CN102955094A - 漏电侦测电路与具有其的主板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了漏电侦测电路与具有其的主板，适用于侦测一主板的一电源状态，并经由一电源灯号显示该电源状态，其特征在于，在一供电模式下，该漏电侦测电路开启该电源灯号；在一关机模式下，若该主板上的一工作电源大于一默认电压值，则该漏电侦测电路开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值，则该漏电侦测电路关闭该电源灯号。本发明利用漏电侦测电路，让电源灯号可以显示主板是否漏电的信息，让用户可以方便检视主板的电源状态以及找出故障的原因。

Description

漏电侦测电路与具有其的主板

技术领域

本发明涉及一种主板的电源侦测电路，特别是涉及一种主板的漏电侦测电路。

背景技术

进阶组态与电源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)是由Intel，Microsoft，Phoenix，HP和Toshiba共同制定的计算机电源管理规格，让操作系统可以直接的管理各种装置的电源状态。透过ACPI的电源管理，可以通过操作系统(operation system)，如windows，来控制计算机的电源开关，也可以利用硬件信号唤醒或关闭系统。

ACPI包括以下几种操作模式，简单来说，S0为正常工作状态；S1、S2、S3、S4属于睡眠模式；S5属于关机模式。因应不同操作模式，主板的工作电源，包括待机电源(SB3.3V或SB5V)与工作电源(3.3V或5V)会有不同的供电方式。举例来说，在S0模式下，所有工作电源与工作电源正常输出；在S1、S2、S3、S4模式下，则会有对应的待机电源正常输出；在S5模式下，则主板上的工作电源与待机电源应该会停止输出。

一般主板在S5状态下可能会产生漏电，由待机电源(SB 5V或SB 3.3V)回灌至主电源(VCC 5V或VCC 3.3V)而损坏电源供应器或电路，造成系统无法开机或功能异常。这可能是主板设计不良或是外接不良的设计卡所造成的，一般使用者并无法轻易发现有漏电问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术一般使用者并无法轻易发现有漏电问题的缺陷，提供一种漏电侦测电路及主板，可以用来侦测主板是否产生漏电，其利用计算机的电源灯号来显示开机时的电源状态，以及在关机时是否有漏电的情况发生。让使用者可以直接经由电源灯号来判断主板是否产生漏电。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种漏电侦测电路，适用于侦测一主板的一电源状态，并经由一电源灯号显示该电源状态，其特点在于，在一供电模式下，该漏电侦测电路开启该电源灯号；在一关机模式下，若该主板上的一工作电源大于一默认电压值，则该漏电侦测电路开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值，则该漏电侦测电路关闭该电源灯号。

较佳地，该漏电侦测电路包括：

一电源比较单元，用以比较一待机电源与一第一工作电源，以及比较该待机电源与一第二工作电源，并据此输出一感测信号；以及

一灯号驱动单元，耦接该电源比较单元与该工作电源，并根据该感测信号与该工作电源控制该电源灯号；

其中，在该供电模式下，该灯号驱动单元开启该电源灯号；在该关机模式下，若该工作电源大于该默认电压值时，则该灯号驱动单元开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值时，则该灯号驱动单元关闭该电源灯号。

