TW200837544A - Power supply circuit for a motherboard - Google Patents

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200837544 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種供電電路，.扣 電電路。 ⑤尤心-種主機板電壓供 【先前技術】 主機板中電源分爲一次電源及二次一 從ΑΤΧ電源機箱透過2〇 in或 拔 _人電源是 f

K 板上之輸入電源，但是由於主機 壓以及由於各種晶片對電源之要求各不相同，因 域=輸入之電源轉換爲各晶片所要求之工作電壓，此 :::人电源。對於-次電源，ΑΤΧ機箱中均有嚴格之過壓 2護和短路保護線路，但是對於主機板上之二次電源，除 二些”自帶過壓保護功能外(如cpu工作電源之電廢‘ 即杈、'且），很多線性轉換之電源不帶有過壓保護功能。 士 =果二次電源之電壓不穩定，特別是在輸入電壓過高 枯，就會燒壞北橋或南橋以及其他重要晶片。輕則主機板 =工作，重則會因過壓導致零件燒毀、溫度升高而發生火 火，因此在電源上採取過壓保護尤爲重要。下面以習知之 主機板2.5伏電壓（二次電源）供電電路爲例進行說明。 明參閱圖1 ’習知之主機板2·5伏電壓供電電路包括一 3.3V待機電源V11、一 3·3ν系統電源νΐ2、一分產基準 二路100、一線性調整裝置2〇〇及一回授電阻R13。該分 麼基準電路100包括串聯之一電阻R11及一電阻R12，該 待機電源VII透過該分壓基準電路1〇〇接地。該線性調整 6 200837544 裝置200包括一運算效

