CN1445888A - 具保护功能的电路板及保护电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具保护功能的电路板及保护电路板的方法，是利用控制单元在被插入显示卡的工作电压高于电路板的预定电压时，则使该电路板无法随该电源开关作动而启动，以避免因插接不符规格的显示卡而导致电路板损坏的情况发生。

Description

具保护功能的电路板及保护电路板的方法

技术领域

本发明涉及一种电路板，特别涉及一种可达到防止因显示卡误插而导致元件损毁的具保护功能的电路板及保护电路板的方法。

背景技术

由于半导体制造技术的提升，使得半导体产品效能与运算能力大幅增加。为了避免因半导体产品效能与运算能力的增加而伴随着功率消耗加大与发热量递增的缺点，电子产品朝更低功率消耗发展已成为必然趋势，由于技术规格新旧交替的关系，常会出现新旧功率规格的产品并存于市场的情况。以主机板来说，其上的许多零件的工作电压都被降低，主机板上负责监督微处理器(CPU)至周边间的资料传输的芯片组的工作电压已被降低，如已逐渐成为主流的英特尔(INTEL)850/845芯片组仅支持工作电压为1.5V的显示卡。

显示卡目前现有的产品有绘图加速端(Accelerated Graphics Port，以下个称AGP)1x/2x/4x/8x等不同规格的显示卡。AGP4X/8X显示卡的工作电压为1.5V，异于早先AGP1X/2X显示卡的工作电压为3.3V。由于此工作电压的差异，使得插接显示卡于主机板上时更需小心以避免主机板上零件烧毁，例如把AGP1X/2X显示卡插接于应用845/850芯片组的主机板上，开机后3.3V工作电压会由显示卡传送至主机板，致使主机板诸如芯片组的零件可能被烧毁。

为了避免使用者误用的情况发生，要求不同工作电压的显示卡制造时于其导电端子的侧上不同依置上设置一凹槽，并且主机板中用来插置显示卡的插槽上在对应符合工作电压规格的显示卡的凹槽位置设置一凸块，如此当不符规格的显示卡插入则因凸块的阻挡而无法插入。但是，有些显示卡制造时并未符合前述要求设计，例如工作电压为3.3V的显示卡上却设有工作电压1.5V辨认凹槽，这种不符规格的显示卡安装于仅支持工作电压1.5V的主机板时，电脑开机时会烧毁芯片组而造成主机板损坏。因此，如何避免这种情况所造成主机板不当损坏成为主机板厂商的研究重点。

一般显示卡上设有多个导电端子，与主机板的插槽具有对应导电端子位置设置的接脚，以使显示卡可经导电端子与接脚接触而导接至主机板。为了能让显示卡与主机板之间能顺利沟通，所以设计显示卡必须依循已制定规定。依照规定，显示卡的其中一导电端子设计上，当显示卡的工作电压为3.3V时，需使此导电端子则悬空未接，而它工作电压为1.5V时，则使此导电端子接地。如此，当显示卡插接于主机板上时，主机板利用检测此导电端子的导接状态而得知此显示卡的工作电压为何。因此，若能使主机板在此导电端子导接状态为悬空未接时，则无法被启动开机，即可避免芯片组烧毁情况发生。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供一种防止误插不符规格的显示卡于电路板的保护电路板的方法。

本发明的另一目的在于提供一种可达到降低损毁机率的具有保护功能的电路板。

本发明的再一目的在于提供一种可在不适合电路板的显示卡插入时电路板无法开机的具有保护功能的电路板。

本发明的又一目的在于提供一种可在不适合主机板的显示卡插入时主机板无法开机的具有保护功能的主机板。

于是，本发明的具保护功能的主机板包含一可被启动而输出一触发信号以控制该主机板启动的电源开关、一可供插接一显示卡的插槽及一控制单元，该控制单元是电性连接该插槽与该电源开关，用以检测是否有显示卡插入该插槽与该显示卡的工作电压，当该显示卡插入该插槽且该显示卡的工作电压高于一预定电压时，则使该电源开关无法输出该触发信号。

本发明的其他特征及优点，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白，在附图中：

附图说明

图1是本发明的较佳实施例的电路方块图。

图2是本发明的较佳实施例的开关电路的详细电路图。

图3是本发明的较佳实施例的详细电路图。

图4是本发明的较佳实施例的操作流程图。

具体实施方式

请参照图1，图1是本发明的具保护功能的主机板的较佳实施例的方块示意图。值得注意的是，虽然本实施例是应用于主机板中，然而熟悉本技术领域者应当理解，亦可应用于其他种类的电路板。本实施例的主机板1包括一芯片组2、一电源电路3、一电源开关4、一插槽5及一控制单元6。此外，主机板1还包括诸如存储器等之类的其他电子零件，但由于已广为熟悉本技术领域者所熟知，且非本发肯改良重点，故不在赘述。