较佳地，该电源比较单元包括：

一第一比较器，用以比较该待机电源的分压与该第一工作电源；

一第二比较器，用以比较该待机电源的分压与该第二工作电源；以及

一或门，具有两个输入端，分别耦接于该第一比较器的输出与该第二比较器的输出，其输出端输出该感测信号。

较佳地，该灯号驱动单元包括：

一第一二极管，其阳极连接至该或门的输出端；

一第二二极管，其阳极连接至该工作电源，其阴极耦接于该第一二极管的阴极与该电源灯号的一第一端；以及

一电阻，耦接于该电源灯号的一第二端与一接地端；

其中，该电源灯号为一发光二极管。

较佳地，该待机电源为3.3V待机电源或5V待机电源；该第一工作电源为3.3V工作电源；该第二工作电源为5V工作电源；该工作电源为5V_DUAL工作电源。

较佳地，该关机模式包括进阶组态与电源接口中的模式S5；一开机模式包括进阶组态与电源接口中的模式S0与S3，而该工作电源为5V_DUAL工作电源。

较佳地，该第一二极管与该第二二极管为萧特基二极管。

一种主板，其特点在于，包括一漏电侦测电路，适用于侦测该主板的一电源状态，并经由一电源灯号显示该电源状态，在一供电模式下，该漏电侦测电路开启该电源灯号；在一关机模式下，若该主板上的一工作电源大于一默认电压值，则该漏电侦测电路开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值，则该漏电侦测电路关闭该电源灯号。

较佳地，该漏电侦测电路包括：

一电源比较单元，用以比较一待机电源与一第一工作电源，以及比较该待机电源与一第二工作电源，并据此输出一感测信号；以及

一灯号驱动单元，耦接该电源比较单元与一工作电源，并根据该感测信号与该工作电源控制该电源灯号；

其中，在一开机模式下，该灯号驱动单元开启该电源灯号；在该关机模式下，若该工作电源大于该默认电压值时，则该灯号驱动单元开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值时，则该灯号驱动单元关闭该电源灯号。

较佳地，该电源比较单元包括：

一第一比较器，用以比较该待机电源的分压与该第一工作电源；

一第二比较器，用以比较该待机电源的分压与该第二工作电源；以及

一或门，具有两个输入端，分别耦接于该第一比较器的输出与该第二比较器的输出，其输出端输出该感测信号。

本发明的积极进步效果在于：本发明利用漏电侦测电路，让电源灯号可以显示主板是否漏电的信息，让用户可以方便检视主板的电源状态以及找出故障的原因。

附图说明

图1为本发明一实施例的主板示意图。

图2为本发明实施例的漏电侦测电路110的电路示意图。

【主要元件符号说明】

100：主板

110：漏电侦测电路

112：电源比较单元

114：灯号驱动单元

120：电源灯号

210：或门

VCC3、VCC5、5V_DUAL：工作电源

SB3V、SB5V：待机电源

R1～R5：电阻

CP1、CP2：比较器

GND：接地端

D1、D2：二极管

SS：感测信号

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明一实施例的主板示意图。主板100包括漏电侦测电路110，可以用来侦测主板100是否有漏电的问题。主板100可以经由电源插座接收电源以供电给内部电路使用。漏电侦测电路110则连接至电源灯号120，根据所侦测到的电源状态调整电源灯号120的灯号显示。在正常的供电模式下，漏电侦测电路110会开启电源灯号120以显示电源正常供电。在关机模式下，若主板100上的工作电源有不正常供电的情况发生，例如工作电源大于默认电压值，则漏电侦测电路110会开启电源灯号120，以通知使用者主板100上可能有不正常的漏电情况发生。若工作电源小于默认电压值，则漏电侦测电路110关闭电源灯号120，如同正常的关机模式。换言之，用户可以经由计算机的电源灯号得知在关机模式下是否有漏电的问题产生，以方便检修计算机以及避免漏电源回灌至正常的电源而造成损坏。

主板100的规格例如是AT(Advanced Technology)、Baby-AT、ATX(Advanced Technology Extended)、microATX、FlexATX、Mini-ITX、Nano-ITX、Pico-ITX、mobile-ITX、BTX(Balanced Technology Extended)、MicroBTX、PicoBTX、DTX、Mini-DTX、ETX、Extended ATX、LPX、Mini-LPX、PC/104、PC/104plus、NLX、WTX、XTX等，但本发明不限制于此。

主板100上的电源插座例如是ATX电源插座或AT电源插座，不同规格的主板100有不同规格的电源插座以适用于不同的电源插头，本发明不限制于此。以ATX电源插座为例，包括ATX 20针电源插座、ATX12V 20针主电源插座与4针辅助插座、ATX12V 2.024针主电源插座与4针辅助电源插座、ATX12V 2.220/24针主电源插座与8针转4针辅助电源插座等，本发明不限制主板100的电源插座规格。电源灯号120例如是发光二极管，但本发明不限制于此。主板100的电源管理也可以支持进阶组态与电源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)，进行软件与硬件的电源管理。

