DE19800188C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen ÜberstromInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schützen einer CPU gegen
Beschädigungen durch eine Überspannung oder einen Überstrom, und insbesondere eine Vorrichtung
und ein Verfahren, welche eine Arbeitsspannung und einen Arbeitsstrom von einer
Energieversorgung erfassen, die Arbeitsspannung und den Arbeitsstrom mit Spannungs- und
Stromeinstellungen des Rechnersystems vergleichen und die Energieversorgung steuern, um zu
verhindern, daß die CPU durch die Überspannung und/oder den Überstrom beschädigt wird.
US-A-5,691,870 beschreibt einen Schaltkreis zum Überwachen und Sperren von
Energieversorgungssignalen für einen Mikroprozessor in einem Computersystem unter Verwendung
einer Hauptenergieversorgung und eines sekundären Spannungsreglers. Die CPU wird gegenüber
Spannungen geschützt, indem die Energieversorgung beim Erkennen einer Überspannung
zwangsweise geerdet wird, um keine Leistung mehr an die CPU zu liefern.
US-A-4,803,592 beschreibt ein Energieversorgungssystem mit Fehlerüberwachung, in dem
Überspannungen und Überströme überwacht werden und bei Erkennen derselben durch Herstellen
eines offenen Kreises keine Leistung mehr geliefert wird.
Da die Herstellerspezifikationen für CPU's nicht normiert sind, werden für verschiedene CPU's, wie
die 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Cyrix 200, 6X86, AMD K5, K6, etc., von den
Herstellern weltweit Spannungsschalteinrichtungen auf der Grundplatine (mother board) angeordnet,
um CPU's verschiedenster Spezifikationen auf der Grundplatine verwenden zu können, so daß nach
dem Aufbringen der CPU die Spannung, welche an die CPU geliefert wird, auf einen geeigneten
Spannungspegel geschaltet wird. Eine bereits früh eingesetzte Methode ist die Verwendung einer
Drahtbrücke (jumper). Das Umsetzen der Drahtbrücke kann den Spannungspegel ändern, der an die
CPU geliefert wird. Das Drahtbrückenverfahren ist jedoch mühsam, und die Wahrscheinlichkeit, daß
die CPU bei falscher Einstellung beschädigt wird, ist hoch. Die Hersteller von Grundplatinen
versuchen daher Mittel zum automatischen Einstellen der Spannung zu entwickeln, wie sie in der
taiwanesischen Patentveröffentlichung Nr. 304239 mit dem Titel "Verfahren und Schaltung zum
automatischen Einstellen einer Versorgungsspannung, die an eine CPU einer Grundplatine eines
Personalcomputers geliefert wird" offenbart ist. Die Schaltung schaltet die Arbeitsspannung automa
tisch auf einen geeigneten Pegel, abhängig von der Art der CPU, die montiert werden soll, um die
Mühe und Unbequemlichkeit der manuellen Einstellung zu umgehen. Egal, ob die
Drahtbrückeneinstellung verwendet wird, oder aber das Umschalten auf der Grundplatine automatisch
erfolgt, wenn die Spannung der Energieversorgung nicht stabil ist, oder der Stabilisator auf der
Grundplatine nicht mehr funktioniert, wird eine Überspannung oder ein Überstrom erzeugt, und es
fehlt an geeigneten Schutzmitteln. Die Überspannung oder der Überstrom gehen zur CPU und
zerstören diese.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenen Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schützen der
CPU gegen Beschädigungen durch eine Überspannung oder einen Überstrom vorzusehen. Diese
Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch Verfahren
gemäß den Ansprüchen 6, 11 und 15 gelöst. Die erfindungssgemäße Einrichtung zum Schützen der
CPU erfaßt die Arbeitsspannung und den Arbeitsstrom, die von der CPU vorgesehen werden, um die
Arbeitsspannung und den Arbeitsstrom mit Spannungs- und Stromeinstellungen des Rechners zu
vergleichen, und ermittelt, ob eine Überspannung und/oder ein Überstrom auftritt. Wenn die
Überspannung und/oder der Überstrom auftritt, wird ein Steuersignal an den Softschalter der ATX-
Energieversorgung geschickt, oder das Steuersignal wird an den ersten Schalter geschickt, oder das
Steuersignal wird an den zweiten Schalter geschickt, um den Versorgungsweg der Energieversorgung
zu unterbrechen. Die CPU wird daher gegen Überspannungen und/oder Überströme geschützt.
Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung verhindert, daß die Energieversorgung der CPU
aufgrund von Fehlfunktionen der schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung eine Überspannung
und/oder einen Überstrom aussendet. Wenn daher ein Überstrom oder eine Überspannung auftritt,
während die schaltende Stabilisier-Steuereinrichtung nicht richtig arbeitet, wird die
Energieversorgung der CPU unterbrochen, und die CPU kann geschützt werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die
Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schaltung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfin
dung.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung ist, daß die Ar
beitsspannung und der Arbeitsstrom zwischen dem Versorgungs
anschluß VCORE und der schaltenden Stabilisier-Steuereinrich
tung, die für die CPU vorgesehen ist, erfaßt und empfangen
werden. Die erfaßte Arbeitsspannung und der Arbeitsstrom
werden mit der Spannungseinstellung und der Stromein
stellung, die in dem Rechnersystem von einem Benutzer einge
stellt wurden, mithilfe der schaltenden Stabilisier-Steuer
einrichtung verglichen. Wenn eine Überspannung oder ein
Überstrom der CPU erzeugt wird, wird der Versorgungsweg der
Energieversorgung, d. h. die Leistung vom Leistungseingang,
abgeschnitten, um keine Leistung mehr an die CPU zu liefern
und den Betrieb der CPU zu unterbrechen. Bei der vorliegen
den Erfindung werden drei Ausführungsformen der Vorrichtung
und des Verfahrens zum Schützen der CPU gegen eine Beschädi
gung aufgrund des Überstroms und/oder der Überspannung vor
gesehen, die im folgenden beschrieben sind.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Bei diesem Beispiel
steuert die Vorrichtung zum Schützen der CPU gegen eine Be
schädigung durch eine Überspannung oder einen Überstrom den
Softschalter PS-ON des ATX-Energieversorgungsanschlusses 20.
Die Vorrichtung zum Schützen der CPU gegen eine Beschädigung
durch eine Überspannung oder einen Überstrom umfaßt eine
schaltende Stabilisier-Steuereinrichtung 10 zum Vergleichen
der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms mit der Spannungs
einstellung und der Stromeinstellung, die in der Systemfirm
ware (BIOS) eingestellt sind, eine Spule L und einen ersten
Widerstand R1, die in Reihe geschaltet sind, wobei ein An
schluß der Spule L über einen Schalter mit dem Leistungsein
gang verbunden ist, und ein Anschluß des Widerstands R1 ist
mit dem Leistungsanschluß VCORE verbunden, einen ersten Digi
tal-Analog-Wandler 30, mit dem der Ausgang der schaltenden
Stabilisier-Steuereinrichtung 10 verbunden ist, eine Er
fassungsvorrichtung zum Erfassen der Steuerspannung und des
Stromes von der schaltenden Stabilisiereinrichtung 10, ein
erstes ODER-Gatter 40, dessen einer Eingang mit dem ersten Di
gital-Analog-Wandler 30 verbunden ist und dessen anderer
Eingang mit dem Ausgang der Erfassungsvorrichtung verbunden
ist, und einen ATX-Energieversorgungsanschluß 20, der mit
dem Ausgang des ersten ODER-Gatters verbunden ist.
