CN111625078A - 计算机、主板和cpu供电控制电路 - Google Patents

计算机、主板和cpu供电控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种CPU供电控制电路，包括PWM芯片和开关模块，开关模块具有电压输入端、电压输出端和信号控制端，信号控制端用于连接CPU脚座的第一信号脚，电压输入端连接5V电源，电压输出端连接PWM芯片的SET信号引脚；在未装CPU时，第一信号脚悬空，开关模块导通，电压输出端输出5V电压到PWM芯片的SET信号引脚，PWM芯片将核心电压固定为0.8V输出；在装上CPU时，第一信号脚接地，开关模块断开，电压输出端无输出，PWM芯片根据接口定义信号调节控制核心电压的输出。本发明还公开一种主板和计算机。本发明可缩短主板研发周期，降低研发成本，且能够有效的较少电压不良板，降低主板和CPU烧坏的情况发生。

Description

计算机、主板和CPU供电控制电路
技术领域
本发明涉及计算机电路技术领域，特别涉及一种计算机、主板和CPU供电控制电路。
背景技术
CPU(Central Processing Unit，中央处理器)是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。CPU功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，因此在电脑主板上，CPU核心供电尤为重要。
目前，现有主板的CPU核心电压控制常用的PWM芯片，在主板上CPU时，由PWM芯片识别读取CPU发出的SVID(Serial Voltage Identification，序列电压识别)信号来调节控制CPU核心电压的输出；在主板未上CPU的状态下，需要额外在PWM芯片的SET信号上拉电平才会有CPU核心的VBOOT电压(开机引导电压)输出；但在主板上CPU的状态，又必须保证PWM芯片的SET信号没有上拉电平，否则PWM芯片无法根据CPU的SVID信号调节控制CPU核心电压的输出，无法满足CPU重轻载工作状态应用需求，可导致CPU无法正常开机甚至损坏。为了保证主板正常工作和CPU的安全性，目前的主板设计只在上CPU的情况下才有CPU核心电压输出，在未上CPU状态时，主板无CPU核心电压输出。如此，在主板生产过程中，主板上CPU之前，由于无VBOOT电压输出，无法确认PWM芯片工作状态，不便于研发工程师在研发阶段对产品做Debug调试，延长研发周期，增加研发成本；并且，工厂电压测试站无法对CPU核心电压做量测，电压不良板流入下一站，有造成烧坏主板与烧坏CPU风险。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种CPU供电控制电路、主板和计算机，旨在实现主板在上CPU和未上CPU两种状态下均有CPU核心电压输出，方便研发阶段对产品的调试，缩短研发周期、以及保证电压测试站顺利进行CPU核心电压量测，减少不良板流入下一站。
为实现上述目的，本发明提出的CPU供电控制电路，与主板上的CPU脚座连接，包括PWM芯片和开关模块，所述开关模块具有电压输入端、电压输出端和信号控制端，所述信号控制端用于连接CPU脚座的第一信号脚，所述电压输入端连接5V电源，所述电压输出端连接所述PWM芯片的SET信号引脚；在所述CPU脚座未装CPU时，所述第一信号脚为悬空状态，所述信号控制端无信号输入，所述开关模块导通，所述电压输出端输出5V电压到所述PWM芯片的SET信号引脚，所述PWM芯片将核心电压固定为0.8V输出；在所述CPU脚座装上CPU时，所述第一信号脚与CPU的接地引脚连通，所述信号控制端接收所述第一信号脚的低电平信号，所述开关模块断开，所述电压输出端无输出，所述PWM芯片根据CPU反馈的接口定义信号调节控制核心电压的输出。
优选地，所述第一信号脚为所述CPU脚座上的H_SKTOCC_N信号脚。
优选地，所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的输入端为所述信号控制端，所述第一开关单元的输出端连接所述第二开关单元的导通控制端，所述第二开关单元的输入端为所述电压输入端，所述第二开关单元的输出端为所述电压输出端；当所述第一开关单元的输入端无信号输入时，所述第一开关单元的输出端输出低电平信号，所述第二开关单元的导通控制端收所述第一开关单元输出的低电平信号，所述第二开关单元导通，所述第二开关单元的输出端输出5V电压；当所述第一开关单元的输入端接收到低电平信号输入时，所述第一开关单元的输出端输出高电平信号，所述第二开关单元的导通控制端收所述第一开关单元输出的高电平信号，所述第二开关单元断开，所述第二开关单元的输出端无电压输出。