在计算机的应用上，例如桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机或智能型手机等，其使用的电源管理模式主要有两种，一种是APM，一种是ACPI。ACPI是一种比APM更高阶的电源管理模式，使用ACPI模式可以节省更多的电能。

以ACPI的电源模式为例，其包括S0、S1、S2、S3、S4、S5等模式，电源组态会根据不同的电源模式设定以达到降低省电的效果。在关机模式下，例如S5模式，一般的工作电源与待机电源会关闭以降低功率消耗，若在S5模式下，侦测到主板100上的电源有不正常的供电时，即表示电源供应器可能有漏电的状况发生。漏电侦测电路110会开启电源灯号120以通知使用者有异常的状况发生。详细ACPI的电源模式说明可以参照ACPI规格，在此不加赘述。

漏电侦测电路110所接收的电源包括工作电源VCC3(3.3V)、VCC5(5V)、5V_DUAL与待机电源SB3V(3.3V standby)、SB5V(5V standby)。工作电源5V_DUAL是所谓的双电压设计，在未通电时，由待机电源SB5V供电，在通电后，由工作电源VCC5供电。换言之，只要待机电源SB5V或工作电源VCC5有电，工作电源5V_DUAL就会有电。工作电源5V_DUAL主要是供电给USB(Universal Serial Bus)或PS/2等设备。另外，3V_DUAL(未绘示)的操作也是以同样的方式供电。其中工作电源VCC3(3.3V)、VCC5(5V)、5V_DUAL与待机电源SB3V(3.3V standby)、SB5V(5V standby)的电压规范可以参照ATX电源供应器规格，在此不加赘述。

请同时参照图2，为本发明实施例的漏电侦测电路110的电路示意图。工作电源5V_DUAL只有在S0、S3模式(也可以称为开机模式)下有电，在S5模式下，工作电源5V_DUAL是关闭的。在S5模式下，若侦测到感测信号SS是逻辑高电位(High)，就表示主板100有漏电的状态发生。在本实施例中，将工作电源5V_DUAL视为S0模式下的正常工作电源，可以点亮LED(电源灯号120)，而在关机模式下，LED应当不会被点亮。在关机模式下，若感测信号SS为逻辑高电位(High)，表示VCC3与VCC5大于默认电压，漏电侦测电路110会开启电源灯号120以告知使用者可能有漏电的状况发生。当侦测到感测信号SS为逻辑低电位(Low)时，表示VCC3与VCC5小于默认电压时，漏电侦测电路110就不会开启电源灯号在S5模式下。

漏电侦测电路110包括电源比较单元112与灯号驱动单元114。电源比较单元112包括电阻R1～R4、比较器CP1、CP2与或门210。电阻R1、R2串联耦接于待机电源SB3V与接地端GND之间，用以产生分压；电阻R3、R4串联耦接于待机电源SB3V与接地端GND之间，用以产生分压。比较器CP1用以比较待机电源SB3V的分压与工作电源VCC3，其输出端耦接于或门210的输入端。比较器CP2用以比较待机电源SB3V的分压与工作电源VCC5，其输出端耦接于或门210的输入端。或门210的输出端耦接于灯号驱动单元114。

灯号驱动单元114包括两个二极管D1、D2，其二极管D1的阳极耦接于或门210的输出端，其二极管D2的阳极耦接于工作电源5V_DUAL。二极管D1、D2的阴极端相互耦接，并可经由跳线JP(jumper)连接至电源灯号120与电阻R5。灯号驱动单元114可以根据感测信号SS与工作电源5V_DUAL，控制是否开关电源灯号120。当发现工作电源VCC3、VCC5或5V_DUAL为高电位时，灯号驱动单元114便会开启电源灯号120。使用者可以由电源灯号120的状态来判断系统的电源是否正常操作或漏电。

