CN2641704Y - 计算机主机板上的备用电容装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种备用电容装置，此装置包含了三个不同电容量与工作电压的电容、一检测电路与一切换电路，三个电容分别为一输出电压为5V的第一电容，一输出电压为3.3V的第二电容与一输出电压为12V的第三电容所组成，该备用电容装置装设于一计算机系统的电源供应器上并分别与该电源供应器的一5V、3.3V与12V的电压输出端并联，当计算机主机板的基本输入输出系统(BIOS)更新时，一旦发生计算机系统断电时，该备用电容装置即可持续供电约30秒，让BIOS及时完成更新。

Description

计算机主机板上的备用电容装置

技术领域

本实用新型涉及一种电容装置，特别是指一种用于计算机主机板上的BIOS更新时的备用电容装置。

背景技术

计算机开机时，计算机系统首先寻找基本输入输出系统(Basic InputOutput System，以下简称BIOS)程序，将其执行后才进入开机程序。BIOS即为固化软件(firmware)，计算机系统必须通过它所包含的基本程序代码才能让硬件与软件相互沟通。一般来讲，BIOS装设在计算机的主机板上，其在计算机系统的作用为：将所有外围系统做初始化(Initialize)、安装(Implement)、参数化(Parametric)等工作。接着，BIOS便针对计算机系统执行计算机开启自我测试的工作(P.O.S.T，Power On Self Test)；当完成相关外围的所有激活程序后，BIOS便开始寻找操作系统的所在位置，然后将控制权转交给操作系统进入一般开机程序。所以，BIOS掌控了计算机开机时的动作，因此，其中的软件内容成为计算机开机时的主要部分。

不过，由于计算机技术发展可以十倍速计，常常因为一个新的外围设备或者一些主要组件的变更，使得位于主机板上BIOS也必须随着这些变更加以修正，于是有了BIOS更新(refresh)的需求。为了满足这种需求，主机板供货商即将以往以只读存储器作为BIOS存储介质的设计方式，更改为以闪存(Flash memory)作为储存BIOS的单元。如此以闪存为BIOS储存媒体的做法，几乎成为现今主机板厂商的设计方向。

然而，在BIOS更新时，必须要注意的一点是不能断电。因为如果在BIOS更新时发生断电，更新程序未完成，BIOS即会变成不完整，于是，计算机将无法开机。其道理如上所述，BIOS负责计算机开机的系统检查程序，此检查程序未完成，计算机即无法开机，可能就必须送厂处理，可说相当麻烦。

实用新型内容

鉴于以上BIOS更新时的基本电力需求，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种备用电容装置，可在BIOS更新时，一旦发生断电事故，可供应充足的电力与时间让BIOS完成更新，以避免计算机无法再开机的问题。

依据本实用新型所揭露的技术，本实用新型提供了一种备用电容装置，装设于一计算机系统的电源供应器上作为一主机板的备用电源，其中，该电容装置包含有：

一第一电容，具有一第一输出电压；

一第二电容，具有一第二输出电压；

一第三电容，具有一第三输出电压；

一检测电路，接收该主机板所传送的一电源输出状态信号，并依据该电源输出状态信号送出一切换控制命令；及

一切换电路，与该电源供应器的直流输出端和该第一电容、该第二电容与该第三电容相连接；该切换电路接收该检测电路送出的切换控制命令，切换该第一电容、该第二电容与该第三电容和该电源供应器的直流输出端的连接状态。

其中，当该切换电路接收到该切换控制命令为一开启(turn on)命令时，该第一电容、第二电容与第三电容分别与该电源供应器的该第一输出电压、第二输出电压与第三输出电压的电压输出端并联；当该切换电路接收到该切换控制命令为一断路(turn off)命令时，该第一电容、第二电容与第三电容分别与该电源供应器的该第一输出电压、第二输出电压与第三输出电压的电压输出端断路。

如上所述的备用电容装置，其中，该第一输出电压为5伏特，该第二输出电压为3.3伏特，该第三输出电压为12伏特。

如上所述的备用电容装置，其中，该备用电容装置在该计算机系统断电时可供应约30秒的电力。

如上所述的备用电容装置，其中，该第一电容的电容量是2400法拉，可供应20安培的持续电力；该第二电容的电容量是1000法拉，可供应10安培的持续电力；该第三电容的电容量是600法拉，可供应20安培的持续电力。

如上所述的备用电容装置，其中，该检测电路在该电源输出状态信号是低态时，送出开启的该切换控制命令；该检测电路在该电源输出状态信号为高态时，送出断路的该切换控制命令。

如上所述的备用电容装置，其中，该第一电容由多个电容并联所组成。

如上所述的备用电容装置，其中，该第二电容由多个电容并联所组成。

如上所述的备用电容装置，其中，该第三电容由多个电容并联所组成。

有关本实用新型的特征与效果，下面配合附图和最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的备用电容装置的具体实施例方块图。

图中标号为：

10         交流电源

20         电源供应器

21         交流到直流转换器

30         ATX电源插座

40         备用电容装置

41         第一电容

42         第二电容

43         第三电容

44         检测电路

45         切换电路

PS_ON#     电源输出状态信号

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型的备用电容装置的具体实施例方块图。本实用新型的备用电容装置40，可直接装设在电源供应器20当中。备用电容装置40包含了第一电容41、第二电容42、第三电容43、检测电路44与切换电路45。

从图1可以看出，备用电容装置40装置在电源供应器20上，并通过其中的切换电路45与电源供应器20上的交流到直流转换器21的输出并联，以连接至ATX电源插座30。而电源供应器20的交流到直流转换器21当中，一般包含了三个电压转换器，三个电压转换器的输出电压分别供应主机板上的不同组件的工作电压，分别为5伏特(Volt，以下简称V)、3.3V与12V。