Die Art der Energieversorgung der CPU wird in der System
firmware (BIOS) vom Benutzer eingestellt, und die Einstel
lungen werden über einen Bus 11 an die schaltende Stabili
sier-Steuereinrichtung 10 übertragen. Die schaltende Stabi
lisier-Steuereinrichtung 10 umfaßt folgende Merkmale:
einen zweiten Digital-Analog-Wandler 12, mit dem die Span nungseinstellungen, die in der Firmware eingestellt sind, in analoge Spannungs- und Stromwerte umgewandelt werden, die als eine Bezugsspannung eines Überspannungsvergleichers 13 und als ein Bezugsstrom eines Überstromvergleichers 14 ver wendet werden;
ein zweites ODER-Gatter 15;
einen Überspannungsvergleicher 13, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Digital-Analog-Wandlers 12 verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER-Gatter 15 sendet, wenn die erfaßte Arbeitsspannung die eingestellte Spannung überschreitet;
einen ersten Wandler 16 zum Wandeln der ersten Widerstands spannung in ein Stromsignal; und
einen Überstromvergleicher 14, dessen Eingang mit dem ersten Wandler verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER- Gatter 15 sendet, wenn der erfaßte Arbeitsstrom den einge stellten Strom überschreitet.
einen zweiten Digital-Analog-Wandler 12, mit dem die Span nungseinstellungen, die in der Firmware eingestellt sind, in analoge Spannungs- und Stromwerte umgewandelt werden, die als eine Bezugsspannung eines Überspannungsvergleichers 13 und als ein Bezugsstrom eines Überstromvergleichers 14 ver wendet werden;
ein zweites ODER-Gatter 15;
einen Überspannungsvergleicher 13, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Digital-Analog-Wandlers 12 verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER-Gatter 15 sendet, wenn die erfaßte Arbeitsspannung die eingestellte Spannung überschreitet;
einen ersten Wandler 16 zum Wandeln der ersten Widerstands spannung in ein Stromsignal; und
einen Überstromvergleicher 14, dessen Eingang mit dem ersten Wandler verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER- Gatter 15 sendet, wenn der erfaßte Arbeitsstrom den einge stellten Strom überschreitet.
Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Reihenschaltung aus
der Spule L und dem ersten Widerstand R1 zwischen dem Ver
sorgungseingang und der VCORE-Energieversorgung der CPU ange
schlossen. Der erste Knoten zwischen der Spule L und dem
Widerstand R1 ist mit dem Eingang des Überstromvergleichers
14 verbunden. Der VCORE-Versorgungsanschluß der CPU ist mit
dem ersten Wandler 16 in der schaltenden Stabilisier-Steuer
einrichtung 10 verbunden, um die Spannung über der Spule L
in einen Stromwert umzuwandeln, der an den Überstromverglei
cher 14 gesendet wird. Die Spannung über dem Widerstand R1
wird an den Überspannungsvergleicher 13 geführt. Der Ausgang
des ODER-Gatters 15 ist mit dem ersten Digital-Analog-Wand
ler 30 verbunden, um ein digitales Signal in ein analoges
Signal umzuwandeln, das an den Eingang des ersten ODER-Gat
ters 40 gesendet wird.
Wenn das Signal, welches an den Softschalter PS-ON geführt
wird, einen niedrigen Pegel hat, wird die ATX-Energieversor
gung eingeschaltet, um einen Strom zu liefern. Wenn das Si
gnal auf einem hohen Pegel ist, wird die ATX-Energieversor
gung ausgeschaltet. Wenn eine Überspannung entsteht oder ein
Überstrom fließt, sendet das zweite ODER-Gatter 15 eine
Spannung mit hohem Pegel an den ersten Digital-Analog-Wand
ler 30.
