CN104866054A - 多相电源保护电路 - Google Patents

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孙东晖
王鑫
潘亚军
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Abstract

一种多相电源保护电路,该多相电源保护电路包括一侦测电路、一模数转换电路、一运算器、一数模转换器、一放大电路及一脉冲宽度调制器,该侦测电路根据侦测到的温度输出一感测电压信号,该模数转换电路将该感测电压信号转换为一数字电压信号,该运算器计算该数字电压信号的平均值,该数模转换器将该平均值转换为一参考电压信号,该放大电路将该参考电压信号与该感测电压信号进行比较,该脉冲宽度调制器根据该放大电路的比较结果输出多个具有不同占空比的脉冲宽度调制信号对各供电电路进行调整,从而保证了流经各相电路的电流均衡,避免某一供电电路的电子元器件因电流过大被烧坏,保证多相电源的稳定性。

Description

多相电源保护电路
技术领域
本发明涉及一种多相电源保护电路。
背景技术
目前,计算机的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)和双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate,DDR)常采用由多条供电电路构成的多相电源供电。当某一供电电路流过的电流过大易造成该供电电路产生大量的热量,不仅会降低该供电电路的电子器件的使用寿命,甚至还会烧坏这些电子器件,影响多相电源的稳定性。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种保证多相电源的各供电电路电流均衡的多相电源保护电路。
一种多相电源保护电路,可对一多相电源进行保护,该多相电源包括若干供电电路,该多相电源保护电路包括:
一侦测电路,包括若干分别侦测这些供电电路的温度的侦测支路,每一侦测支路输出一感测电压信号;
一模数转换电路,包括若干分别接收这些感测电压信号并将这些感测电压信号转换为一数字电压信号的模数转换器;
一运算器,用于接收这些数字电压信号并对这些数字电压信号进行求平均值;
一数模转换器,用于接收该运算器输出的平均值并对该平均值进行数模转换输出一参考电压信号;
一放大电路,包括若干分别接收这些感测电压信号的放大器,每一放大器还接收该参考电压信号并将该参考电压信号与接收的感测电压信号进行比较并输出一放大信号;及
一脉冲宽度调制器,包括若干分别接收这些放大信号的输入引脚及若干分别连接这些供电电路的输出引脚,每一输入引脚对应一输出引脚,脉冲宽度调制器根据接收到的放大信号输出具有不同占空比的脉冲宽度调制信号分别对这些供电电路的电流大小进行调整使流经各供电电路的电流相等。
上述多相电源保护电路根据这些侦测支路侦测的各供电电路的温度进而调节脉冲宽度控制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比来调整对应的供电电路的电流大小,从而保证了流经各相电路的电流均衡,避免某一供电电路的电子元器件因电流过大被烧坏,保证多相电源的稳定性。
附图说明
图1是本发明多相电源保护电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
侦测电路 10
侦测支路 11
模数转换电路 20
运算器 30
放大电路 40
脉冲宽度调制器 50
供电电路 60
信号输入引脚 T
信号输出引脚 PWM
电阻 R
热敏电阻 NTC
模数转换器 ADC
数模转换器 DAC
放大器 U
节点 P
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1,本发明多相电源保护电路的较佳实施方式,用来保护一多相电源,该保护电路包括一侦测电路10、一模数转换电路20、一运算器30、一数模转换器DAC、一放大电路40及一脉冲宽度调制器50。本实施方式中,该多相电源包括三条供电电路60。
该侦测电路10包括三个侦测支路11。每一侦测支路11包括串联在电源P5V与地之间的一电阻R及一热敏电阻NTC。该热敏电阻NTC和该电阻R之间的节点P用于输出一感测电压信号。该热敏电阻NTC为一负温度系数热敏电阻。其中,这三个热敏电阻NTC分别放置在这三个供电电路60的电子元器件(如电容、晶体管(MOSFET))附近,用来分别侦测这三条供电电路60的温度。
该模数转换电路20包括三个模数转换器ADC,这三个模数转换器ADC分别连接三侦测支路11的节点P以接收这三个侦测支路11输出的感测电压信号,并将接收到的感测电压信号转换为一数字电压信号输入该运算器30的三个输入端以求取这三个数字电压信号的平均值。
该数模转换器DAC用于接收该运算器30输出的平均值,并对接收到的平均值进行数模转换输出一参考电压信号。
该放大电路40包括三放大器U,这三个放大器U的同相输入端分别连接这三条侦测支路11的节点P,用以分别接收这三条侦测支路11的节点P输出的感测电压信号。这三个放大器U的反相输入端连接数模转换器DAC,用以分别接收该模数转换器DAC输出的参考电压信号。这三个放大器U的电源端连接电源P5V,这三个放大器U的接地端接地。这三个放大器U分别将接收到的该参考电压信号与该感测电压信号进行比较并通过输出端输出一放大信号。流过每一供电电路60的电流大小与对应连接的放大器U输出的放大信号成正比。
在本实施方式中,该脉冲宽度调制器50包括三个信号输入引脚T及三个信号输出引脚PWM。这三个信号输入引脚T分别连接三个放大器U的输出端,这三个信号输出引脚PWM分别连接三条供电电路60。每一信号输入引脚T对应一信号输出引脚PWM。
该脉冲宽度调制器50根据接收到的放大信号输出具有不同占空比的脉冲宽度调制信号对这三条供电电路60的电流大小进行调整,以使流过这三条供电电路60的电流相等。
下面对本发明多相电源保护电路的工作过程进行介绍:
当流过其中一条供电电路60流过的电流大于其他两条供电电路60时,放置在该条供电电路60附近的侦测支路11的热敏电阻NTC的电阻值增大、该侦测支路11的节点P的输出的感测电压增大、与该侦测支路11相连接的放大器U的同相输入端输入的感测电压大于反相输入端的参考电压信号、该放大器U输出的放大信号增大,与该放大器U连接的脉冲宽度调制器50的信号输出引脚PWM输出占空比变小的脉冲宽度调制信号至该供电电路60,以减小流过该条供电电路60的电流,直至这三条供电电路60流过的电流相等;
当流过其中一条供电电路60的电流小于其他两条供电电路60时,放置在该条供电电路60附近的侦测支路11的热敏电阻NTC的电阻值变小、该侦测支路11的节点P的输出的感测电压变小、与该侦测支路相连接的放大器U的同相输入端输入的感测电压小于其反相输入端的参考电压信号、放大器U输出至对应的脉冲宽度调制器50的放大信号变小,与该放大器U连接的脉冲宽度调制器50的信号输出引脚PWM输出占空比变大的脉冲宽度调制信号至该供电电路60,以增加流过该条供电电路60的电流,直至这三条供电电路60流过的电流相等;
当流过这三条供电电路60的电流相等时,分别放置在这三条供电电路60附近的侦测支路11的热敏电阻NTC的电阻值相等、三个放大器U的同相输入端输入的感测电压等于其反相输入端的参考电压信号、三个放大器U分别输出至该脉冲宽度调制器50的放大信号为零,该脉冲宽度调制器50的三个信号输出引脚PWM输出占空比不变的脉冲宽度调制信号至这三条条供电电路60。
本发明多相电源保护电路通过三条侦测支路11分别侦测三条供电电路60温度并输出三个感测电压信号至三个放大器U的同相输入端,这三个感测电压信号还分别输出至三个模数转换电器ADC将该感测电压信号转换为数字电压信号后输出至运算器30,计算这三个数字电压信号的平均值并通过数模转换器DAC将该平均值进行数模转换输出一参考电压信号至三个放大器U的反相输入端,该放大器U对参考电压信号及感测电压信号进行比较并输出放大信号至对应的脉冲宽度调制器50,该脉冲宽度调制器50根据接收的放大信号输出具有不同占空比的脉冲宽度调制信号至对应供电电路60以调节流过该供电电路60的的电流,以保证流过这三条供电电路60的电流相等,以避免某一供电电路流过的电流过大而对电子元器件造成损坏,保证了多相电源的稳定性。

