TW201635082A - 具備用電源之主機板 - Google Patents

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Abstract

一種主機板，提供一輸出電壓予至少一電腦資訊設備，並包括一第一電源連接單元以及一不間斷電源裝置。第一電源連接單元用以接收一直流電源。直流電源係由一電源供應器所提供。不間斷電源裝置提供輸出電壓，並監控直流電源。當直流電源穩定時，不間斷電源裝置將直流電源作為輸出電壓。當直流電源不穩定時，不間斷電源裝置將一電池電源作為輸出電壓。

Description

具備用電源之主機板
本發明係有關於一種具備用電源之主機板，特別是有關於一種具有內嵌式不間斷電源裝置的主機板(MB)。
隨著科技的進步，電腦設備日漸普及。一般而言，電腦設備係根據一外部電源而動作。然而，當外部電源突然不穩定時，電腦設備可能無法正常運作，因而造成資料流失。
本發明提供一種具備用電源之主機板，提供一輸出電壓予至少一電腦資訊設備，並包括一第一電源連接單元以及一不間斷電源裝置。第一電源連接單元用以接收一直流電源。直流電源係由一電源供應器所提供。不間斷電源裝置提供輸出電壓，並監控直流電源。當直流電源穩定時，不間斷電源裝置將直流電源作為輸出電壓。當直流電源不穩定時，不間斷電源裝置將一電池電源作為輸出電壓。
本發明另提供一種操作系統，包括一電源供應器、一主機板以及一電腦資訊設備。電源供應器提供一直流電源。主機板包括一第一電源連接單元以及一不間斷電源裝置。第一電源連接單元用以接收直流電源。不間斷電源裝置提供一輸出電壓，並監控直流電源。當直流電源穩定時，不間斷電源裝置 將直流電源作為輸出電壓。當直流電源不穩定時，不間斷電源裝置將一電池電源作為輸出電壓。電腦資訊設備接收輸出電壓。
為讓本發明之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100‧‧‧操作系統
110‧‧‧電源供應器
120、300‧‧‧主機板
121、200、310‧‧‧不間斷電源裝置
122‧‧‧電源單元
210、260、311、315、316‧‧‧電源連接單元
220、312‧‧‧偵測單元
230、313‧‧‧控制單元
240、314‧‧‧切換單元
250、320‧‧‧備用電源單元
251、321‧‧‧充電單元
252、322‧‧‧電池
PDC‧‧‧直流電源
VOUT1、VOUT2‧‧‧輸出電壓
PBATT‧‧‧電池電源
SDET‧‧‧偵測結果
SC1、SC2‧‧‧控制信號
第1圖為本發明之操作系統的示意圖。
第2圖為本發明之不間斷電源裝置的一可能實施例。
第3圖為本發明之主機板另一可能實施例。
第1圖為本發明之操作系統的示意圖。如圖所示，操作系統100包括一電源供應器(power supply)110、一主機板(motherboard)120以及一電腦資訊設備130。電源供應器110提供一直流電源PDC予主機板120。本發明並不限定電源供應器110的種類。任何供電予主機板120的設備，均可作為電源供應器110。在一可能實施例中，電源供應器110係為一交流直流轉換器(AC to DC inverter)，用以將交流型態的市電轉換成直流電源PDC。在其它實施例中，電源供應器110係為一直流直流轉換器(DC to DC inverter)，如一不間斷電源(Uninterruptible Power Supply；UPS)。
主機板120根據直流電源PDC，產生一輸出電壓VOUT1。在本實施例中，主機板120內建有一不間斷電源裝置121。不間斷電源裝置121監控直流電源PDC並產生輸出電壓VOUT1與 VOUT2。當直流電源PDC穩定時，不間斷電源裝置121將直流電源PDC作為輸出電壓VOUT1與VOUT2。當直流電源PDC不穩定時，不間斷電源裝置121將一電池電源PBATT作為輸出電壓VOUT1與VOUT2。
在本實施例中，輸出電壓VOUT1用以供主機板120 外部的裝置(如130)使用。輸出電壓VOUT2用以供主機板120內部的電子元件使用。在一可能實施例中，主機板120更包括一電源單元122，用以轉換輸出電壓VOUT2，並根據轉換結果驅動焊接在主機板120上的電子元件。在一可能實施中，電源單元122係為一直流轉換器(DC converter)，用以改變輸出電壓VOUT2的電壓位準。在另一可能實施例中，電源單元122可整合在不間斷電源裝置121中。在其它實施例中，主機板120更具有至少一中央處理器(CPU)及記憶體(memory)。在此例中，中央處理器及記憶體可能係根據輸出電壓VOUT2而動作。
電腦資訊設備130根據輸出電壓VOUT1而動作。本發 明並不限定電腦資訊設備130的種類。任何需要額外連接直流電源的設備，均可作為電腦資訊設備130。在一可能實施例中，電腦資訊設備130至少包括一硬碟(HDD)、一固態硬碟(SSD)、一光碟機(ODD)及一顯示卡(VGA Card)。
第2圖為本發明之不間斷電源裝置的一可能實施 例。在本實施例中，不間斷電源裝置200包括一電源連接單元210、一偵測單元220、一控制單元230以及一切換單元240。電源連接單元210用以耦接一外部電源供應器(如110)，並接收直流電源PDC。在本實施例中，外部電源供應器係設置在主機板 之外。在一可能實施例中，外部電源供應器所提供的直流電源PDC包含多個電源成分，如12V、5V、3.3V。
偵測單元220偵測直流電源PDC，用以產生一偵測 結果SDET。在一可能實施例中，偵測結果SDET的電壓位準或頻率與直流電源PDC的變動幅度有關。舉例而言，假設，直流電源PDC為12V。在此例中，當直流電源PDC穩定時，其將位於一預設範圍內，如11.4V~12.6V。在此例中，預設範圍係為直流電源PDC的±5%。因此，當直流電源PDC位於預設範圍內(如11.4V~12.6V)時，偵測單元220可能產生具有第一頻率或第一電壓位準的偵測結果SDET。
然而，當直流電源PDC不穩定時，直流電源PDC將不 會位於預設範圍內，因此，偵測單元220產生具有第二頻率或第二電壓位準的偵測結果SDET。在其它實施例中，當直流電源PDC位於預設範圍內時，偵測結果SDET為低位準；當直流電源PDC未位於預設範圍內時，偵測結果SDET為高位準。在其它實施例中，偵測單元220根據直流電源PDC產生相對應的偵測結果SDET，控制單元230根據偵測結果SDET判斷直流電源PDC是否穩定。在此例中，偵測單元220不具有判斷功能。