Um zu verhindern, daß die Energieversorgung der CPU eine
Überspannung oder einen Überstrom aussendet, wenn die schal
tende Stabilisier-Steuereinrichtung nicht richtig arbeitet,
sieht die vorliegende Erfindung eine Erfassungsvorrichtung
vor, die folgende Merkmale aufweist (siehe Fig. 1):
eine Konstantspannungs-Ausgangsschaltung, die einen zweiten Widerstand R2 und ein Stabilisierungselement 41 aufweist, die in Reihe geschaltet sind und als Ausgangssignal eine Erfassungsbezugsspannung erzeugen;
einen Erfassungs-Vergleicher 42, der die Spannung des VCORE- Leistungsanschlusses mit der Erfassungsbezugsspannung ver gleicht, wobei das Ausgangssignal des Erfassungs-Verglei chers 42 an das erste ODER-Gatter 40 angelegt wird; und
einen dritten und einen vierten Widerstand R3, R4, die in Reihe geschaltet sind, um einen Spannungsteiler zu bilden, bei dem ein Anschluß des dritten Widerstandes R3 mit dem Leistungsanschluß VCORE verbunden ist und ein Anschluß des vierten Widerstands R4 geerdet ist und bei dem ein zweiter Knoten zwischen dem dritten und vierten Widerstand R3, R4 mit dem Eingang des Erfassungs-Vergleichers 42 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Stabilisierungselement eine Zenerdiode.
eine Konstantspannungs-Ausgangsschaltung, die einen zweiten Widerstand R2 und ein Stabilisierungselement 41 aufweist, die in Reihe geschaltet sind und als Ausgangssignal eine Erfassungsbezugsspannung erzeugen;
einen Erfassungs-Vergleicher 42, der die Spannung des VCORE- Leistungsanschlusses mit der Erfassungsbezugsspannung ver gleicht, wobei das Ausgangssignal des Erfassungs-Verglei chers 42 an das erste ODER-Gatter 40 angelegt wird; und
einen dritten und einen vierten Widerstand R3, R4, die in Reihe geschaltet sind, um einen Spannungsteiler zu bilden, bei dem ein Anschluß des dritten Widerstandes R3 mit dem Leistungsanschluß VCORE verbunden ist und ein Anschluß des vierten Widerstands R4 geerdet ist und bei dem ein zweiter Knoten zwischen dem dritten und vierten Widerstand R3, R4 mit dem Eingang des Erfassungs-Vergleichers 42 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Stabilisierungselement eine Zenerdiode.
Wenn die Spannung an dem VCORE-Leistungsanschluß, die an die
CPU angelegt wird, in einem normalen Bereich liegt, bringt
die VCORE-Spannung das Stabilisierungselement 41 nicht in den
Lawinendurchbruchsbereich, die Spannung in dem zweiten Kno
ten des Spannungsteilers aus den Widerständen R3 und R4 ist
kleiner als die Erfassungsbezugsspannung, und der Er
fassungs-Vergleicher 42 sendet in diesem Fall eine Spannung
mit niedrigem Pegel an den Eingang des ersten ODER-Gatters
40. Wenn die schaltende Stabilisier-Steuereinrichtung 10
beschädigt ist und eine Überspannung an die CPU angelegt
wird, führt die Überspannung dazu, daß das Stabilisierungs
element 41 der Konstantspannungs-Leerlaufschaltung im Lawi
nendurchbruchsbereich arbeitet, um eine Spannung zu erzeu
gen, die höher als die Erfassungsbezugsspannung ist, wobei
der Erfassungs-Vergleicher 42 dann eine Spannung mit hohem
Pegel an das erste ODER-Gatter 40 anlegt.
Der Ausgang des ersten ODER-Gatters 40 wird dazu verwendet,
den Softschalter PS-ON des ATX-Energieversorgungsanschlusses
20 anzusteuern. Die Funktion des ersten ODER-Gatters 40 be
steht darin, die Energieversorgung zu unterbrechen, indem es
die Spannung mit dem hohen Pegel sendet, die von dem
Softschalter PS-ON des ATX-Energieversorgungsanschlusses 20
erzeugt wird, wenn während des normalen Betriebs der
schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung 10 eine Überspan
nung oder ein Überstrom erzeugt wird oder wenn eine Über
spannung oder ein Überstrom deshalb ausgegeben wird, weil
die schaltende Stabilisier-Steuereinrichtung 10 ausgefallen
ist. Wenn dagegen der Strom und die Spannung normal sind,
sendet das erste ODER-Gatter 40 eine Spannung mit niedrigem
Pegel, um die normale ATX-Energieversorgung beizubehalten.
