入所述第一至第四电压调节模块81-84，此时没有任何电阻参与分压，即起过流保护作用的仍是原中央处理器供电电路本身所具有的过流保护电路。所述第一至第四电压调节模块81-84通过调节其上桥MOS管120和下桥MOS管130的导通与截止时间即可调整其所输出给中央处理器60的工作电压。此时，所述中央处理器供电电路90全相工作，其输出端的电流为四相的电流之和，即第一至第四电压调节模块81-84的输出电流之和。
同理，若所述中央处理器60工作在PS1工作模式，则所述中央处理器60发出一PS1工作模式信号给所述脉冲调制控制器50及基板管理控制器40。所述脉冲调制控制器50则发出三个脉冲信号分别至第一至第三电压调节模块81-83。所述基板管理控制器40则发出对应的开关信号至第一至第三阻值选择模块70-72，以使得所述第一至第三阻值选择模块70-72中的电子开关芯片开通其输出端CH2，使从其电流输入端IN.OUT输入的电流由其输出端CH2经由电阻R1输出第一至第三电压调节模块81-83，此时，所述中央处理器供电电路90三相工作，其输出端的电流为三相的电流之和。
同理，所述中央处理器60工作在PS2和PS3状态时，所述中央处理器供电电路90两相工作以及一相工作，其输出端的电流分别为两相之和以及一相。
当所述中央处理器60工作异常时，其可能会发出与其工作状态不一致的工作模式信号。比如，若此时所述中央处理器60处于PS0工作状态，但其可能会发出PS0状态外的其他工作模式信号(如PS2)给所述脉冲调制控制器50，此时所述脉冲调制控制器50将发出两个脉冲信号分别至两个IC驱动芯片110，使得所述中央处理器供电电路90的工作相数变为两相，即关闭所述第三及第四电压调节模块83、84，但此时所述中央处理器60仍然工作于PS0工作状态，也就是说，此时所述中央处理器供电电路90仍然会提供全相工作时的总电流，因此，此时流经第一及第二电压调节模块81、82的电流将会变大。与此同时，所述电子开关芯片150根据从所述基板管理控制器40输入的信号开通其输出端CH1，使从其电流输入端IN.OUT输入的电流通过所述第二电阻R2输入四个电压调节模块81-84。如此，通过电阻R2的分压，即可避免由于每一电压调节模块的电流过大而导致的MOS管被击穿的风险。
所述中央处理器60发出PS1和PS3工作模式信号时的所述中央处理器供电电路90的工作原理与上述PS2状态时的所述中央处理器供电电路90的工作原理一样，只是在PS1和PS3状态时，起分压作用的分别为所述第一电阻R1和所述第三电阻R3，在此不再赘述。
上述中央处理器供电电路90通过四个阻值选择模块70-73中的电阻实现分压，在所述中央处理器60工作异常时，保证MOS管或其他元器件工作在正常的电压范围内，避免因回路电流过大，工作相数太少而烧坏MOS管或其他元器件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，皆涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中央处理器供电电路，包括一中央处理器、一电源供应器和若干电压调节模块；其还包括：
一基板管理控制器，用于获取所述中央处理器发出的工作模式信号并将该工作模式信号转换为开关信号；
若干阻值选择模块，用于接收开关信号以选择对应的电阻进行分压；以及
一脉冲调制控制器，用于根据所述中央处理器所输出的工作模式信号控制所述若干电压调节模块的工作状态以及调节所述若干电压调节模块输出适合的电压给所述中央处理器。
2.如权利要求1所述的中央处理器供电电路，其特征在于：所述电源供应器通过一第一电感和一第一电容接地，第一电感和第一电容间节点与所述若干阻值选择模块连接。
3.如权利要求1所述的中央处理器供电电路，其特征在于：所述基板管理控制器包括一用于转换信号的程序模块。
4.如权利要求1所述的中央处理器供电电路，其特征在于：所述电压调节模块包括一IC驱动芯片、一上桥MOS管和一下桥MOS管，所述IC驱动芯片用于发出两个控制信号使上桥MOS管和下桥MOS管轮流导通和截止，以调节对应的电压调节模块所输出的电压。
5.如权利要求4所述的中央处理器供电电路，其特征在于：所述上桥MOS管的源极直接与所述下桥MOS管的漏极连接，且所述上桥MOS管的源极还依序通过一第二电感与一第二电容接地，所述上桥MOS管的漏极与一对应的阻值选择模块相连，所述下桥MOS管的源极接地，所述上桥MOS管及下桥MOS管的栅极均与所述IC驱动芯片连接，所述第二电感与所述第二电容的节点与所述中央处理器相连。
6.如权利要求2所述的中央处理器供电电路，其特征在于：所述阻值选择模块包括一电子开关芯片、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻和一第四电阻，所述电子开关芯片的信号输入端与所述基板管理控制器连接，电流输入端与所述第一电容和所述第一电感的节点相连，第一电源端通过所述第四电阻与所述电源供应器连接，使能端、第二电源端和第三电源端均接地，输出端中的第一输出端直接与所述上桥MOS管的漏极连接，第二输出端、第三输出端和第四输出端分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述上桥MOS管的漏极连接，其他四个输出端空接。
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