优选地，所述第一开关单元包括NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电源，所述NMOS管的栅极为所述第一开关单元的输入端，所述NMOS管的栅极经第一电阻连接第一电源，所述NMOS管的栅极经所述第二电阻接地，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的漏极为所述第一开关单元的输出端，所述NMOS管的漏极经所述第三电阻连接所述第一电源；所述第二开关单元包括PMOS管和第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述PMOS管的栅极，所述第四电阻的另一端为所述第二开关单元的导通控制端，所述PMOS管的源极为所述第二开关单元的输入端，所述PMOS管的漏极为所述第二开关单元的输出端。
本发明还提出一种主板，包括CPU脚座和与所述CPU脚座连接的CPU供电控制电路，所述CPU供电控制电路包括PWM芯片和开关模块，所述开关模块具有电压输入端、电压输出端和信号控制端，所述信号控制端用于连接CPU脚座的第一信号脚，所述电压输入端连接5V电源，所述电压输出端连接所述PWM芯片的SET信号引脚；在所述CPU脚座未装CPU时，所述第一信号脚为悬空状态，所述信号控制端无信号输入，所述开关模块导通，所述电压输出端输出5V电压到所述PWM芯片的SET信号引脚，所述PWM芯片将核心电压固定为0.8V输出；在所述CPU脚座装上CPU时，所述第一信号脚与CPU的接地引脚连通，所述信号控制端接收所述第一信号脚的低电平信号，所述开关模块断开，所述电压输出端无输出，所述PWM芯片根据CPU反馈的接口定义信号调节控制核心电压的输出。
本发明还提出一种计算机，包括主板，所述主板包括CPU脚座和与所述CPU脚座连接的CPU供电控制电路，所述CPU供电控制电路包括PWM芯片和开关模块，所述开关模块具有电压输入端、电压输出端和信号控制端，所述信号控制端用于连接CPU脚座的第一信号脚，所述电压输入端连接5V电源，所述电压输出端连接所述PWM芯片的SET信号引脚；在所述CPU脚座未装CPU时，所述第一信号脚为悬空状态，所述信号控制端无信号输入，所述开关模块导通，所述电压输出端输出5V电压到所述PWM芯片的SET信号引脚，所述PWM芯片将核心电压固定为0.8V输出；在所述CPU脚座装上CPU时，所述第一信号脚与CPU的接地引脚连通，所述信号控制端接收所述第一信号脚的低电平信号，所述开关模块断开，所述电压输出端无输出，所述PWM芯片根据CPU反馈的接口定义信号调节控制核心电压的输出。
本发明技术方案，将5V电源经开关模块连接到PWM芯片的SET信号引脚，通过开关模块的通断来控制PWM芯片的SET信号引脚是否上拉5V电压，以切换PWM芯片的核心电压输出状态；并且开关模块的信号控制端连接到CPU脚座上的第一信号脚，开关模块的通断由CPU脚座上的第一信号脚的信号决定。在未上CPU时，第一信号脚悬空无信号给开关模块，开关模块导通，PWM芯片的SET信号引脚上拉5V电压信号，PWM芯片输出固定的0.8V核心电压；在上CPU时，第一信号脚接地输出低电平给开关模块，开关模块断开，将PWM芯片的SET信号引脚上的5V电压信号断开，保证PWM芯片是根据CPU反馈的接口定义信号来调节控制核心电压输出工作。本发明CPU供电控制电路，同时满足主板上CPU和不上CPU两种情况下均有核心电压输出，并且两种工作状态的控制无需人工操作，电路会根据是否上了CPU而自动切换；如此，使得在主板生产过程中主板上CPU之前，保证有0.8V的核心电压输出，可以确认PWM芯片工作状态，方便研发工程师在研发阶段对产品做Debug调试，缩短研发周期，降低研发成本；并且，在工厂电压测试站也能够对CPU核心电压做量测，避免电压不良板流入下一站，降低烧坏主板与烧坏CPU的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明CPU供电控制电路较佳实施例与CPU脚座连接的电路模块图；
图2为本发明CPU供电控制电路较佳实施例中开关模块的模块图；
图3为本发明CPU供电控制电路较佳实施例中开关模块的电路图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种CPU供电控制电路，主要应用于计算机的主板中。
参照图1，本实施例的CPU供电控制电路与主板上的CPU脚座200连接。该CPU供电控制电路包括PWM芯片20和开关模块10，开关模块10具有电压输入端B1、电压输出端B2和信号控制端K，信号控制端K用于连接CPU脚座200的第一信号脚A，电压输入端B1连接5V电源(未标号)，电压输出端B2连接PWM芯片20的SET信号引脚(例如RT3606BC芯片的SET信号)。
