CN111736687A

CN111736687A - 一种服务器主板及其温度保护电路

Info

Publication number: CN111736687A
Application number: CN202010594601.5A
Authority: CN
Inventors: 冯子秋
Original assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2020-10-02

Abstract

本发明公开了一种温度保护电路，考虑到三极管本身的阻抗与温度具有线性关系，因此本申请中利用三极管电流镜电路来感测电路板预设位置的温度，并将三极管电流镜路输出端的电流作为受控电流源来与控制电路协同工作，在电路板预设位置温度值过高的情况下控制热插拔IC停止工作，由于三极管电流镜电路主要由两个三极管组成，体积较小容易安装于电路板上，实现了对电路板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对电路板进行保护，降低了维修成本。本发明还公开了一种服务器主板，具有如上温度保护电路相同的有益效果。

Description

一种服务器主板及其温度保护电路

技术领域

本发明涉及温度检测领域，特别是涉及一种温度保护电路，本发明还涉及一种服务器主板。

背景技术

由于多种设备(例如服务器)的电路板上存在较多电容，在接入电源的瞬间会产生较大的电流对电容进行充电，为了避免该现象的产生，通常会在主要电源输入端口后端接入热插拔电路，初期在电路板上通常使用分离型热插拔电路，分离型热插拔电路中的温度监测电路可以灵活地调整设置位置，以便对目标设备电路板指定位置的温度进行检测，从而达到对电路板进行保护的目的。

但是对着集成度的要求，目前各厂商均将热插拔电路集成到IC(IntegratedCircuit，集成电路)中，虽然减小了热插拔电路的占用空间，但是热插拔IC中的温度监测电路的位置已经被固定且无法改动，如此一来，在面对不同类型的电路板时，无法通过对热插拔IC中温度监测电路位置的改动来实现对电路板上指定位置的温度监测，而且通常情况下电路板上可用空间较小，现有的温度监测电路不易安装于电路板上，当电路板上某些位置的温度过高且热插拔IC中的温度监测电路无法发现时，便可能导致电路板的损坏，增加了维修成本。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度保护电路，实现了对电路板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对电路板进行保护，降低了维修成本；本发明的另一目的是提供一种包括上述温度保护电路的服务器主板，实现了对主板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对主板进行保护，降低了维修成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种温度保护电路，包括：

输入端设置于目标设备的电路板上预设位置的三极管电流镜电路，用于在自身的输出端形成具有与所述预设位置处的温度值对应电流值的电流；

与所述三极管电流镜电路的输出端连接的控制电路，用于在所述电流值对应的所述温度值超过第一预设阈值时控制热插拔IC停止工作，所述热插拔IC工作会引起所述预设位置发热。

优选地，所述控制电路包括控制信号生成电路以及电平控制子电路；

所述控制信号生成电路，用于在所述电流值对应的所述温度值低于第一预设阈值时向所述电平控制子电路发送第一控制信号，在所述电流值对应的所述温度值大于所述第一预设阈值时向所述电平控制子电路发送第二控制信号；

所述电平控制子电路，用于在接收到所述第一控制信号时向所述热插拔IC的使能端发送高电平，在接收到所述第二控制信号时向所述热插拔IC的使能端发送低电平。

优选地，所述控制信号生成电路包括第一上拉电源、第一电阻以及第二电阻，所述电平控制子电路包括第三电阻、可控开关以及第二上拉电源；

所述第一上拉电源的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述三极管电流镜电路的输出三极管的集电极以及所述可控开关的控制端连接，所述第二电阻的第二端、所述输出三极管的发射极以及所述可控开关的第一端共同接地，所述可控开关的第二端分别与所述第三电阻的第一端以及所述热插拔IC的使能端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二上拉电源连接；

其中，当所述温度值超过所述第一预设阈值时，所述输出三极管的集电极与发射极之间电流的电流值低于第二预设阈值，所述可控开关的第一端与第二端之间导通。

优选地，该温度保护电路还包括处理器以及提示器；

所述处理器，用于在自身检测端检测到低电平时控制所述热插拔IC停止工作并且控制所述提示器提示所述预设位置温度过高；

所述处理器的检测端与所述可控开关的第二端以及所述第三电阻的第一端连接，所述处理器信号输出端分别与所述热插拔IC的使能端以及所述提示器连接。

优选地，所述三极管电流镜电路包括供电电源、第四电阻、输入端三极管以及所述输出端三极管；

所述供电电源与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述输入端三极管的集电极、所述输入端三极管的基极以及所述输出端三极管的基极连接，所述输入端三极管的发射极以及所述输出端三极管的发射极均接地。

优选地，所述可控开关为三端稳压器或金属氧化物半导体场效应晶体管MOS管。

优选地，所述处理器还用于在自身检测端检测到高电平时控制所述热插拔IC使能，以便所述热插拔IC恢复工作。

优选地，该温度保护电路还包括散热装置；

则所述处理器还用于在自身检测端检测到低电平时控制所述散热装置工作，以便降低所述预设位置的温度。

优选地，所述散热装置为散热风扇。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器主板，包括如上任一项所述的温度保护电路。

