TW201243368A - Temperature compensation resistor testing circuit and method thereof - Google Patents

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201243368 六、發明說明： 【發明所屬之技術領威】 [0001]本發明涉及一種電阻測定電路，尤其涉及一種溫度補償 電阻測定電路及方法。 [先前技術] [0002]在電壓輸出電路中，常使用溫度補償電阻，用以補償周 邊溫度值漂移大的敏感元件受溫度而引起的誤差，進而 穩定電壓輸出端的電壓’提高輸出電麼的精確度。請參 閱圖1，一種習知的CPU電源電路200 ’包括脈衝寬度調製 (Pulse Width Modulation ’ PWM)控制器210、熱敏電 阻RNTC、電感L0、直流電阻DCR、第一電阻R、電容C及 輸出端V0UT。該熱敏電阻RNTC連接於PWM210的電壓偵測 端子T和地之間。該電感L0和直流電阻DCR串聯於PWM210 與輸出端V0UT之間。第一電阻R和電容C串聯，其中第一 電阻R的一端連接於電感L0和PWM210之間，電容C的一端 連接於直流電阻DCR和輸出端V0UT之間，PWM210的二個

100115784 電壓偵測引腳S-、S+分別電性連接至電容C兩端， PWM210用以依據偵測到的電容c兩端的電壓調節輸出端 V0UT的輸出電壓。在該CPtJ電源電路2〇〇中，為了防止 PWM受溫度影響而使得該輸出端V0UT的輸出電壓產生誤差 ，通常將一溫度補償電阻Rh與所述熱敏電阻RNTC串聯於 電源VCC與地之間，從而補償PWM因溫度產生的誤差。在 實際製造過程中，為了獲得理想的補償效果，一般還需 要通過人工的方法不斷更換不同阻值的溫度補償電阻Rh 進行調試，以從輸出端V〇UT獲得最佳的輸出電壓。然而 ，方法需要在測試過程中不斷的更換溫度補償電阻 表單編號A0101 第5頁/共19頁 1002026460-0 201243368 需要花費較多的測試時間及成 以確定其精確的電阻值 本0 【發明内容】 有必要提供-種測試便捷的溫度補償電 [0003] 鑒於以上情況 阻測定電路。 [0004] [0005] 另，還有必要提供-種溫度補償電阻測定方法。 一種溫度補償電阻㈣電路，用於測定電壓輸出電路所 需的溫度補償電阻的電阻值，該電屋輪出電路包括電壓 輸出端，該溫度補償電阻測定電路包括模數轉換器、控 制模組及數位電位器，該模數轉換器與所述電壓輸出端 電性連接，控制模組控制模數轉換器多次讀取該電壓輸 出端的電壓，模數轉換器將讀取到的電壓轉換成數位訊 號傳送至㈣模組，若連續兩次軌到的電壓的電壓偏 差超過預定範圍’控制模組向數位電位器發送—個電阻 值調整訊號’該數位電位器與電壓輪出電路電性連接， =位電位器根據電阻值調整訊號改變自身電阻值直至 電壓偏差在-個設定的時間段後仍未㈣所述預定範圍 [0006] 一種溫度補償電阻測定方法 需的溫度補償電阻的電阻值 用於’則弋電壓輸出電路所 該溫度補償電阻測定方法 包括如下步驟：a :讀取電餘出電路的輪出電壓；b : 間隔一定時間再次讀取電壓輸出電路的^電壓.c.比 對兩次讀取到的電壓的電壓偏差，若該電盤偏差超過預 設值，則控制數位電位器改變電阻值，並返回步驟& ;若 100115784 電壓偏差未超過預設值，則記錄該數位電 表單編號A0101 第6頁/共19頁 器的即時電 1002026460-0 201243368 [0007] Ο [0008] Ο [0009] 100115784 阻值，並執行步驟d ; d :判斷測試時間是否達到一個設 定的時間，芒去， ° 建到該設定的時間，則返回步驟a，·若達 到认疋的時間則執行步驟e ; e :記錄該數位電位器的最 、、電阻值’並作為所m補償電阻的電阻值。 本發明的*度卿纽職電料職數㈣ϋ多次讀 取電壓輸出電路輪出端的電麼值，並通過控制模組比對 兩次連續讀取到的電壓的電㈣差以適量調節數位電位 器的電阻值，進而調整電壓輸出電路的輸出電壓，以提 南輸出電Μ的精確度。該溫度補償電阻測定電路在測定 溫度補償電阻的·值時無需多次更換電阻，測試簡便 ’同時提高了電壓輪出電路的輸出電Μ的精埃度。 【實施方式】 請參閱圖2，本發料較佳實施方式提供-種溫度補償電 阻測定電路100，其用於測定一電壓輸出電路的溫度補償 電阻的理想阻值，以提高該電壓輸出電路的輸出電壓的 精確度。在本實施例中，以用於測定圖】所示的CPU電源 電路2 0 0的溫度補償電阻R h的理想電阻值為例說明該溫度 補償電阻測定電路1〇〇。 