芯片组2包括南侨与北桥芯片并是主机板1控制中心，用以监督电脑系统内所有零件问的资料传输。本实施例的芯片组2可为英特尔850或845芯片组，而此芯片组2所支持的预定电压为1.5V。

电源电路3是自一电源供应器(图中未示)接收电源并依照电源开关4等其他因素来决定是否将电源供给主机板1上的各零件2、4、5、6、7，以进行电脑开机，亦即用以提供电路板的启动电力。由于主机板1自电源供应器所接收电源大致可分成一般电源V与备用电源V_SB，所以电源电路3主要包括一主电源电路与一预备电源电路(图中未示)。主电源电路是依控制单元6状态而适时提供一般电源V予主机板1上的各零件，进而达到提供主机板1的启动电力。而预备电源电路保持续(即不管电脑是否开机)供应备用电源V_SB至对应零件。亦即供应控制单元6作动所需的电力

本实施例的电源开关4是具有一外露于电脑机壳的按键(图中未示)并可在使用者按压时输出一触发信号至电源电路3，而电源电路3在接收到触发信号时会控制一般电源V开始供应至主机板1各零件，进而驱使电脑开机。图2是电源开关4的详细电路图。此电源开关4中第11与第12接脚分别电性连接外露于机壳的按键的两端，平时按键呈开路，所以第11与第12接脚并未电性连接，而当按链被按压而开启时则会导通第11与第12接脚，其中第11接脚经一电阻R400电性连接备用电源V_SB1，第12接脚电性速接至电源电路3。如此，当按键被按压时，则第11接脚会导接至第12接脚，使自备用电源V_SB1会经第11与第12接脚被传送至电源电路3，以作为触发信号，通知电源电路3进行开机作业：反之，当按键未被按压时，第11与第12接脚间开路，而备用电源V_SB1亦不会流至第12接脚，使电源开关4不会输出触发信号至电源电路3。

对应参照图3，插槽5可供插接一显示卡(图中未示)。此插槽5并具有多个对应显示卡的导电端子设置的接脚。依照规定，此插槽5具有第一接脚T_GND与第二接脚TYPEDET，其中当显示卡插接于插槽5中时，显示卡上亦会有第一导电端子与第二导电端子分别和对应接脚导接。而其中第一导电端子接地，而第二导电端子依照显示卡的工作电压来设定是否接地。在本实施例中，当显示卡的工作电压为3.3V(高于主机板1的预定电压1.5V)，则第二导电端子未接地；而当工作电压符合主机板1的预定电压时(即显示卡的工作电压亦为1.5V)，则第二导电端子接地。如此，可利用能导接至第一导电端子的第一接脚T_GND的电位变化来判断是否有显示卡插入，以及能导接至第二导电端子的第二接脚TYPEDET的电位变化来判断显示卡的工作电压(容后所述)。

此控制单元6是电性连接该插槽5与该电源开关4，用以检测是否有显示卡插入该插槽5与该显示卡的工作电压，当该显示卡插入该插槽5且显示卡的工作电压高于主机板1的预定电压时，则使该电源开关4无法输出该触发信号。在本实施例中，此控制单元6包含一用以检测该插槽显示卡是否插入的第一检测元件61与第二检测元件62。第二检测元件62桥接第一检测元件61与电源开关4，并用以检测显示卡的工作电压是否高于预定电压，而当第一检测元件61检测到显示卡插A时与第二检测元件62检测到该插入显示卡的工作电压高于该预定电压时，则使该电源开关4无法输出触发信号。

第一检测元件61包括第一晶体管Q43、两串接电阻R438、R439，其中第一晶体管Q43的第一基极B1电性连接两电阻R438、R439间与第一接脚T_GND，其中电阻R438未与第一基极B1、第一接脚T_GND和电阻R439连接的端更电性连接备用电源V_SB2，而另一电阻R439未与第一基极B1、第一接脚T_GND和电阻438电性连接的端接地。第一晶体管Q43的第一射极E1更接地。如此，当显示卡未插接于插槽4时，则第一接脚T-GND会位于第一电位(约为V_SB*R439/(R438+R439))，且此第一电位的电压高于第一晶体管Q43的启动电压(约0.7V)，致使第一晶体管Q43会导通，使第一集电极C1会导接至第一射极E1而接地。再者，当显示卡插入插槽5时，则会因第一接脚T-GND导接至显示卡上已接地的第一导电端子而位于第二电位(即接地)，使得第一晶体管Q43不导通，让第一集电极C1亦不会导通至第一射极E1。此，利用第一检测元件开的第一晶体管Q43是否被导通即可判断第一接脚T_GND位于第一或第二电位，进而获得显示卡是否被插入插槽5的讯息。