电源比较单元112用待机电源SB3V比较工作电源VCC3、VCC5，并据此输出感测信号SS。在供电模式下，只要工作电源VCC3、VCC5其中之一有电，电源比较单元112就会输出正电位的感测信号SS。灯号驱动单元114中的二极管D1会被感测信号SS导通而开启电源灯号120。在关机模式下，工作电源VCC3、VCC5、5V_DUAL应该是没有供电的，若此时工作电源VCC3、VCC5漏电或是工作电源5V_DUAL大于二极管D2的导通电压(约0.7V)，则电源灯号120同样会被开启。使用者可以经由电源灯号120得知主板100的工作电源VCC3、VCC5、5V_DUAL有漏电的问题。值得注意的是，工作电源VCC3、VCC5的漏电侦测需要在待机电源SB5V(供电给比较器CP1、CP2)有电的状况下进行，而工作电源5V_DUAL则与其他电源无关，当漏电时，电源灯号120就会被开启。

另外，电源比较单元112也可以直接使用待机电源SB5V来产生分压以与工作电源VCC3、VCC5进行比较。也就是说，电阻R1、R2可以串联耦接于待机电源SB5V与接地端GND之间，用以产生分压；电阻R3、R4可以串联耦接于待机电源SB5V与接地端GND之间，用以产生分压。比较器CP1、CP2分别用以比较待机电源SB5V的分压与工作电源VCC3、VCC5。上述电阻R1～R4的电阻值可以依照设计需求调整，以产生所需的分压，在经由上述实施例之说明后，本技术领域具有通常知识者应可推知其实施方式，在此不加赘述。

在本实施例中，二极管D1、D2的导通电压被当作是默认电压值，工作电源VCC3与VCC5为所要感测的工作电源。只要在关机模式下，感测到工作电源VCC3与VCC5的电压过大时，电源灯号120就会被开启。二极管D1、D2例如是萧特基二极管(schottky diode)，可以利用特殊封装的芯片来实现，例如是FAIRCHILD SEMCONDUCTOR，型号BAT54C的芯片实现，但本发明不限制于此。

值得注意的是，在本发明另一实施例中，灯号驱动单元114中的二极管D1、D2也可以利用晶体管取代，例如NPN晶体管(NPN bipolar junctiontransistor)的简称或NMOS晶体管(N channel metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor)的简称。以NMOS晶体管为例，可以将闸极与汲极连接至或门210的输出端，将源极连接至电源灯号120。同理，二极管D2也可以利用NMOS晶体管取代。

漏电侦测电路110可以以用来侦测不同的工作电源，例如3V_DUAL、5V或12V，本发明不限制工作电源的类型。利用本发明的漏电侦测电路110，主板100可以侦测经由电源连接器所接收的多个工作电源与待机电源是否正常，并且经由计算机的电源灯号120显示电源状态。换言之，电源灯号120可以具备两种功能，在正常的供电模式下，显示供电是否正常；在关机模式下，则可以用来显示主板100是否有漏电。上述工作电源VCC3、VCC5或5V_DUAL以电压准位表示其大小，其中漏电侦测电路110也是经由比较个别工作电源的电压准位来判断是否有漏电产生。在经由上述实施例之说明后，本技术领域具有通常知识者应可推知其实施方式，在此不加赘述。

漏电侦测电路110可根据设计需求调整不同电源的耦接方式，例如将工作电源VCC3与工作电源5V_DUAL调换，或将工作电源VCC5与工作电源5V_D UAL调换，本实施例并不受限。在经由上述实施例说明后，本技术领域具有通常知识者应可推知其实施方式，在此不加赘述。

此外，值得注意的是，上述组件之间的耦接关系包括直接或间接的电性连接，只要可以达到所需的电信号传递功能即可，本发明并不受限。上述实施例中的技术手段可以合并或单独使用，其组件可依照其功能与设计需求增加、去除、调整或替换，本发明并不受限。在经由上述实施例说明后，本技术领域具有通常知识者应可推知其实施方式，在此不加赘述。