本实施例的CPU供电控制电路，在CPU脚座200未装CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A为悬空状态，信号控制端K无信号输入，此时开关模块10处于导通状态，电压输出端B2与电压输入端B1连通，输出5V电压到PWM芯片20的SET信号引脚，PWM芯片20的SET信号引脚受到5V电压的电平上拉，则PWM芯片20的EN(Enable)信号开启，PWM芯片20将核心电压(即CPU核心电压)固定为0.8V输出。在CPU脚座200装上CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A与CPU的接地引脚连通，第一信号脚A为低电平状态，信号控制端K接收第一信号脚A的低电平信号，则开关模块10断开，电压输出端B2与电压输入端B1断开，电压输出端B2无电压输出，此时，PWM芯片20的SET信号引脚没有上拉电平，PWM芯片20的EN信号不开启，PWM芯片20不会将核心电压固定0.8V输出，而是PWM芯片20根据CPU反馈的接口定义信号来调节控制核心电压的输出。
本实施例的CPU供电控制电路，将5V电源经开关模块10连接到PWM芯片20的SET信号引脚，通过开关模块10的通断来控制PWM芯片20的SET信号引脚是否上拉5V电压，以切换PWM芯片20的核心电压输出状态；并且开关模块10的信号控制端K连接到CPU脚座200上的第一信号脚A，开关模块10的通断由CPU脚座200上的第一信号脚A的信号决定。在未上CPU时，第一信号脚A悬空无信号给开关模块10，开关模块10导通，PWM芯片20的SET信号引脚上拉5V电压信号，PWM芯片20输出固定的0.8V核心电压；在上CPU时，第一信号脚A接地输出低电平给开关模块10，开关模块10断开，将PWM芯片20的SET信号引脚上的5V电压信号断开，保证PWM芯片20是根据CPU反馈的接口定义信号来调节控制核心电压输出工作。本实施例CPU供电控制电路，同时满足主板上CPU和不上CPU两种情况下均有核心电压输出，并且两种工作状态的控制无需人工操作，电路会根据是否上了CPU而自动切换；如此，使得在主板生产过程中主板上CPU之前，保证有0.8V的核心电压输出，可以确认PWM芯片20工作状态，方便研发工程师在研发阶段对产品做Debug调试，缩短研发周期，降低研发成本；并且，在工厂电压测试站也能够对CPU核心电压做量测，避免电压不良板流入下一站，降低烧坏主板与烧坏CPU的风险。
本实施例中，优选第一信号脚A为CPU脚座200上的H_SKTOCC_N信号脚。CPU脚座200上H_SKTOCC_N信号脚对应的CPU Pin与CPU的接地Pin线路相连，当CPU脚座200装上CPU，则CPU脚座200上H_SKTOCC_N信号脚与接地Pin处于导通状态。当然，在其它实施例中，第一信号脚A还可以为CPU脚座200上的其它能达到相同功能作用的信号脚。
进一步地，参照图2，在本实施例中，开关模块10包括第一开关单元11和第二开关单元12，第一开关单元11的输入端为信号控制端K，第一开关单元11的输出端连接第二开关单元12的导通控制端，第二开关单元12的输入端为电压输入端B1(即连接5V电源)，第二开关单元12的输出端为电压输出端B2(即连接PWM芯片20的SET信号引脚)。当CPU脚座200未装CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A无信号输出给信号控制端K，即第一开关单元11的输入端无信号输入，第一开关单元11的输出端输出低电平信号，第二开关单元12的导通控制端收第一开关单元11输出的低电平信号，第二开关单元12导通，第二开关单元12的输出端输出5V电压；当CPU脚座200装上CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A输出低电平信号给信号控制端K，即第一开关单元11的输入端接收到低电平信号输入，第一开关单元11的输出端输出高电平信号，第二开关单元12的导通控制端收第一开关单元11输出的高电平信号，第二开关单元12断开，第二开关单元12的输出端无电压输出。
进一步地，参照图3，本实施例中，第一开关单元11包括NMOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电源+5VS(图中以5V为例)，NMOS管Q1的栅极为第一开关单元11的输入端，NMOS管Q1的栅极经第一电阻R1连接第一电源+5VS，NMOS管Q1的栅极经第二电阻R2接地，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极为第一开关单元11的输出端，NMOS管Q1的漏极经第三电阻R3连接第一电源+5VS；第二开关单元12包括PMOS管Q2和第四电阻R4，第四电阻R4的一端连接PMOS管Q2的栅极，第四电阻R4的另一端为第二开关单元12的导通控制端，PMOS管Q2的源极为第二开关单元12的输入端，PMOS管Q2的漏极为第二开关单元12的输出端。