第二检测元件62具有第二晶体管Q41与一电阻R435。此第二晶体管Q41的第二基极B2电性连接至电阻R435、第二接脚TYPEDET与第一晶体管Q43的第一集电极C1，而第二集电极C2电性连接至电源开关4的第11接脚上电阻R400未与备用电源V_SB电性连接的端(即图2中的端点A)，第二射极E2接地。因此第二晶体管Q41会使第一晶体管Q43是否导通与第二接脚TYPEDET的电位(第三电位/第四电位)来决定是否导通。当显示卡的工作电压为3.3V时，则显示卡上由于对应导接第二接脚TYPEDET的第二导端子为悬空未接，因此第二接脚TYPEDET的电位等于第三电位(约V3.3)，此第三电位的电压足以使第二晶体管Q41导通。反之，当显示卡的工作电压为1.5V时，则第二接脚TYPEDET因第二导电端子接地而降低至第四电位(即接地电位)，使得第二晶体管Q41不导通。

依据前述，控制单元6的运作状态大致可分成下列三种条件，分段论述：

(1)当显示卡未插入主机板1插槽5：

由于显示卡未插入，无需考虑第一接脚T_GND与第二接脚TYPEDET导接至显示卡的变化，因此第一接脚T_GND位于第一电位，即第一基极B1位于第一电位，使得第一晶体管Q43导通，连带第二晶体管Q41的第二基极B2会接地，即第二接脚亦会位于第四电位，致使第二晶体管Q41不导通，使得电源开关4仍维持原本未增加控制单元6的动作方式，亦即第11接脚仍可将备用电源V_SB1馈入第12接脚，如此此当电源开关4的按键被按压(即第11与第12接脚导通)，由第12接脚输出由备用电源V_SB产生的触发信号至电源电路3。

(2)显示卡插入与显示卡工作电压未高于主机板的预定电压：

当显示卡插入插槽5后，因显示卡上对接第一接脚T_GND的第一导电端子接地，第一接脚T_GND会位于第二电位(即接地)，连带第一晶体管Q43不导通而可视为第二基极B2未导接至第一晶体管Q43，所以第二晶体管Q41仅需依照第二接脚TYPEDET的电位来决定是否导通即可。其后，第二接脚TYPEDET因第二导电端子接地而位于第四电位(即接地)，使第二晶体管Q41未导通，即与前述段落的状态相同，电源开关4仍可输出触发信号至电源电路3。本实施例中，将显示卡未插入与显示卡符合主机板1的预定电压的两种情况中，控制单元6定义为未启动。

(3)显示卡插入与显示卡工作电压高于主机板的预定电压：

此时，第一接脚T_GND使于第二电位(接地)与第二接脚位于第三电位，使第一晶体管加3不导通而第二晶体管Q41导通，致电源开关4的第11接脚上的A端点上的电压会因经导通的第二晶体管Q41而接地(即第二集电极C2接地)，在如此状况下，由于备用电源V_SB1已无法经第11接脚馈入电源开关中使得无论电源开关4的按键是否被按压都无法输出由备用电源V_SB1所产生的触发信号至电源电路3，使得电源电路3不会供应一般电源V至主机板1上的各零件而无法开机，进而可有效避免烧毁芯片组2与主机板的毁坏情况发生。

此外，请再参照图1，本实施例的主机板1还包括一警示单元入此警示电路7，电性连接至控制单元6并随控制单元6启动(即前述第三种状况，工作电压高于预定电压的显示卡被插于主机板1上)而被触发输出一警示信号以警告使用者的误插。在本实施例中，如图3，此警示单元7具有第三晶体管Q42、两电阻R436、R437与一发光二极管LED3。电阻R436的一端电性连接至第二晶体管Q41的第二集电极与电源开关4的第11接脚的端点A，而另一端电性连接至第三晶体管Q32的第三基极B3。电阻R437的一端电性连接备用电源V_SB4，而另一端电性连接至第三晶体管Q42的第三集电极C3与发光二极管LED3的P极。第三晶体管Q3的第三射极E3与发光二极管LED3的N极接地。藉此，当控制单元6未启动(即其第二晶体管Q41未导通)时，第三晶体管Q42则因自电源开关的备用电源V_SB4的馈入而导通，使第三晶体管Q42的第三集电极C3可视为接地，使得发光二极管LED亦不被驱动。反之，当控制单元6启动(即第二晶体管Q41导通)时，连带使第三晶体管Q42的第三基极B3接地而不导通，使得第三集电极C3的备用电源V_SB4电流流至发光二极管LED3而使其发光，以提醒使用者误插不符规格显示卡的讯息。