該溫度補償電阻測定電路1〇〇包括模數轉換器1〇、控制模 組20、開關22、數位電位器30及顯示模組40。該開關22 、模數轉換器10、數位電位器30、顯示模組40均與控制 模組20電性連接’該數位電位器3〇與CPU電源電路200的 PWM210及熱敏電阻RNTC同時電性連接。 該模數轉換器10為24位元的模數轉換晶片，其包括輸入 端子VIN、時鐘端子SCL、資料端子SDA及控制端子CS。 表單編號A0101 第7頁/共19頁 1002026460-0 [0010] 201243368 該輸入端子VIN電性連接於CPU電源電路200的輸出端 VOUT，以讀取該輸出端VOUT的電壓。該時鐘端子SCL、 資料端子SDA及控制端子CS與控制模組20電性連接。該模 數轉換器10用以將輸入端子VIN讀取到的電壓值通過模數 轉換轉換為一組數位訊號，並將該組數位訊號通過資料 端子SDA傳送至控制模組20。 [0011] 在本實施例中，該控制模組20為一單片機，其包括使能 引腳RC1、控制引腳RC2、時鐘引腳RC3、資料引腳仳4及 一組輸入輸出引腳RB2、RB3、RB4、RB5、RB6及RB7 » 該使能引腳RC1與開關22電性連接，以在開關22的觸發下 啟動，進而使控制模組20開始運行。該控制引腳RC2與模 數轉換器10的控制端子CS電性連接，以控制模數轉換器 10每隔-段時間（如10秒鐘）讀取一次輸出端V，的電 壓。該時鐘引腳RC3、資料引腳RC4分別與模數轉換器1〇 的時鐘端子SCL、資料端子SdA電性連接，輸入輸出引腳 RB2-RB7與數位電位器3〇電性連接。該控制模組则以 比對模數轉換器1()連續兩次讀取的輸出端彻T的電壓， 並判斷錢續兩次讀取的電髮的電壓偏差是否超過一預 設值（如G.lmV)。若該«偏差超過該預設值則控制 模組20依據電壓偏差的程度向數位電位㈣發送一個電 阻值調整訊號，以輕數位電位⑽的電阻值，進而改 變輸出端VOUT的電壓值；若該電壓偏差未超過該預設值 ’控制松組20將記錄此時數位電位器如的即時電阻值； 若該錢偏差在-設定時間（如15分鐘）後仍未超過該 預設值，控制模組20將記錄此時數位電位謂的最終電 100115784 表單編號A0101 第8頁/共19頁 1002026460-0 201243368 [0012] Ο Ο [0013] [0014] [0015] 阻值，並作為溫度補償電阻Rh的電阻值。 該數位電位器30包括位址引腳A3、A2、A1和A0、資料埠 SD、SC及電阻測定引腳RH1、RH2。該位址引腳A3、A2、 A1和A0分別與控制模組20的輸入輸出引腳RB4、RB5、 RB6及RB7對應電性連接，所述控制模組2〇通過位址引腳 A3、A2、A1及A0初始化該數位電位器30並與其建立通訊 。該資料埠SD、SC分別與控制模組2〇的輸入輸出引腳 RB2、RB3電性連接，該控制模組2〇通過資料埠sd向數位 電位器30傳送電阻值調整訊號，數位電位器3〇通過資料 埠SD向控制模組20回饋即時電阻值訊號。該電阻測定引 腳RH1與電源VCC電性連接，電阻測定引腳抓2同時與熱 敏電阻RNTC和PWM210的電壓偵測端子τ電性連接，即該 數位電位器30連接於電源VCC與熱敏電阻RNTC之間。當 該電壓偵測端子T偵測到熱敏電阻RNTC的對地電壓與 PWM210預設的啟動電壓相等時’ ”…^啟動溫度補償功 能，進而可改變輸出端VOUT的電壓。 該顯示模組40用以顯示控制模組2〇測定的數位電位器3〇 的即時電阻值，該數位電位器30在測試中最終選定的電 阻值可作為理想的溫度補償電阻值，供操作者據此為cpu 電源電路200安裝阻值對應的溫度補償電阻此。 可以理解，本發明的顯示模組4〇也可省略，對應的增加 一個揚聲器，該揚聲器與控制模組2〇電性連接，並通過 音頻的方式播報該溫度補償電阻仙的電阻值。 下面結合圖3說明本發明的溫度補償電阻測定電路丨〇 〇用 100115784 表單編號A0101 第9頁/共19頁 1002026460-0 201243368 ;、丨&電壓輸出電路（如CPU電源電路200 )的溫度補償 電阻的> [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] 々去’該溫度補償電阻測定方法包括如下步驟： 步驟S1 · v* •按下開關22，啟動控制模組20。 步驟S2 · ^ •模數轉換器1〇讀取CPU電源電路200的輸出端 νουτ的番『、 是壓71，並將該電壓π轉換為數位訊號後通過資 料端子SDA傳送至控制模組2〇 ; 步驟. .控制模組20控制模數轉換器1〇延時一段時間（ 如1 0秒逢备、y 董）後由模數轉換器10再次讀取輸出端仰…的電