Oxide Semiconduct〇r，入屬' 11 及一 N 通道 M0S(Metal 該運算放大器im C物半導體）電晶體Q11 ’ M2之節點連接，該•向放^端與該電阻叫及該電阻 通道M0S電晶體qu :益U11之反向輸人端與該N 該運算放大n υη>ψ^之間接人該回授電阻R13, 之閉極連接。該㈣ 、、购S电日曰體Q11 容C11接地，用於濟 1晶體Q11之源極透過-電 用、履攻，該N通道M0S帝曰 極與該3.3\^系統電源V12 、 〇s包日日體Q11之汲 該3.3V待機電溽接。 (適當調節該電阻Rl :該分壓基準電路1⑽分壓 大器叫之正向輸之阻值）使該運算放 該運算放大器un之 舄2.5V。在起始時刻，由於 之電壓爲2.5V，因此診°管=端電壓爲0 ’而正向輸入端 ’運异放大哭γ 了 1 平’該Ν通道顧電晶體Qu;=端輸出高電 大器仙具有虛短於該運算放 端電壓等於正向輸入端電 ：：U1，反向輸入 向輸入端電壓也等於25ν°Λ運异放大盗U11之反 Η 寻、2.5V，R時該運算放大器U11還具有 之，點’即其輸入端阻抗復大，等效爲虛擬開路，亦 即該運π放大斋un之正向輸入端及反向輸入端均沒有電 流流過，即該回授電阻R13上没有電流流過，沒有電壓降， 所以該回授電阻R13與該N通道M0S電晶體Q11之源極 之節點之電壓也爲2.5V，該2.5V之電壓由該3.3V系統電 源V12透過該N通道M0S電晶體Qn提供，作爲北橋或 7 200837544 DDR1記憶體之供電電源。由上可知，當負載在—定範圍 _内變化時，該運算放大器un之反向輸入端之電壓透過該 回授電阻R13之負回授作用使得其始終跟隨正向輪入端^ 電壓，亦即該N通道MOS電晶體Q11之源極輪出之電壓 始終跟隨該運算放大器uu之正向輸入端之電壓25v，每 現穩壓目的。 3 主但是當該N通道MOS電晶體Q11由於物料不良或其 他情況導致汲極和源極短路時，該供電電路將失去負回授 和穩壓之功能，該N通道顧電晶體Qii之源極輸出： f f始終等於該3.3V系統電源V12提供之3.3V，該電壓 运遠超出了北橋與記憶體之作 與記憶體。 ^[將會導致燒毁北橋 口疋’'有必要對習知之主機板電壓供電電路 良，以消除上述缺失。 ^ 【發明内容】 餐於以上内交，古、/ ® , ^ ^ r 有’、要棱供一種可提供過壓保護之主 機板電壓供電電路。 種主機板電壓供雷雷 判決電路、-開關電：；、，包括一穩壓電路、—取樣 穩壓電路包括一系 *的及機相包源，該 ,，、、兒源及—電壓輸出端，該穩壓電路之 私壓輪出端與該取樣判決 纷心 電路之輸出端與該開關電路之^：輸^端連接、，，該取樣判決 電阻接入-南橋發出之高電平：入^連接’亚透過―限流 出端與該電源連接哭之二目民吼號，該開關電路之輸 控制端連接，該電源連接器與該 200837544 該穩壓電路…作時，該電壓輸出 矜出-％疋電壓’該穩定電壓由該系統電源提供，該取 ，判决電路無輸出訊號，該開關電路接 眠 號並輸出一低電平之電源開機訊號至該電_=^= 知，使該機箱電源向主機板正常供電，該穩壓電路工作不 =，=取樣判決電路輸出一低電平訊號，該開關電路 接收該取樣判決電路輸出之低電平訊號並輸出—高電平之 r f源開機訊號至該電源連接器之控制端，使該機箱電源關 該穩壓電路之系統電源。 ,、 相較習知技術，該主機板電壓供電電路透過該 決電路判斷該穩壓電路是否正常工作，使該開關電路輸j 電源開機訊號控制該機箱電源向主機板正常供電或關斷該 穩壓電路之系統電源，對主機板之元件進行過麼保護，有/ 效保護主機板上之元件不因過壓而燒毀。 又 【實施方式】 請參閱目2,本發明主機板電壓供電電路之較户， 方式包括一穩愿電路10、-取樣判決電路20、—開關= 3〇、-電源連接器40及一作爲機箱電源之Ατχ電源如。 該穩壓電路10包括- 3.3V系統電源V1及一電 出端VO,當該穩壓電路1〇正常工作時，該電壓輸出： VO輸出一 2.5V之穩定電壓，該2.5V之穩定電壓由該3外 系統電源VI提供，該2·5ν之穩定電璧用於提供給北柊 記憶體；當該穩麼電路10工作不正常時，該電壓輸^端 VO直接輸出該3.3V系統電源vi之3 3V電壓。 9 200837544 該取樣判決電路20包括一電阻R1、一電阻R2、一電 阻R3及一電阻R4、一穩壓二極體D1及一 NPN型電晶體 • Q1。該電阻R1及電阻R2串聯接地，該電阻R1之一端作 爲該取樣判決電路20之輸入端與該穩壓電路10之電壓輸 出端VO連接，該電阻R1之另一端與該穩壓二極體D1之 陰極連接，該穩壓二極體D1之陽極透過該電阻R3及R4 接地。該NPN型電晶體Q1之基極與該電阻R3及R4之節 點連接，該NPN型電晶體Q1之射極接地，該NPN型電 ^ 晶體Q1之集極作爲該取樣判決電路20之輸出端。 該開關電路30包括一電阻R5、一 NPN型電晶體Q2 及一 5V待機電源V2。該NPN型電晶體Q2之基極作爲該 開關電路30之輸入端與該取樣判決電路20之輸出端連 接，該NPN型電晶體Q2之射極接地，該NPN型電晶體Q2 之集極作爲該開關電路30之輸出端透過該電阻R5接入該 5 V待機電源V2。該取樣判決電路20之輸出端（亦即該開 I 關電路30之輸入端）透過一限流電阻R6接入一南橋U2 發出之一睡眠訊號SLP_S3 (正常工作時該訊號爲高電平， 睡眠狀態或軟關機狀態時該訊號爲低電平）。 該電源連接器40與該ATX電源50透過一電源連接線 纜電性連接，該開關電路30之輸出端（亦即該NPN型電 晶體Q2之集極）與該電源連接器40之一控制端（即針腳 PSON，圖未示）連接。 該穩壓電路10正常工作時，該穩壓電路10之電壓輸 出端VO輸出一 2.5V之穩定電壓，該2.5V之穩定電壓接 10 200837544 入該取樣判決電路20之輸入端。假設該取樣判決電路20 之穩壓二極體D1之穩壓值爲IV，透過調整該電阻R1及 R2之阻值，使分壓後該電阻R2兩端之電壓小於IV。由於 該穩壓二極體D1之陰極電壓小於IV，因此該穩壓二極體 D1不導通，該NPN型電晶體Q1之基極此時爲低電平而 截止，即該取樣判決電路20無輸出訊號。從南橋發出之該 睡眠訊號SLP_S3 (高電平訊號）透過該限流電阻R6使該 NPN型電晶體Q2導通，該NPN型電晶體Q2之集極因此 被拉低，並輸出一低電平之電源開機訊號PS_ON至該電源 連接器40之控制端，使該ATX電源50向主機板正常供電。 該穩壓電路10工作不正常時（例如短路），該穩壓電 路10之電壓輸出端VO直接輸出該3.3V系統電源VI之 3.3V電壓，該3.3V電壓透過該電阻R1及R2分壓使得該 電阻R2兩端之電壓大於IV，該電壓使得該取樣判決電路 20之穩壓二極體D1開始反向導通，從而使得該NPN型電 晶體Q1由截止變爲導通，該NPN型電晶體Q1之集極變 爲低電平，導致該開關電路30之NPN型電晶體Q2之基 極爲低電平而截止，該NPN型電晶體Q2之集極變爲高電 平，亦即該電源開機訊號PS_ON變爲高電平輸出至該電源 連接器40之控制端，使該ATX電源50關斷除該5V待機 電源V2以外之所有輸出電壓，該穩壓電路10之3.3V系 統電源VI亦被關斷，該穩壓電路10之電壓輸出端VO將 無電壓輸出，從而實現保護北橋與記憶體不因過壓而燒毁 之目的。 11 200837544 . 綜上所述，本發明符合發明專利要件，著仿、本担 利申請ϋ上所述者僅為本發明之較佳實:出專 :熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所 “： ，输：皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。桃 【圖式簡單說明】