依据前述，配图4，对于本案的主机板1控制流程作说明。首先在步骤81，利用第一检测元件61判断显示卡是否插入插槽5内。当显示卡未插A插槽时，亦即第一接脚TGND位于第一电位，则至步骤82，控制单元6的第一晶体管Q43导通与第二晶体管Q41不导通，亦即控制单元6未开启，使电源开关4可正常开启。而当显示卡插A插槽时，即第一接脚T_GND他于第二电位，则至步骤83，利用第二检测元件62判断显示卡的工作电压是否符合主机板1的预定电压。而当步骤83中，判断显示卡的工作电压符合主机板1的预定电压，即第二接脚TYPEDET位于第四电位，控制单元6的第一晶体管Q43与第二晶体管Q41都不导通，亦即控制单元6未开启，因此亦进入步骤82，使电源开关4可正常开机输出触发信号。而当步骤83中，判断显示卡的工作电压不符合主机板1的预定电压时，即第二接脚TYPEDET位于第三电位，则进入步骤84，控制单元6启动，使第一晶体管Q43不导通与第二晶体管Q41导通，致使电源开关4因其第11接脚的端点A接地，使其无法再输出触发信号至电源电路3，使得主机板1无法被启动开机，如此此避免芯片组2烧毁的情况发生。最后，在步骤85中，警示单元85的发光二极管LED3被启动而发光，以告知使用者显示卡不符主机板的预定电压的讯息，进而提醒使用者更换符合主机板的预定电压的显示卡。

综前所述，本发明的主机板1确实可在不符主机板的预定电压的显示卡插入时，适时闩销电源开关4，使得即使使用者按压电源开关4的按键，电源开关4仍无法再输出触发信号，让电源电路3不会启动而无法将一般电源V馈入各零件，亦即无法开机。如此，利用本发明确实可解决因误插不符规格显示卡而在开机后导致芯片组2烧毁的问题，进而达到延长产品寿命与便于使用者自行安装显示卡的功效。此外，警示单元7在不符规格显示卡插入时，还会发出警示信号，以提醒使用者更换符合主机板1的预定电压的显示卡，进而更可提高使用者自行安装的便利性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围。

Claims (24)

1.一种具保护功能的主机板，包含：

一电源开关，可被启动而输出一触发信号以控制该主机板启动；

一插槽，供插接一显示卡；及

一控制单元，电性连接该插槽与该电源开关，用以检测是否有显示卡插入该插槽与该显示卡的工作电压，当该显示卡插入该插槽且该显示卡的工作电压高于一预定电压时，则使该电源开关无法输出该触发信号。

2.如权利要求1所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该控制单元具有第一检测元件，用以检测该插槽是否被该显示卡插入。

3.如权利要求2所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该拨槽具有第一接脚，在该插槽未被插入该显示卡时，该第一接脚为第一电位，而当插槽被插入该显示卡时，该第一接脚位于一不同于该第一电位的第二电位。

4.如权利要求3所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该第一电位高于该第二电位，而该第一检测元件包含一具有第一基极、第一集电极与第一射极的第一晶体管，该第一基极电性连接至该第一接脚，该第一射极接地，而当该第一接脚位于该第一电位时，该晶体管导通，而当该第一接脚位于该第二电位时，则第一晶体管不导通。

5.如权利要求4所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该控制单元还包含第二检测元件，桥接该第一检测元件与该电源开关并用以检测该插入显示卡的工作电压是否高于该预定电压，而当该第一检测元件检测到该显示卡插入时与第二检测元件检测到该插入显示卡的工作电压高于该预定电压时，则使该电源开关无法输出该触发信号。

6.如权利要求5所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该插槽具有第二接脚，该被插入显示卡的工作电压高于该预定电压时，该第二接脚位于第三电位，否则该第二接脚位于一不同于该第三电位的第四电位。

7.如权利要求6所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该第三电位高于第四电位，该第二检测元件包含具有第二基极、第二集电极与第二射极的第二晶体管，该第二基极电性连接至该第二接脚与该第一晶体管的第一集电极，该第二射极接地，该第二集电极电性连接至该开关元件，而当该第二接脚位于该第三电位时，该第二检测元件导通。

