CN111045483A - 一种加固型平板计算机的加热电路 - Google Patents

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杨林鹏
吴之光
沈忱
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Abstract

一种加固型平板计算机的加热电路，主板连接电源开机后，主板的EC控制芯片通过SMBUS总线利用EC控制芯片的EC_SMCLK3时钟信号引脚和EC_SMDATA3数据信号引脚与温度传感器建立通信，从而温度传感器实时测量主板的温度，当主板温度低于设定的CPU最低工作温度时，EC控制芯片通过推挽输出拉高其GPIO引脚的电平，从而控制场效应管Ⅰ和场效应管Ⅲ导通，控制场效应管Ⅱ截止，从而使电热丝开始工作，电热丝将主板加热，实现低温环境下加固型平板计算机的正常启动，提高产品在低温环境下的可靠性。

Description

一种加固型平板计算机的加热电路
技术领域
本发明涉及加固型平板计算机技术领域，具体涉及一种加固型平板计算机的加热电路。
背景技术
工控、军工产品对环境温度的要求比较高，部分产品设备需要在低温环境下启动。对于车载式、便携式等野外作战设备及产品，最低工作温度要求一般可以达到-40°C甚至更低。常用INTEL处理器平台要求工作温度一般不低于零下25摄氏度，部分工作温度甚至要求零摄氏度以上。由于INTEL处理器平台具备性能稳定、运算速度快等显著优势，其他适用于低温环境的计算产品无法完美替代。因此，有必要设计一种加固型平板计算机的加热电路，在低温环境下对INTEL处理器等环境温度要求高的器件进行加热，满足正常工作的温度要求，拓展加固型平板计算机等型号产品的使用环境范围，提高产品在低温环境下的工作可靠性。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种在低温环境下实现加固型平板计算机主板稳定启动的加固型平板计算机的加热电路。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种加固型平板计算机的加热电路，包括：
温度传感器，通过SMBUS总线连接于主板的EC控制芯片，用于实时测量主板的温度数据；
场效应管Ⅰ，其栅极连接于主板的EC控制芯片的GPIO引脚，其源极接地，场效应管Ⅰ的漏极通过电阻Ⅲ连接于主板的+V5A_DSW供电接口；
场效应管Ⅱ，其栅极连接于场效应管Ⅰ的漏极，其源极接地，场效应管Ⅱ的漏极通过电阻Ⅳ连接于主板的+V5A_DSW供电接口；
场效应管Ⅲ，其栅极连接于场效应管Ⅱ的漏极，其源极接地；以及
电热丝，所述电热丝的一端经电阻Ⅴ连接于主板的+V5A_DSW供电接口，电热丝的另一端连接于场效应管Ⅲ的漏极。
进一步的，上述温度传感器为G751型温度传感器，所述G751型温度传感器的AO引脚经电阻Ⅰ连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口，所述G751型温度传感器的A1引脚及A2引脚接地，所述G751型温度传感器的SMBDATA引脚通过SMBUS总线连接于主板EC控制芯片的EC_SMDARA3引脚，所述G751型温度传感器的SMBCLK引脚连接于于主板EC控制芯片的EC_SMCLK3引脚，所述G751型温度传感器的+VS引脚分别连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口及通过电容接地，所述G751型温度传感器的OS引脚经电阻Ⅱ连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口，所述G751型温度传感器的GND引脚接地。
为了防止场效应管击穿，还包括二极管Ⅰ，所述二极管Ⅰ的正极连接于场效应管Ⅰ的源极，所述二极管Ⅰ的负极连接于场效应管Ⅰ的漏极。
为了防止场效应管击穿，还包括二极管Ⅱ，所述二极管Ⅱ的正极连接于场效应管Ⅱ的源极，所述二极管Ⅱ的负极连接于场效应管Ⅱ的漏极。
本发明的有益效果是：主板连接电源开机后，主板的EC控制芯片通过SMBUS总线利用EC控制芯片的EC_SMCLK3时钟信号引脚和EC_SMDATA3数据信号引脚与温度传感器建立通信，从而温度传感器实时测量主板的温度，当主板温度低于设定的CPU最低工作温度时，EC控制芯片通过推挽输出拉高其GPIO引脚的电平，从而控制场效应管Ⅰ和场效应管Ⅲ导通，控制场效应管Ⅱ截止，从而使电热丝开始工作，电热丝将主板加热，实现低温环境下加固型平板计算机的正常启动，提高产品在低温环境下的可靠性。
附图说明
图1为本发明的温度采集电路的结构图；
图2为本发明的温度控制电路的结构图；
图中，1.温度传感器 2.电阻Ⅰ 3.电容 4.电阻Ⅱ 5.场效应管Ⅰ 6.二极管Ⅰ 7.电阻Ⅲ8.场效应管Ⅱ 9.二极管Ⅱ 10.场效应管Ⅲ 11.电热丝 12.电阻Ⅳ 13.电阻Ⅴ。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