本發明並不限定如何定義預設範圍。在一可能實 施例中，預設範圍係為主機板的設計者事先儲存於偵測單元220或控制單元230中。在另一可能實施例中，預設範圍可由使用者設定。使用者可利用BIOS自行設定預設範圍。在其它實施例中，預設範圍可能為直流電源PDC的±7%或±10%。在一些實施例中，當直流電源PDC具有複數電壓成分，如12V、5V、3.3 時，只有在所有電壓成分均落在相對應的預設範圍內，才表示直流電源PDC穩定。
控制單元230根據偵測結果SDET產生一控制信號 SC1，控制切換單元240。在一可能實施例中，當直流電源PDC位於一預設範圍內時，控制單元230透過控制信號SC1令切換單元240將直流電源PDC作為輸出電壓VOUT1與VOUT2。當直流電源PDC未位於預設範圍內時，控制單元230透過控制信號SC1令切換單元240將一電池電源PBATT作為輸出電壓VOUT1與VOUT2。
本發明並不限定直流電源PDC的來源。在一可能實 施例中，切换單元240係直接耦接電源連接單元210，用以接收直流電源PDC。在另一可能實施例中，控制單元230提供直流電源PDC予切换單元240。在一些實施例中，控制單元230可能直接接收來自電源連接單元210的直流電源PDC，或是透過偵測單元220接收直流電源PDC。
另外，本發明並不限定電池電源PBATT的來源。在 一可能實施例中，不間斷電源裝置200更包括一備用電源單元250。備用電源單元250包括一充電單元251以及一電池252。充電單元251根據控制信號SC2對電池252充電。電池252提供電池電源PBATT予切换單元240。
在本實施例中，當直流電源PDC穩定時，控制單元 230透過控制信號SC2觸發充電單元251。此時，充電單元251根據直流電源PDC對電池252充電。當直流電源PDC不穩定時，控制單元230透過控制信號SC2停止觸發充電單元251。此時，充電單元251停止對電池252充電。在一可能實施例中，充電單元 250耦接電源連接單元210，用以直接接收直流電源PDC。在另一可能實施例中，直流電源PDC係由偵測單元220或是控制單元230提供予充電單元251。
在其它實施例中，控制單元230僅產生單一控制信 號(如SC1)，並利用單一控制信號控制切換單元240與充電單元251。舉例而言，當直流電源PDC位於預設範圍內時，控制單元230透過控制信號SC1觸發充電單元251，用以對電池252充電，並透過控制信號SC1控制切換單元240，用以將直流電源PDC作為輸出電壓VOUT1。當直流電源PDC未位於預設範圍內時，控制單元230透過控制信號SC1停止觸發充電單元251，並透過控制信號SC1控制切換單元240，用以將電池電源PBATT作為輸出電壓VOUT1。
在本實施例中，不間斷電源裝置200更包括一電源連接單元260。電源連接單元260用以耦接電腦資訊設備130。在一可能實施例中，電源連接單元260直接提供輸出電壓VOUT1，予一外部的電腦資訊設備(如130)。在另一實施例中，電源連接單元260具有一電壓轉換模組(未顯示)，用以轉換輸出電壓VOUT1的電壓位準，並提供轉換結果予電腦資訊設備130。
在直流電源PDC穩定時，不間斷電源裝置200利用直流電源PDC提供輸出電壓VOUT1予外部電腦資訊設備。在直流電源PDC不穩定時，不間斷電源裝置200利用電池電源PBATT提供輸出電壓VOUT1予外部電腦資訊設備，用以維持外部電腦資訊設備的運作。
在一可能實施例中，當直流電源PDC不穩定時，控 制單元230亦可提供一控制命令予外部電腦資訊設備，用以結束外部電腦資訊設備的運作。在其它實施例中，控制單元230可透過網路，發出一訊息通知使用者。
第3圖為本發明之主機板另一可能實施例。在本實 施例中，主機板300具有一不間斷電源裝置310以及一備用電源單元320。不間斷電源裝置310與備用電源單元320均內建於主機板300中。如圖所示，不間斷電源裝置310包括一電源連接單元311、一偵測單元312、一控制單元313、一切換單元314、電源連接單元315與316。由於電源連接單元311、偵測單元312、控制單元313與切換單元314的特性與第2圖的電源連接單元210、偵測單元220、控制單元230與切換單元240相同，故不再贅述。
在本實施例中，電源連接單元315用以與備用電源 單元320連接。當直流電源PDC位於預設範圍內時，控制單元313透過控制信號SC2，令電源連接單元315提供直流電源PDC予備用電源單元320。備用電源單元320的充電單元321根據直流電源PDC對電池322充電。當直流電源PDC未位於預設範圍內時，控制單元313透過控制信號SC2，令電源連接單元315傳送電池322的電池電壓PBATT予切換單元314。
本發明並不限定電源連接單元315的內部架構。在 一可能實施例中，電源連接單元315包括一PCI連接器或一PCIE連接器，用以連接備用電源單元320。因此，備用電源單元320係以擴充方式內建於主機板300中。
藉由不間斷電源裝置310監控外部電源供應所提 供的直流電源PDC，用以維持外部電腦資訊設備正常運作。舉例而言，在直流電源PDC穩定時，主機板300利用直流電源PDC驅動外部電腦資訊設備。在直流電源PDC不穩定時，主機板300改利用電池電源PBATT驅動外部電腦資訊設備，用以避免外部電腦資訊設備因電源不穩而造成資料遺失。另外，在直流電源PDC不穩定時，主機板300亦可提供一控制命令予外部電腦資訊設備，用以結束外部電腦資訊設備的運作。
除非另作定義，在此所有詞彙(包含技術與科學詞彙)均屬本發明所屬技術領域中具有通常知識者之一般理解。此外，除非明白表示，詞彙於一般字典中之定義應解釋為與其相關技術領域之文章中意義一致，而不應解釋為理想狀態或過分正式之語態。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧操作系統
110‧‧‧電源供應器
120‧‧‧主機板
121‧‧‧不間斷電源裝置
122‧‧‧電源單元
PDC‧‧‧直流電源
VOUT1、VOUT2‧‧‧輸出電壓
PBATT‧‧‧電池電源