电源供应器20当中的交流到直流转换器21，其输出连接至ATX电源插座30，即可通过ATX电源插座30将电源供应至主机板。

从图1的配置可以看出，本实用新型的备用电容装置40与交流到直流转换器21的输出并联，即，第一电容41、第二电容42与第三电容43分别与交流到直流转换器21当中的三个不同的转换器输出并联，不过，当中需经过切换电路45的切换动作才能得以连接。所以，只要三个电容的工作电压选择与三个转换器的输出电压相同即可，只要经过适当的控制，即，通过本实用新型的备用电容装置40当中的检测电路44，即可让三个电容在电源供应器20供电时蓄电，在不正常断电状态时放电。

有关本实用新型的动作说明如下：当交流电源存在时，检测电路44会控制切换电路45；正常开机时，主机板上的电源输出状态信号，即，PS_ON#信号为低态(Low)，此时，检测电路44会将切换电路45开启(turn on)，将分别将第一电容41、第二电容42与第三电容43连接至交流到直流转换器21的直流电源输出，并分别进行充电。当正常关机时，主机板上的PS_ON#信号为高态(High)，检测电路44检测到此PS_ON#为高态(High)的信号，即会将切换电路45断路(turn off)，第一电容41、第二电容42与第三电容43便与交流到直流转换器21的直流输出端断路，不致影响主机板的正常关机。

一旦交流电源10由原来的正常开机状态下变为不存在时，即，忽然断路时，由于主机板上的PS_ON#信号仍为开机时的低态(Low)，且切换电路45为开启(turr on)状态，即，第一电容41、第二电容42与第三电容43为并联至交流到直流转换器21的三个不同电压的直流电源输出的状态，电容便会对主机板放电。

为了能让电容持续放电约30秒以让BIOS能适时完成更新，且放电期间的压降能达到一定的水平，所以，电容的电容量的必须适当地设计。

在第一电容41方面，将其设定为5V的输出，则在持续供电30秒且30秒后电压值保持在4.75V以上，期间持续供电20安培(A)，这种条件下，第一电容41的电容量计算如下：

I＝C*(dv/dt)

20(A)＝C[(5-4.75)V/30sec]

C＝2400(F)

所以，第一电容41的电容量约在2400法拉。

第二电容42方面，在持续供电30秒且30秒后电压值保持在3V以上，期间持续供电10安培(A)，这种条件下，第二电容42的电容量计算如下：

I＝C*(dv/dt)

10(A)＝C[(3.3-3)V/30sec]

C＝1000(F)

所以，第二电容42的电容量约在1000法拉。

第三电容43方面，在持续供电30秒且30秒后电压值保持在11V以上，期间持续供电20安培(A)，这种条件下，第三电容43的电容量计算如下：

I＝C*(dv/dt)

20(A)＝C[(12-11)V/30sec]

C＝600(F)

所以，第三电容43的电容量约在600法拉。

其中，I为电流(安培A)，C表电量(库伦)，V表电压(伏特)，t为时间(秒)，F为电容量(法拉)，dv/dt为电压对时间的一阶微分。

由于三个电容所需的电容量都非常大，事实上由一个电容并不易达到如此大的电容量。因此，在设计上，可以将三个不同的电容以电容组的形式来形成，即，第一电容41、第二电容42与第三电容43均分别由多个符合其工作电压的电容并联所组成。

应用本实用新型的备用电容装置，可在计算机系统的BIOS更新时，若有断电事故发生时，供应充足的电力与时间，约30秒以让BIOS适时完成更新，避免BIOS更新不完全所造成的无法开机状况。

虽然本实用新型以前述的较佳实施例揭露如上，但是并非用以限定本实用新型，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，所做出的等效结构变换，均包含在本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种备用电容装置，装设于一计算机系统的电源供应器上作为一主机板的备用电源，其特征在于，该电容装置包含有：

一第一电容，具有一第一输出电压；

一第二电容，具有一第二输出电压；

一第三电容，具有一第三输出电压；

一检测电路，接收该主机板所传送的一电源输出状态信号，并依据该电源输出状态信号送出一切换控制命令；及

一切换电路，与该电源供应器的直流输出端和该第一电容、该第二电容与该第三电容相连接；该切换电路接收该检测电路送出的切换控制命令，切换该第一电容、该第二电容与该第三电容和该电源供应器的直流输出端的连接状态。

2.如权利要求1所述的备用电容装置，其特征在于，该第一输出电压为5伏特，该第二输出电压为3.3伏特，该第三输出电压为12伏特。

3.如权利要求1所述的备用电容装置，其特征在于，该备用电容装置在该计算机系统断电时可供应约30秒的电力。

4.如权利要求1、2或3所述的备用电容装置，其特征在于，该第一电容的电容量是2400法拉，可供应20安培的持续电力；该第二电容的电容量是1000法拉，可供应10安培的持续电力；该第三电容的电容量是600法拉，可供应20安培的持续电力。

5.如权利要求1所述的备用电容装置，其特征在于，该检测电路在该电源输出状态信号是低态时，送出开启的该切换控制命令；该检测电路在该电源输出状态信号为高态时，送出断路的该切换控制命令。

6.如权利要求4所述的备用电容装置，其特征在于，该第一电容由多个电容并联所组成。

7.如权利要求4所述的备用电容装置，其特征在于，该第二电容由多个电容并联所组成。

8.如权利要求4所述的备用电容装置，其特征在于，该第三电容由多个电容并联所组成。