Claims (6)

1.一种多相电源保护电路,可对一多相电源进行保护,该多相电源包括若干供电电路,该多相电源保护电路包括:
一侦测电路,包括若干分别侦测这些供电电路的温度的侦测支路,每一侦测支路输出一感测电压信号;
一模数转换电路,包括若干分别接收这些感测电压信号并将这些感测电压信号转换为一数字电压信号的模数转换器;
一运算器,用于接收这些数字电压信号并对这些数字电压信号进行求平均值;
一数模转换器,用于接收该运算器输出的平均值并对该平均值进行数模转换输出一参考电压信号;
一放大电路,包括若干分别接收这些感测电压信号的放大器,每一放大器还接收该参考电压信号并将该参考电压信号与接收的感测电压信号进行比较并输出一放大信号;及
一脉冲宽度调制器,包括若干分别接收这些放大信号的输入引脚及若干分别连接这些供电电路的输出引脚,每一输入引脚对应一输出引脚,脉冲宽度调制器根据接收到的放大信号输出具有不同占空比的脉冲宽度调制信号分别对这些供电电路的电流大小进行调整使流经各供电电路的电流相等。
2.如权利要求1所述的多相电源保护电路,其特征在于:放大器接收的感测电压信号大于该参考电压信号时,该脉冲宽度调制器将输出占空比变小的脉冲宽度调制信号至对应的供电电路以减小该供电电路的电流;放大器接收的感测电压信号小于该参考电压信号时,该脉冲宽度调制器将输出占空比变大的脉冲宽度调制信号至对应的供电电路以增大该供电电路的电流;放大器接收的感测电压信号等于该参考电压信号时,该脉冲宽度调制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比不变。
3.如权利要求1所述的多相电源保护电路,其特征在于:每一侦测支路包括一电阻及一热敏电阻,该电阻及热敏电阻串联在电源与地之间,该热敏电阻和该电阻之间的节点输出该感测电压信号。
4.如权利要求3所述的多相电源保护电路,其特征在于:该热敏电阻为一负温度系数热敏电阻。
5.如权利要求3所述的多相电源保护电路,其特征在于:每一模数转换器分别对应连接于侦测支路的节点。
6.如权利要求1所述的多相电源保护电路,其特征在于:每一放大器的同相输入端分别对应连接于侦测支路的节点,每一放大器的反相输入端分别连接于该数模转换器,每一放大器的电源端连接电源,每一放大器的接地端接地。
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