8.如权利要求1所述的具保护功能的主机板，其特征在于，包括一警示单元，电性连接至该控制单元并随该控制单元启动而被触发输出一警示信号。

9.如此权利要求8所述的具保护功能的主机板，其特征在于，该警示单元具有一发光元件可随该警示单元的触发而发亮。

10.一种保护主机板的方法，包含以下步骤：

(A)检测一显示卡是否插接于该主机板：

B)检测该显示卡的工作电压是否高于该主机板的预定电压；及

(C)当分别在步骤A中检测到该显示卡插入该主机板及在步骤B中检测到该显示卡的工作电压高于该预定电压时，则使该主机板无法开机。

11.如此权利要求10所述的保护主机板的方法，其特征在于，还包括一步骤D，当分别在步骤A中检测到该显示卡插入该主机板及在步骤B中检测到该显示卡的工作电压高于该预定电压时，则输出一警示信号。

12.一种具保护功能的主机板，包含：

一电源开关，可被开启而输出一触发信号以控制该主机板启动；

一插槽，供插接一显示卡；及

一控制单元，电性连接该插槽与该电源开关，用以检测是否有显示卡插入该插槽与该显示卡的工作电压，当该显示卡插入该插槽且该显示卡的工作电压不符合一预定电压时，则该控制单元启动使该电源开关无法输出该触发信号。

13.一种保护主机板的方法，包含合以下步骤：

(A)检测一插接显示卡的工作电压是否高于该主机板的一预定电压；及

(B)当检测到该显示卡的工作电压高于该预定电压时，则使该主机板无法开机。

14.如权利要求13所述的保护主机板的方法，其特征在于，还包括一步骤(C)：当检测到该显示卡的工作电压高于该预定电压时，则输出一警示信号。

15.一种具保护功能的主机板，包含：

一电源开关，可被开启而输出一触发信号以控制该主机板启动：

一插槽，供插接一显示卡；及

一控制单元，电性连接该插槽与该电源开关用以检测该显示卡的工作电压；

其中，当该控制单元检测到该显示卡的工作电压会对主机板造成损害时，则该控制单元使该电源开关无法输出该触发信号。

16.如权利要求15所述的具保护功能的主机板，其特征在于，还包括一警示单元，电性连接至该控制单元并随该控制单元的触发而输出一警示信号。

17.一种具保护功能的电路板，包含：

一电源电路，用以提供该电路板的启动电力；

一插槽，供插接一插卡，该插卡具有高工作电压与低工作电压的规格；及

一控制单元，电性连接该插槽与该电源电路，用以检测该插卡的工作电压：

其中，当该控制单元检测到该插卡的高工作电压会对该电路板造成损害时，则使该电源电路无法提供该电路板的启动电力。

18.如权利要求17所述的具保护功能的电路板，其特征在于，还包括一警示单元，使该控制单元的触发而输出一警示信号。

19.一种保护电路板的方法，包含：

提供一电源电路，用以提供该电路板的启动电力；

提供一插槽，供插接一插卡，该插卡具有高工作电压与低工作电压的规格；

提供一控制单元，用以检测该插卡的工作电压；

以及当检测到该插卡的高工作电压会对该电路板造成损害时，则使该电源电路无法提供该电路板的启动电力。

20.如此权利要求19所述的保护电路板的方法，其特征在于，还包括：提供一警示单元，当该电源电路无法提供该电路板的启动电力时，输出一警示信号。

21.一种具芯片保护功能的电路板，包含：

一主电源电路，用以提供该电路板的启动电力；

一插槽，供插接一插卡，该插卡具有高工作电压与低工作电压的规格；

一控制单元，电性连接该插槽与该主电源电路，用以检测该插卡的工作电压；以及

一预备电源电路，用以提供该控制单元的运作电力；

其中，当该控制单元检测到该插卡的高工作电压会对该电路板的芯片造成损害时，则使该主电源电路无法提供该电路板的启动电力。

22.如权利要求21所述的具芯片保护功能的电路板，其特征在于，还包括一警示单元，当该主电源电路无法提供该电路板的启动电力时，利用该预备电源电路输出一警示信号。

23.一种保护电路板的方法，包含：

提供一主电源电路，用以提供该电路板的启动电力；

提供一插槽，供插接一插卡，该插卡具有高工作电压与低工作电压的规格；

提供一控制单元，用以检测该插卡的工作电压；

以及提供一预备电源电路，用以提供该控制单元的运作电力：

其中当检测到该插卡的高工作电压会对该电路板造成损害时，则使该主电源电路无法提供该电路板的启动电力。

24.如权利要求23所述的保护电路板的方法，其特征在于，还包括：提供一警示单元，当该主电源电路无法提供该电路板的启动电力时，利用该预备电源电路输出一警示信号。

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