本发明提供了一种温度保护电路，考虑到三极管本身的阻抗与温度具有线性关系，因此本申请中利用三极管电流镜电路来感测电路板预设位置的温度，并将三极管电流镜路输出端的电流作为受控电流源来与控制电路协同工作，在电路板预设位置温度值过高的情况下控制热插拔IC停止工作，由于三极管电流镜电路主要由两个三极管组成，体积较小容易安装于电路板上，实现了对电路板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对电路板进行保护，降低了维修成本。

本发明还提供了一种服务器主板，具有如上温度保护电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种温度保护电路的结构示意图；

图2为本发明提供的一种控制电路的结构示意图；

图3为本发明提供的一种三极管电流镜电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种温度保护电路，实现了对电路板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对电路板进行保护，降低了维修成本；本发明的另一核心是提供一种包括上述温度保护电路的服务器主板，实现了对主板指定位置的温度监测，并在温度超标时控制热插拔IC停止工作以便对主板进行保护，降低了维修成本。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

请参考图1，图1为本发明提供的一种温度保护电路的结构示意图，该温度保护电路包括：

输入端设置于目标设备的电路板上预设位置的三极管电流镜电路1，用于在自身的输出端形成具有与预设位置处的温度值对应电流值的电流；

与三极管电流镜电路1的输出端连接的控制电路2，用于在电流值对应的温度值超过第一预设阈值时控制热插拔IC停止工作，热插拔IC工作会引起预设位置发热。

具体的，考虑到如上背景技术中的技术问题，由于申请人考虑到了三极管本身的阻抗与温度具有线性关系，可以利用温度对三极管所在电路电能参数的影响来进行温度的检测，因此本发明实施例中将三极管电流镜电路1设置于目标设备电路板上预设位置来对该位置的温度进行感测，预设位置的温度会直接作用与三极管电流镜电路1输入端的三极管，从而在三极管电流镜电路1的输出端形成具有与预设位置处的温度值对应电流值的电流，如此一来便相当于实现了将温度值转换成了电流值。

具体的，由于电流值与温度值相对应，想要实现对热插拔IC的控制，还需要设置控制电路2作为控制者来根据电流值的具体数值对热插拔IC进行不同的控制，因此本发明实施例中设置了控制电路2，其可以在电流值对应的温度值超过第一预设阈值时控制热插拔IC停止工作，从而实现对预设位置的降温。

其中，控制电路2可以对电流值进行检测，并根据预设的对应关系计算出电流值对应的温度值，然后对热插拔IC进行控制，控制电路2还可以响应于不同的电流值直接对热插拔IC进行相应的控制，本发明实施例在此不做限定。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的一种控制电路2的结构示意图，在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，控制电路2包括控制信号生成电路21以及电平控制子电路22；

控制信号生成电路21，用于在电流值对应的温度值低于第一预设阈值时向电平控制子电路22发送第一控制信号，在电流值对应的温度值大于第一预设阈值时向电平控制子电路22发送第二控制信号；

电平控制子电路22，用于在接收到第一控制信号时向热插拔IC的使能端发送高电平，在接收到第二控制信号时向热插拔IC的使能端发送低电平。

具体的，本发明实施例中通过电平控制子电路22可以对热插拔IC使能端的电平进行控制，从而实现对热插拔IC的使能与停止工作的控制，通常情况下的电平控制子电路22都具有结构简单以及体积小的优点。

当然，除了上述方式外，还可以通过其他多种方式实现对于热插拔IC停止工作的控制，本发明实施例在此不做限定。

具体的，控制信号生成电路21可以根据不同的电流值生成相应的第一控制信号以及第二控制信号，从而实现对于电平控制子电路22输出的电平高低的控制，其可以为多种类型，例如可以通过结构简单的分压电路实现，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，控制信号生成电路21包括第一上拉电源V1、第一电阻R1以及第二电阻R2，电平控制子电路22包括第三电阻R3、可控开关D1以及第二上拉电源V2；

第一上拉电源V1的输出端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端、三极管电流镜电路1的输出三极管的集电极以及可控开关D1的控制端连接，第二电阻R2的第二端、输出三极管的发射极以及可控开关D1的第一端共同接地，可控开关D1的第二端分别与第三电阻R3的第一端以及热插拔IC的使能端连接，第三电阻R3的第二端与第二上拉电源V2连接；

其中，当温度值超过第一预设阈值时，输出三极管的集电极与发射极之间电流的电流值低于第二预设阈值，可控开关D1的第一端与第二端之间导通。

具体的，如上的控制信号生成电路21以及电平控制子电路22通过少量的电阻、单独的可控开关D1以及上拉电源便可以实现，结构简单、成本较低且占用空间较小，能够进一步地节省占用的电路板空间。

其中，当温度值升高的时候，输出三极管上的电流值便会降低，可控开关D1的控制端所接收到的电压值也就会升高，一旦该电压值达到可触发可控开关D1导通的电压值，可控开关D1便会导通并使得第二上拉电源V2接地，那么热插拔IC的使能端便会接收到低电平从而停止工作。