Beim ersten Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren zum
Schützen einer CPU gegen eine Beschädigung durch eine Über
spannung oder einen Überstrom die folgenden Verfahrens
schritte:
Vorbereiten einer Einrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Beschädigung durch eine Überspannung oder einen Über strom, wie oben beschrieben (s. Anspruch 1);
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung mit Spannungs- und Stromeinstellungen;
Senden eines Steuersignals zum Ansteuern eines Softschalters der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftreten; und
Abschalten der Energieversorgung, um keine Leistung mehr an die CPU anzulegen.
Vorbereiten einer Einrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Beschädigung durch eine Überspannung oder einen Über strom, wie oben beschrieben (s. Anspruch 1);
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung mit Spannungs- und Stromeinstellungen;
Senden eines Steuersignals zum Ansteuern eines Softschalters der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftreten; und
Abschalten der Energieversorgung, um keine Leistung mehr an die CPU anzulegen.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 gezeigt. Dieses
Beispiel nutzt die Selbstschutzfunktion der Energieversor
gung aus. Die Energieversorgung wird zwangsweise geerdet, so
daß die Energieversorgung nicht beschädigt wird und die
Spannung VCORE nicht an die CPU geliefert wird, wenn eine
Überspannung oder ein Überstrom auftritt. Der Schaltkreis
des zweiten Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem Schaltkreis
des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, daß der
Ausgang des ersten ODER-Gatters 40 mit dem ersten Schalter
50 verbunden ist (der erste Schalter kann ein MOS-Tran
sistor, ein bipolarer Transistor, ein SCR (siliciumgesteuer
ter Gleichrichter; Thyristor) oder jedes andere elektrische
Element sein, das als Schalter eingesetzt werden kann. Wenn
die Überspannung oder der Überstrom erzeugt wird, führt die
Spannung mit hohem Pegel, die von dem ersten ODER-Gatter 40
kommt, dazu, daß der erste Schalter 50 leitet, wodurch der
Eingang der Energieversorgung zwangsweise geerdet wird. Das
Verfahren zum Schützen der CPU gegen eine Beschädigung läuft
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel genauso ab wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel, abgesehen davon, daß die Ener
gieversorgung nicht abgeschaltet sondern zwangsgeerdet wird,
um keine Leistung mehr an die CPU abzugeben.
Das dritte Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt. Die
Mittel zum Unterbrechen der Energieversorgung bestehen bei
diesem Ausführungsbeispiel darin, einen zweiten Schalter 60
(der zweite Schalter kann ein MOS-Transistor, ein bipolarer
Transistor oder jede andere elektrische Komponente sein, die
als ein Schalter verwendet werden kann) zwischen dem VCORE-
Leistungsanschluß der CPU und dem Leistungseingang (Energie
versorgung) anzuordnen. Der Zuführweg für die Spannung VCORE
wird durch Ansteuerung des Ein/Aus-Schaltzustandes des zwei
ten Schalters 60 unterbrochen. Der Schaltkreis dieser Aus
führungsform ist gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels,
abgesehen davon, daß der Ausgang des ersten ODER-Gatters 40
mit dem zweiten Schalter 60 verbunden ist. Wenn eine Über
spannung oder ein Überstrom erzeugt werden, geht der zweite
Schalter 60 in einen Leerlaufzustand (open loop), um den
Zuführweg der Spannung VCORE zu unterbrechen, d. h. um den
Versorgungsweg der Energieversorgung zu unterbrechen. In
diesem Fall wird der CPU keine elektrische Leitung zuge
führt. Das Verfahren des dritten Ausführungsbeispiels ist
gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon,
daß statt dem Abschalten der Energieversorgung der zweite
Schalter abgeschaltet wird, um den Kreis zu unterbrechen
(open loop), um keine Leistung mehr an die CPU zu liefern.