综上所述，本发明的漏电侦测电路可以让电源灯号在关机状态下显示主板的电源状态，让使用者可以方便判断主板是否有产生漏电。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种漏电侦测电路，适用于侦测一主板的一电源状态，并经由一电源灯号显示该电源状态，其特征在于，在一供电模式下，该漏电侦测电路开启该电源灯号；在一关机模式下，若该主板上的一工作电源大于一默认电压值，则该漏电侦测电路开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值，则该漏电侦测电路关闭该电源灯号。

2.如权利要求1所述的漏电侦测电路，其特征在于，该漏电侦测电路包括：

一电源比较单元，用以比较一待机电源与一第一工作电源，以及比较该待机电源与一第二工作电源，并据此输出一感测信号；以及

一灯号驱动单元，耦接该电源比较单元与该工作电源，并根据该感测信号与该工作电源控制该电源灯号；

其中，在该供电模式下，该灯号驱动单元开启该电源灯号；在该关机模式下，若该工作电源大于该默认电压值时，则该灯号驱动单元开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值时，则该灯号驱动单元关闭该电源灯号。

3.如权利要求2所述的漏电侦测电路，其特征在于，该电源比较单元包括：

一第一比较器，用以比较该待机电源的分压与该第一工作电源；

一第二比较器，用以比较该待机电源的分压与该第二工作电源；以及

一或门，具有两个输入端，分别耦接于该第一比较器的输出与该第二比较器的输出，其输出端输出该感测信号。

4.如权利要求3所述的漏电侦测电路，其特征在于，该灯号驱动单元包括：

一第一二极管，其阳极连接至该或门的输出端；

一第二二极管，其阳极连接至该工作电源，其阴极耦接于该第一二极管的阴极与该电源灯号的一第一端；以及

一电阻，耦接于该电源灯号的一第二端与一接地端；

其中，该电源灯号为一发光二极管。

5.如权利要求3所述的漏电侦测电路，其特征在于，该待机电源为3.3V待机电源或5V待机电源；该第一工作电源为3.3V工作电源；该第二工作电源为5V工作电源；该工作电源为5V_DUAL工作电源。

6.如权利要求1所述的漏电侦测电路，其特征在于，该关机模式包括进阶组态与电源接口中的模式S5；一开机模式包括进阶组态与电源接口中的模式S0与S3，而该工作电源为5V_DUAL工作电源。

7.如权利要求4所述的漏电侦测电路，其特征在于，该第一二极管与该第二二极管为萧特基二极管。

8.一种主板，其特征在于，包括一漏电侦测电路，适用于侦测该主板的一电源状态，并经由一电源灯号显示该电源状态，在一供电模式下，该漏电侦测电路开启该电源灯号；在一关机模式下，若该主板上的一工作电源大于一默认电压值，则该漏电侦测电路开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值，则该漏电侦测电路关闭该电源灯号。

9.如权利要求8所述的主板，其特征在于，该漏电侦测电路包括：

一电源比较单元，用以比较一待机电源与一第一工作电源，以及比较该待机电源与一第二工作电源，并据此输出一感测信号；以及

一灯号驱动单元，耦接该电源比较单元与一工作电源，并根据该感测信号与该工作电源控制该电源灯号；

其中，在一开机模式下，该灯号驱动单元开启该电源灯号；在该关机模式下，若该工作电源大于该默认电压值时，则该灯号驱动单元开启该电源灯号，若该工作电源小于该默认电压值时，则该灯号驱动单元关闭该电源灯号。

10.如权利要求9所述的主板，其特征在于，该电源比较单元包括：

一第一比较器，用以比较该待机电源的分压与该第一工作电源；

一第二比较器，用以比较该待机电源的分压与该第二工作电源；以及

一或门，具有两个输入端，分别耦接于该第一比较器的输出与该第二比较器的输出，其输出端输出该感测信号。

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