壓V2，-V 為電壓V2經模數轉換後再次傳送至控制模組2〇 ; '4 .控制模組20判斷兩次讀取到的電壓VI及V2之間 的電;iti β 墒差疋否小於一預定範圍（例如lmV);若小於該預 定範麼| f L例如lmV)，則執行步驟S5 ;若大於該預定範圍（ 例如lmV) ’則執行步驟S6 ; 步驟Sg , 值、.控制模組20記錄此時數位電位器30的即時電阻 並通過顯示模組40顯示該即時電阻值，其後直接執 行步驟S7 ; 步驟, 發送控制核組20依據電壓偏差程度向數位電位器3〇 值迗電随值調整訊號’以適量改變數位電位器3〇的電阻 而改變輸出i^VOUT的電壓值，其後返回步驟S2 ; 步 S 7 · ，若·控制模組20判斷測試時間是否達到設定的時間 右未達到預設時間，則返回步驟S2 ;若達到預設時間 ’則執行步驟S8 ; v驟S8 .控制模組2〇記錄此時數位電位器3〇的最終電阻 100115784 表單編號A0101 第10頁/共19頁 1002026460-0 201243368 值’並通過顯示模組4〇顯示該最終電阻值作為理想的溫 度補償電阻值； [0024] 最後，操作者可依據該數位電位器3〇的最終電阻值為cpu 電源電路200安裴阻值對應的溫度補償電阻Rh。 [0025] 本發明的溫度補償電_定電路_通祕數轉換器1〇多 人讀取電壓輸出電路輸出端的電壓值，並通過控制模組 2〇比對兩次連續讀取到的電壓的電壓偏差以適量調節數 位電位器30的電阻值，進而調整電壓輸出電路的輪出電 〇 壓，以提高輸出電壓的精確度。該溫度補償電阻測定電 路100在測定溫度補償電阻的電阻值時無需多次更換電阻 ，只需依據電壓偏差調節數位電位器30的電阻值即可。 該溫度補償電阻測定方法測試簡便，同時提高了電壓輸 出電路的輸出電壓的精破度。 [0026] 综上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉 Q 凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效 修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0027] 圖1係習知的中央處理器電源電路圖； [0028] 圖2係本發明較佳實施方式的溫度補償電阻測定電路的功 能模組圖； [0029] 圖3係本發明較佳實施方式的溫度補償電阻測定方法的流 程圖。 【主要元件符號說明】 1002026460-0 100115784 表單編號A0101 第11頁/共19頁 201243368 [0030] 溫度補償電阻測定電路：100 [0031] 模數轉換器 ：10 [0032] 輸入端子： VIN [0033] 時鐘端子： SCL [0034] 資料端子： SDA [0035] 控制端子： CS [0036] 控制模組： 20 [0037] 使能引腳： RC1 [0038] 控制引腳： RC2 [0039] 時鐘引腳： RC3 [0040] 資料引腳： RC4 [0041] 輸入輸出引腳：RB2、RB3、RB4、RB5、RB6、RB7 [0042] 開關：22 [0043] 數位電位器 ：30 [0044] 位址引腳： A3、A2、Al、A0 [0045] 資料埠：SD、SC [0046] 電阻測定引腳：RH1、RH2 [0047] 顯示模組： 40 [0048] CPU電源電路：200 100115784 表單編號A0101 第12頁/共19頁 1002026460-0 201243368 [0049] [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] Ο [0056] • [0057] [0058] [0059] Ο

PWM控制器：210 電壓偵測端子：τ 電壓偵測引腳：S-、S + 熱敏電阻：RNTC 電感：LO 直流電阻：DCR 第一電阻：R 電容：C 輸出端：VOUT 溫度補償電阻：Rh 電源：VCC 100115784 表單編號A0101 第13頁/共19頁 1002026460-0

Claims (1)

1. 201243368 七、申請專利範圍：

   2 .