Das Konzept der vorliegenden Erfindung besteht darin, den
Versorgungsweg der Energieversorgung zu unterbrechen, um
keine Leistung mehr an die CPU zu liefern, wenn die Energieversorgung
nicht stabil arbeitet oder die Stabilisiereinrichtung ausgefallen ist und die
Energieversorgung einen Überstrom oder eine Überspannung ausgibt.
Claims (15)
1. Einrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom,
wobei die Einrichtung eine Arbeitsspannung und einen Arbeitsstrom einer Energieversor
gung der CPU erfaßt und die Energieversorgung abgeschaltet wird, wenn eine Überspan
nung oder ein Überstrom auftreten, mit folgenden Merkmalen:
einer schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung (10) zum Vergleichen der Arbeitsspan nung und des Arbeitsstroms mit einer Spannungseinstellung und einer Stromeinstellung der Energieversorgung der CPU;
einer Spule (L) und einem ersten Widerstand (R1), die in Reihe geschaltet sind, wobei ein erster Anschluß der Spule (L) mit einem Leistungseingang (21; 22) der Energieversor gung verbunden ist und ein erster Anschluß des Widerstands (R1) mit einem Leistungsan schluß (VCORE) verbunden ist;
einem ersten Digital-Analog-Wandler (30), dessen Eingang mit einem Ausgang der schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung (10) verbunden ist;
einer Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) zum Erfassen einer Steuerspannung und eines Steuerstroms an dem Leistungsanschluß (VCORE) der schaltenden Stabilisier- Steuereinrichtung (10);
einem ersten ODER-Gatter (40), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Digi tal-Analog-Wandlers (30) verbunden ist, und dessen anderer Eingang mit einem Ausgang der Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) verbunden ist;
wobei dann, wenn eine Überspannung oder ein Überstrom am Leistungsanschluß (VCORE) auftritt, die Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) einen ersten Spannungspegel an das erste ODER-Gatter (40) anlegt, oder wenn die Stabilisier-Steuereinrichtung (10) eine Überspannung oder einen Überstrom erfaßt, die Stabilisier-Steuereinrichtung (10) den er sten Spannungspegel an das erste ODER-Gatter (40) anlegt, wodurch der Ausgang des er sten ODER-Gatters (40) auf dem ersten Spannungspegel liegt und die Energieversorgung der CPU abgeschaltet wird.
einer schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung (10) zum Vergleichen der Arbeitsspan nung und des Arbeitsstroms mit einer Spannungseinstellung und einer Stromeinstellung der Energieversorgung der CPU;
einer Spule (L) und einem ersten Widerstand (R1), die in Reihe geschaltet sind, wobei ein erster Anschluß der Spule (L) mit einem Leistungseingang (21; 22) der Energieversor gung verbunden ist und ein erster Anschluß des Widerstands (R1) mit einem Leistungsan schluß (VCORE) verbunden ist;
einem ersten Digital-Analog-Wandler (30), dessen Eingang mit einem Ausgang der schaltenden Stabilisier-Steuereinrichtung (10) verbunden ist;
einer Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) zum Erfassen einer Steuerspannung und eines Steuerstroms an dem Leistungsanschluß (VCORE) der schaltenden Stabilisier- Steuereinrichtung (10);
einem ersten ODER-Gatter (40), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Digi tal-Analog-Wandlers (30) verbunden ist, und dessen anderer Eingang mit einem Ausgang der Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) verbunden ist;
wobei dann, wenn eine Überspannung oder ein Überstrom am Leistungsanschluß (VCORE) auftritt, die Detektorvorrichtung (R2, R3, R4, 41, 42) einen ersten Spannungspegel an das erste ODER-Gatter (40) anlegt, oder wenn die Stabilisier-Steuereinrichtung (10) eine Überspannung oder einen Überstrom erfaßt, die Stabilisier-Steuereinrichtung (10) den er sten Spannungspegel an das erste ODER-Gatter (40) anlegt, wodurch der Ausgang des er sten ODER-Gatters (40) auf dem ersten Spannungspegel liegt und die Energieversorgung der CPU abgeschaltet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die schaltende Stabilisier-Steuereinrichtung (10)