一种加固型平板计算机的加热电路，包括：温度传感器1，通过SMBUS总线连接于主板的EC控制芯片，用于实时测量主板的温度数据；场效应管Ⅰ 5，其栅极连接于主板的EC控制芯片的GPIO引脚，其源极接地，场效应管Ⅰ 5的漏极通过电阻Ⅲ 7连接于主板的+V5A_DSW供电接口；场效应管Ⅱ 8，其栅极连接于场效应管Ⅰ 5的漏极，其源极接地，场效应管Ⅱ 8的漏极通过电阻Ⅳ 12连接于主板的+V5A_DSW供电接口；场效应管Ⅲ 10，其栅极连接于场效应管Ⅱ 8的漏极，其源极接地；以及电热丝11，电热丝11的一端经电阻Ⅴ 13连接于主板的+V5A_DSW供电接口，电热丝11的另一端连接于场效应管Ⅲ 10的漏极。主板连接电源开机后，主板的EC控制芯片通过SMBUS总线利用EC控制芯片的EC_SMCLK3时钟信号引脚和EC_SMDATA3数据信号引脚与温度传感器1建立通信，从而温度传感器1实时测量主板的温度，当主板温度低于设定的CPU最低工作温度（如低于-25℃）时，EC控制芯片通过推挽输出拉高其GPIO引脚的电平，从而控制场效应管Ⅰ 5和场效应管Ⅲ 10导通，控制场效应管Ⅱ 8截止，从而使电热丝11开始工作，电热丝11将主板加热，实现低温环境下加固型平板计算机的正常启动，提高产品在低温环境下的可靠性。当温度传感器1读取到主板的实时温度数据高于CPU最低工作温度要求或者加热时间达到预设最大值（例如90秒）时，EC控制芯片通过推挽输出拉低GPIO引脚电平，从而控制场效应管Ⅰ 5和场效应管Ⅲ 10截止，控制场效应管Ⅱ 8导通，电热丝11停止加热。电阻Ⅲ 7用于SMBUS总线地址配置，电容3用于滤波。
温度传感器1可以为G751型温度传感器， G751型温度传感器的AO引脚经电阻Ⅰ 2连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口， G751型温度传感器的A1引脚及A2引脚接地， G751型温度传感器的SMBDATA引脚通过SMBUS总线连接于主板EC控制芯片的EC_SMDARA3引脚，G751型温度传感器的SMBCLK引脚连接于于主板EC控制芯片的EC_SMCLK3引脚，G751型温度传感器的+VS引脚分别连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口及通过电容3接地，G751型温度传感器的OS引脚经电阻Ⅱ 4连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口， G751型温度传感器的GND引脚接地。主板连接电源开机后，EC控制芯片通过SMBUS总线，利用EC_SMCLK3时钟信号引脚和EC_SMDATA3的数据信号引脚与G751型温度传感器建立通信，通过轮询方式以1秒的时间周期获取G751型温度传感器计算得到的温度数据。电阻Ⅲ 7、电阻Ⅳ 12以及电阻Ⅴ 13为上拉电阻。
优选的，还包括二极管Ⅰ 6，二极管Ⅰ 6的正极连接于场效应管Ⅰ 5的源极，二极管Ⅰ6的负极连接于场效应管Ⅰ 5的漏极。当场效应管Ⅰ 5的源极和漏极接有电感性负载时，二极管Ⅰ 6截止时电感电流不能突变，二极管Ⅰ 6续流，防止高压击穿场效应管Ⅰ 5。
优选的，还包括二极管Ⅱ 9，二极管Ⅱ 9的正极连接于场效应管Ⅱ 8的源极，二极管Ⅱ 9的负极连接于场效应管Ⅱ 8的漏极。当场效应管Ⅱ 8的源极和漏极接有电感性负载时，二极管Ⅱ 9截止时电感电流不能突变，二极管Ⅱ 9续流，防止高压击穿场效应管Ⅱ 8。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种加固型平板计算机的加热电路，其特征在于，包括：
温度传感器（1），通过SMBUS总线连接于主板的EC控制芯片，用于实时测量主板的温度数据；
场效应管Ⅰ（5），其栅极连接于主板的EC控制芯片的GPIO引脚，其源极接地，场效应管Ⅰ（5）的漏极通过电阻Ⅲ（7）连接于主板的+V5A_DSW供电接口；
场效应管Ⅱ（8），其栅极连接于场效应管Ⅰ（5）的漏极，其源极接地，场效应管Ⅱ（8）的漏极通过电阻Ⅳ（12）连接于主板的+V5A_DSW供电接口；
场效应管Ⅲ（10），其栅极连接于场效应管Ⅱ（8）的漏极，其源极接地；以及
电热丝（11），所述电热丝（11）的一端经电阻Ⅴ（13）连接于主板的+V5A_DSW供电接口，电热丝（11）的另一端连接于场效应管Ⅲ（10）的漏极。
2.根据权利要求1所述的加固型平板计算机的加热电路，其特征在于：所述温度传感器（1）为G751型温度传感器，所述G751型温度传感器的AO引脚经电阻Ⅰ（2）连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口，所述G751型温度传感器的A1引脚及A2引脚接地，所述G751型温度传感器的SMBDATA引脚通过SMBUS总线连接于主板EC控制芯片的EC_SMDARA3引脚，所述G751型温度传感器的SMBCLK引脚连接于于主板EC控制芯片的EC_SMCLK3引脚，所述G751型温度传感器的+VS引脚分别连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口及通过电容（3）接地，所述G751型温度传感器的OS引脚经电阻Ⅱ（4）连接于主板的+V3.3A_DSW供电接口，所述G751型温度传感器的GND引脚接地。
3.根据权利要求1所述的加固型平板计算机的加热电路，其特征在于：还包括二极管Ⅰ（6），所述二极管Ⅰ（6）的正极连接于场效应管Ⅰ（5）的源极，所述二极管Ⅰ（6）的负极连接于场效应管Ⅰ（5）的漏极。
4.根据权利要求1所述的加固型平板计算机的加热电路，其特征在于：还包括二极管Ⅱ（9），所述二极管Ⅱ（9）的正极连接于场效应管Ⅱ（8）的源极，所述二极管Ⅱ（9）的负极连接于场效应管Ⅱ（8）的漏极。
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