   一種溫度補償電_定電路1於測定《輪出電路所需 的溫度補償電阻的電阻值，該_輸出電路⑽電 端，其改良在於：該溫度補償電阻測定電路包括模數轉換 器、控制模組及數位電㈣，該模數轉換器與所述電壓輸 出端電性連接’控難組控制模數轉換器多次讀取該電壓 輸出端的電壓’模數轉換器將讀取到的電壓轉換成數位訊 號傳达至控制模組，若連續兩次讀取到的電壓的電壓偏差 超過預疋乾圍，控制模組向數位電位器發送一個電阻值調 整訊號，該數位電位器與電壓輪出電路電性連接，該數位 電位器根據電阻值調整訊號改變自身電阻值直至電壓偏差 在一個设定的時間段後仍未超過所述預定範圍。 如申請專利範圍第丨項所述之溫度補償電阻測定電路其 中所述溫度補償電阻測定電路還包括顯示模組，該顯示模 組與控制模組電性連接，所述數位電位器將即時電阻值傳 送至控制模組，並通過顯示模組顯示。 如申清專利範圍第2項所述之溫度補償電阻測定電路，其 中當所述電盤偏差在預定時間内未超過所述預定範圍，該 顯不模組顯示該數位電位器的最終電阻值’以作為所述溫 度補償電阻的理想電阻值。 如申請專利範圍第1項所述之溫度補償電阻測定電路，其 中所述數位電位器包括位址引腳及資料埠，所述控制模組 通過該位址弓丨腳初始化該數位電位器並與數位電位器建立 通sfl，該控制模組通過該資料埠向數位電位器傳送所述電 阻值調整訊楚’該數位電位器通過資料埠向控制模組回饋 100115784 表單編號A0101 第14頁/共19頁 1002026460-0 201243368 即時電阻值。 5 .如申請專利範圍第1項所述之溫度補償電阻測定電路，其 中所述控制模組包括控制引腳，該控制引腳與模數轉換器 電性連接，以控制模數轉換器每隔一段時間讀取一次所述 電壓輸出端的電壓。 6 .如申請專利範圍第1項所述之溫度補償電阻測定電路，其 中所述電壓輸出電路包括熱敏電阻及脈衝寬度調製控制器 ，該脈衝寬度調整控制器包括電壓偵測端子，該電壓偵測 端子通過熱敏電阻接地，所述數位電位器包括二個電阻測 定引腳，該數位電位器通過二個電阻測定引腳電性連接於 一個電源和熱敏電阻之間，並與電壓偵測端子電性連接。 7 .如申請專利範圍第6項所述之溫度補償電阻測定電路，其 中當該電壓偵測端子偵測到熱敏電阻的對地電壓與脈衝寬 度調製控制器預設的啟動電壓相等時，脈衝寬度調製控制 器啟動溫度補償功能，進而改變所述電壓輸出端的電壓。 8 . —種溫度補償電阻測定方法，用於測定電壓輸出電路所需 的溫度補償電阻的電阻值，其特徵在於：該溫度補償電阻 〇 測定方法包括如下步驟： a:讀取電壓輸出電路的輸出電壓； b :間隔一定時間再次讀取電壓輸出電路的輸出電壓； c :比對兩次讀取到的電壓的電壓偏差，若該電壓偏差超 過預設值，則控制數位電位器改變電阻值，並返回步驟a ;若電壓偏差未超過預設值，則記錄該數位電位器的即時 電阻值，並執行步驟d ; d :判斷測試時間是否達到一個設定的時間，若未達到該 設定的時間，則返回步驟a ;若達到設定的時間則執行步 100115784 表單編號A0101 第15頁/共19頁 1002026460-0 201243368 驟e ; e :記錄該數位電位器的最終電阻值，並作為所述溫度補 償電阻的電阻值。 9 .如申請專利範圍第8項所述之溫度補償電阻測定方法，其 中所述步驟a和步驟b中還均包括將電壓轉換為數位訊號的 步驟。 10 .如申請專利範圍第8項所述之溫度補償電阻測定方法，其 中所述步驟e中還包括顯示該數位電位器的最終電阻值的 步驟。 100115784 表單編號A0101 第16頁/共19頁 1002026460-0