folgende Merkmale aufweist:
einen zweiten Digital-Analog-Wandler (12), von dem die in der CPU einge stellte Spannungseinstellung in analoge Spannung- und Stromwerte umgewandelt wird, die als eine Bezugsspannung eines Überspannungs-Vergleichers (13) und als ein Bezugs strom eines Überstrom-Vergleichers (14) verwendet werden;
ein zweites ODER-Gatter (15);
einen Überspannungs-Vergleicher (13), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Digital-Analog-Wandlers verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER- Gatter (15) sendet, wenn die erfaßte Arbeitsspannung über der Spannungseinstellung liegt;
einen ersten Wandler (16) zum Umwandeln der Spannung über dem ersten Widerstand (R1) in ein Stromsignal; und
einen Überstrom-Vergleicher (14), dessen einer Eingang mit dem ersten Wandler (16) verbunden ist, und der ein Signal an das zweite ODER-Gatter (15) sendet, wenn der er faßte Arbeitsstrom über der Stromeinstellung liegt.
einen zweiten Digital-Analog-Wandler (12), von dem die in der CPU einge stellte Spannungseinstellung in analoge Spannung- und Stromwerte umgewandelt wird, die als eine Bezugsspannung eines Überspannungs-Vergleichers (13) und als ein Bezugs strom eines Überstrom-Vergleichers (14) verwendet werden;
ein zweites ODER-Gatter (15);
einen Überspannungs-Vergleicher (13), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Digital-Analog-Wandlers verbunden ist und der ein Signal an das zweite ODER- Gatter (15) sendet, wenn die erfaßte Arbeitsspannung über der Spannungseinstellung liegt;
einen ersten Wandler (16) zum Umwandeln der Spannung über dem ersten Widerstand (R1) in ein Stromsignal; und
einen Überstrom-Vergleicher (14), dessen einer Eingang mit dem ersten Wandler (16) verbunden ist, und der ein Signal an das zweite ODER-Gatter (15) sendet, wenn der er faßte Arbeitsstrom über der Stromeinstellung liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Detektorvorrichtung folgende Merkmale
aufweist:
eine Konstantspannungs-Ausgangsschaltung, die einen zweiten Widerstand (R2), und ein Stabilisierelement (41), aufweist, die in Reihe geschaltet sind und eine Erfassungs- Bezugsspannung als ein Ausgangssignal bilden;
einen Erfassungsvergleicher (42), der die Arbeitsspannung für die Energieversorgung mit der Erfassungs-Bezugsspannung vergleicht, wobei der Ausgang des Erfassungsverglei chers mit dem ersten ODER-Gatter verbunden ist; und
einen dritten und einen vierten Widerstand (R3, R4), die in Reihe geschaltet sind, um ei nen Spannungsteiler zu bilden, wobei ein erster Anschluß des dritten Widerstands (R3) mit dem Leistungsanschluß (VCORE) verbunden ist und ein erster Anschluß des vierten Widerstandes (R4) geerdet ist, und wobei ein Knoten zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand (R3, R4) mit einem Eingang des Erfassungsvergleichers (42) ver bunden ist.
eine Konstantspannungs-Ausgangsschaltung, die einen zweiten Widerstand (R2), und ein Stabilisierelement (41), aufweist, die in Reihe geschaltet sind und eine Erfassungs- Bezugsspannung als ein Ausgangssignal bilden;
einen Erfassungsvergleicher (42), der die Arbeitsspannung für die Energieversorgung mit der Erfassungs-Bezugsspannung vergleicht, wobei der Ausgang des Erfassungsverglei chers mit dem ersten ODER-Gatter verbunden ist; und
einen dritten und einen vierten Widerstand (R3, R4), die in Reihe geschaltet sind, um ei nen Spannungsteiler zu bilden, wobei ein erster Anschluß des dritten Widerstands (R3) mit dem Leistungsanschluß (VCORE) verbunden ist und ein erster Anschluß des vierten Widerstandes (R4) geerdet ist, und wobei ein Knoten zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand (R3, R4) mit einem Eingang des Erfassungsvergleichers (42) ver bunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, bei der das Stabilisierelement (41) eine Zenerdiode ist.