当CPU脚座200未装CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A悬空，NMOS管Q1的栅极的电压为第二电阻R2上的分压，为高电平，NMOS管Q1导通，NMOS管Q1的漏极接地为低电平，则PMOS管Q2的栅极也为低电平，PMOS管Q2导通，PMOS管Q2的漏极与源极连通，PMOS管Q2的漏极输出5V电压到PWM芯片20的SET信号引脚，PWM芯片20输出固定0.8V的核心电压；当CPU脚座200装上CPU时，CPU脚座200的第一信号脚A接地，NMOS管Q1的栅极则接地，为低电平，NMOS管Q1断开，NMOS管Q1的漏极为第一电源+5VS提供的高电平状态，则PMOS管Q2的栅极也为高电平，PMOS管Q2断开，PMOS管Q2的漏极与源极断开，PMOS管Q2的漏极无电压输出PWM芯片20的SET信号引脚，PWM芯片20根据CPU反馈的接口定义信号来调节控制核心电压的输出工作。
需要说明的是，在其它实施例中，第一开关单元11和第二开关单元12还可为实现相同功能作用电路或器件替换，属于本发明技术构思的保护范围；上述NMOS管Q1和PMOS管Q2也可以用实现相同功能作用的开关管替换，也属于本发明技术构思的保护范围。
本发明还提出一种主板，包括CPU脚座和与CPU脚座连接的CPU供电控制电路，该CPU供电控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本主板采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不做赘述。
本发明还提出一种计算机，包括上述主板，由于本计算机采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不做赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种CPU供电控制电路，与主板上的CPU脚座连接，其特征在于，包括PWM芯片和开关模块，所述开关模块具有电压输入端、电压输出端和信号控制端，所述信号控制端用于连接CPU脚座的第一信号脚，所述电压输入端连接5V电源，所述电压输出端连接所述PWM芯片的SET信号引脚；在所述CPU脚座未装CPU时，所述第一信号脚为悬空状态，所述信号控制端无信号输入，所述开关模块导通，所述电压输出端输出5V电压到所述PWM芯片的SET信号引脚，所述PWM芯片将核心电压固定为0.8V输出；在所述CPU脚座装上CPU时，所述第一信号脚与CPU的接地引脚连通，所述信号控制端接收所述第一信号脚的低电平信号，所述开关模块断开，所述电压输出端无输出，所述PWM芯片根据CPU反馈的接口定义信号调节控制核心电压的输出。
2.如权利要求1所述的CPU供电控制电路，其特征在于，所述第一信号脚为所述CPU脚座上的H_SKTOCC_N信号脚。
3.如权利要求1所述的CPU供电控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的输入端为所述信号控制端，所述第一开关单元的输出端连接所述第二开关单元的导通控制端，所述第二开关单元的输入端为所述电压输入端，所述第二开关单元的输出端为所述电压输出端；当所述第一开关单元的输入端无信号输入时，所述第一开关单元的输出端输出低电平信号，所述第二开关单元的导通控制端收所述第一开关单元输出的低电平信号，所述第二开关单元导通，所述第二开关单元的输出端输出5V电压；当所述第一开关单元的输入端接收到低电平信号输入时，所述第一开关单元的输出端输出高电平信号，所述第二开关单元的导通控制端收所述第一开关单元输出的高电平信号，所述第二开关单元断开，所述第二开关单元的输出端无电压输出。
4.如权利要求3所述的CPU供电控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电源，所述NMOS管的栅极为所述第一开关单元的输入端，所述NMOS管的栅极经第一电阻连接第一电源，所述NMOS管的栅极经所述第二电阻接地，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的漏极为所述第一开关单元的输出端，所述NMOS管的漏极经所述第三电阻连接所述第一电源；所述第二开关单元包括PMOS管和第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述PMOS管的栅极，所述第四电阻的另一端为所述第二开关单元的导通控制端，所述PMOS管的源极为所述第二开关单元的输入端，所述PMOS管的漏极为所述第二开关单元的输出端。
5.一种主板，包括CPU脚座，其特征在于，所述主板还包括如权利要求1至4中任意一项所述的CPU供电控制电路。
6.一种计算机，其特征在于，包括如权利要求5所述的主板。
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