具体的，通过合理设置第一电阻R1以及第二电阻R2的组合，可以使得在温度值为第一预设阈值时，可控开关D1控制端的接收到的电压值为触发导通的电压值，从而实现控制热插拔IC停止工作的目的。

当然，除了上述的具体结构外，控制信号生成电路21以及电平控制子电路22还可以分别为其他具体形式，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该温度保护电路还包括处理器以及提示器；

处理器，用于在自身检测端检测到低电平时控制热插拔IC停止工作并且控制提示器提示预设位置温度过高；

处理器的检测端与可控开关D1的第二端以及第三电阻R3的第一端连接，处理器信号输出端分别与热插拔IC的使能端以及提示器连接。

具体的，为了方便工作人员及时发现温度值过高的情况并进行相应的降温等处理，本发明实施例中设置了处理器，其可以在接收到低电平时控制热插拔IC停止工作的同时，还控制提示器提示预设位置温度过高，使得工作人员及时采取必要的保护措施。

其中，处理器可以为多种类型，例如可以为单片机等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，提示器可以为多种类型，例如可以为语音提示器等，本发明实施例在此不做限定。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图3，图3为本发明提供的一种三极管电流镜电路1的结构示意图，作为一种优选的实施例，三极管电流镜电路1包括供电电源、第四电阻R4、输入端三极管Q1以及输出端三极管Q2；

供电电源与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端分别与输入端三极管Q1的集电极、输入端三极管Q1的基极以及输出端三极管Q2的基极连接，输入端三极管Q1的发射极以及输出端三极管Q2的发射极均接地。

具体的，如上三极管电流镜电路1的器件较少、体积小且成本低，能够进一步较小温度保护电路的体积。

其中，在图3中，由电流镜的工作原理可知，由于两个三极管基极的电流一致，因此I1等于I2，而当温度值升高时，由于Q1的阻抗升高，因此I1会减小，I2同理也会减小，其中，温度值与I1以及I2的关系可以为T*T2＝β，β为三极管电流镜电路1中的预设的三极管的温度与电流值的相关系数，T为预设位置的温度值，I2为流经输出端三极管Q2的电流值。

当然，除了如上结构外，三极管电流镜电路1还可以为其他具体类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，可控开关D1为三端稳压器或金属氧化物半导体场效应晶体管MOS管。

具体的，三端稳压器以及MOS管均具有体积小、成本低以及寿命长等优点。

当然，除了三端稳压器或MOS管外，可控开关D1还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，处理器还用于在自身检测端检测到高电平时控制热插拔IC使能，以便热插拔IC恢复工作。

具体的，考虑到在预设位置的温度值降低到第一预设阈值以下后，需要控制热插拔IC恢复工作，因此在本发明实施例中，处理器可以在自身检测端检测到高电平时(此时温度值低于第一预设阈值)自动控制热插拔IC恢复工作，自动化程度较高。

作为一种优选的实施例，该温度保护电路还包括散热装置；

则处理器还用于在自身检测端检测到低电平时控制散热装置工作，以便降低预设位置的温度。

具体的，考虑到一旦热插拔IC停止工作，那么便影响了工作效率，为了使得热插拔IC尽快地恢复工作，可以通过散热装置主动为预设位置降温，使得热插拔IC尽快地恢复工作，以便提高工作效率。

作为一种优选的实施例，散热装置为散热风扇。

具体的，散热风扇具有体积小、成本低以及寿命长等优点。

其中，散热风扇还可以为电路板上原有的散热风扇，如此可以节约成本。

当然，除了散热风扇外，散热装置还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

本发明还提供了一种服务器主板，包括如前述实施例中的温度保护电路。

对于本发明实施例提供的服务器主板的介绍请参照前述的温度保护电路的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种温度保护电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述控制电路包括控制信号生成电路以及电平控制子电路；

3.根据权利要求2所述的温度保护电路，其特征在于，所述控制信号生成电路包括第一上拉电源、第一电阻以及第二电阻，所述电平控制子电路包括第三电阻、可控开关以及第二上拉电源；

4.根据权利要求3所述的温度保护电路，其特征在于，该温度保护电路还包括处理器以及提示器；

5.根据权利要求4所述的温度保护电路，其特征在于，所述三极管电流镜电路包括供电电源、第四电阻、输入端三极管以及所述输出端三极管；

6.根据权利要求4所述的温度保护电路，其特征在于，所述可控开关为三端稳压器或金属氧化物半导体场效应晶体管MOS管。

7.根据权利要求4所述的温度保护电路，其特征在于，所述处理器还用于在自身检测端检测到高电平时控制所述热插拔IC使能，以便所述热插拔IC恢复工作。

8.根据权利要求4至7任一项所述的温度保护电路，其特征在于，该温度保护电路还包括散热装置；

9.根据权利要求8所述的温度保护电路，其特征在于，所述散热装置为散热风扇。

10.一种服务器主板，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的温度保护电路。