1係習知之主機板2.5伏 2係本發明主機板電壓供 電路圖。 電壓供電電路之電路圖 電電路之較佳實施方式 之 【主要元件符號說明】 穩壓電路 1〇 開關電路 30 ΑΤΧ電源 50 取樣判決電略 電源連接器 系統電源

電壓輸出端 VO 南橋 U2 電阻 R1、 ΝΡΝ型電晶體 Q1、 穩壓二極@ 待機電源 R2、R3、R4、反5 Q2 20 40 VI D1 V2 R6 12

Claims (1)

1. 200837544 十、申請專利範圍 工^種主機板電壓供電電路，包括—穩壓電路、 ::決電路、-開關電路、—電源連接器 電源，該穩壓電路包括一系統電源及_電壓 該穩壓電路之電壓輸出端與該取樣判決電路之 =連1，該取樣判決電路之輪出端與該開關電 出之：：端連接’亚透過一限流電阻接入-南橋發 、=!*平睡眠訊號，該開關電路之輪出端與該電 源連接$之-控難連接，” 電源電性連接，該穩壓電路正 該機相 出端輸出-穩定電厂堅，該穩定；該電厂堅輸 供’該取樣判決電路無輸出二：：源提 該高電平睡眠訊號並輸出平=關電路接收 至該電源連接器之控制端，機訊號 正當供+ 〇广 從4機相電源向主機板 正书供电，该穩壓電路工作不正 C 低電平訊號，該開關電路接收 :電路輸出之低電平訊號並輪出—高電平之 機訊號至該電源連接器之控制；二 斷該穩壓電路之系統電源。 η機相電源關 2、 如二:專電第1項所述之⑽電屢供電電路， 境2連Γ 11與該機箱電源透過—電源連接線 3、 如專二，第1項所述之主機板㈣ 中μ機相電源爲ΑΤΧ電源。 13 200837544 4、如申請專利範 ^ 人％ h电寬路， 其中該穩壓電路之系統電源爲主機板上之3 電源。 糸、、先 5如申δ月專利範圍第χ項所述之主機板電壓供電 其中該取樣判決電路包括—第一電阻、1二帝 阻、一第三電阻、一第四電阻、一穩壓二極體： 第-麵型電晶體，該第一電阻及該 接地，該第一電阻之一端作爲卞&婵n t阻串％ ^ 1乍爲該取樣判決電路之鈐 入端與該穩壓電路之電壓輸出端連接，該第： 之另-端與該穩壓二極體之陰極連接，該穩髮 體之陽極透過該第三電阻及該第四電阻接地，；第 — NPN型電晶體之基極與該第三電阻及該第四= ΐ節點連接，該第-職型電晶體之射極接地^ 型電晶體之集極作爲該取樣判： 出端與該開關電路之輸入端連接。 <翰 6、如申請專利範圍第5項所述之主機板電 Γ當該取樣判決電路之輸人端接人該穩壓電路輸 ^之穩定電壓時，該第二電阻兩端之電壓小於_ 屋二極體之穩壓值。 、^ I:請專利範圍第5項所述之主機板電塵供電電路， 〆、令邊開關電路包括一第五電阻、二 晶體及一待機電源，該第一— 型電 :侧電路之輸入端與該取樣判決 ： 連接，該第二NPN型電晶俨之射托妹丄 輪出鳊 甩日日體之射極接地，該第二 14 200837544 晶體之集極作爲該開關電路之輪出 五電阻接入該待機電源。 μ弟 如申请專利範圍第7項所 其中哕門 主機板電壓供電電路， 電源。 兒源舄主機板上之5V待機 15