5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem ATX-
Energieversorgungsanschluß (20), mit dem ein Ausgang des ersten ODER-Gatters (40)
verbunden ist.
6. Verfahren zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom mit
einer Einrichtung nach Anspruch 5 mit folgenden Verfahrensschritten:
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des ATX-Energieversorgungsanschlußes (20) der Energieversorgung, wenn eine Überspannung oder ein Überstrom auftritt; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung.
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des ATX-Energieversorgungsanschlußes (20) der Energieversorgung, wenn eine Überspannung oder ein Überstrom auftritt; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem ersten Schalter (50), mit dem
ein Ausgang des ersten ODER-Gatters (40) verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der erste Schalter (50) ein MOS-Transistor ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der erste Schalter (50) ein siliciumgesteuerter
Gleichrichter (SCR) ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der erste Schalter (50) ein bipolarer Transistor
ist.
11. Verfahren zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom mit
einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, mit folgenden Verfahrensschritten:
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des ersten Schalters (50) der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftritt; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung durch zwangsweises Erden der Energieversorgung.
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des ersten Schalters (50) der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftritt; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung durch zwangsweises Erden der Energieversorgung.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem zweiten Schalter (60), der zwi
schen der Energieversorgung und der Spule angeordnet ist und mit dem ein Ausgangs
signal des ersten ODER-Gatters verbunden ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der zweite Schalter (60) ein MOS-Transistor
ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der zweite Schalter (60) ein bipolarer Transi
stor ist.
15. Verfahren zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom mit
einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 mit folgenden Verfahrensschritten:
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des zweiten Schalters (60) der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftreten; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung durch Abschalten des zweiten Schalters (60), um einen offenen Kreis zu erzeugen.
Vergleichen der Arbeitsspannung und des Arbeitsstroms der Energieversorgung der CPU mit der Spannungseinstellung bzw. der Stromeinstellung;
Senden eines Steuersignals zum Steuern des zweiten Schalters (60) der Energieversorgung, wenn die Überspannung oder der Überstrom auftreten; und
abhängig von dem Steuersignal, Abschalten der Energieversorgung durch Abschalten des zweiten Schalters (60), um einen offenen Kreis zu erzeugen.
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---|---|---|---|
US08/980,599 US5912793A (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Device and method for protecting a CPU from being damaged by overrating voltage or overrating current |
DE19800188A DE19800188C2 (de) | 1997-12-01 | 1998-01-05 | Verfahren und Vorrichtung zum Schützen einer CPU gegen eine Überspannung oder einen Überstrom |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|---|---|---|
US4803592A (en) * | 1986-06-24 | 1989-02-07 | International Business Machines Corporation | Power control and fault isolation indicator |
US5691870A (en) * | 1995-11-07 | 1997-11-25 | Compaq Computer Corporation | Circuit for monitoring and disabling power supply signals to a microprocessor in a computer system utilizing secondary voltage regulators |
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- 1997-12-01 US US08/980,599 patent/US5912793A/en not_active Expired - Lifetime
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1998
- 1998-01-05 DE DE19800188A patent/DE19800188C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4803592A (en) * | 1986-06-24 | 1989-02-07 | International Business Machines Corporation | Power control and fault isolation indicator |
US5691870A (en) * | 1995-11-07 | 1997-11-25 | Compaq Computer Corporation | Circuit for monitoring and disabling power supply signals to a microprocessor in a computer system utilizing secondary voltage regulators |
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US5912793A (en) | 1999-06-15 |
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