Claims (10)

  1. 一種具備用電源之主機板，提供一輸出電壓予至少一電腦資訊設備，包括：一第一電源連接單元，用以接收一直流電源，其中該直流電源係由一電源供應器所提供；以及一不間斷電源裝置，提供該輸出電壓，並監控該直流電源，其中當該直流電源穩定時，該不間斷電源裝置將該直流電源作為該輸出電壓，當該直流電源不穩定時，該不間斷電源裝置將一電池電源作為該輸出電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，其中該不間斷電源裝置包括：一偵測單元，偵測該直流電源，用以產生一偵測結果；一控制單元，根據該偵測結果產生一控制信號；以及一切換單元，根據該控制信號產生該輸出電壓，其中當該直流電源位於一預設範圍內時，該切换單元將該直流電源作為該輸出電壓，當該直流電源未位於該預設範圍內時，該切换單元將該電池電源作為該輸出電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，更包括：一第二電源連接單元，用以耦接該電腦資訊設備。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，其中該電腦資訊設備包括一硬碟、光碟機或是一顯示卡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，更包括： 一電池，用以提供該電池電源；以及一充電單元，根據該控制信號決定是否對該電池充電，其中當該直流電源位於該預設範圍內時，該充電單元根據該直流電源對該電池充電，當該直流電源未位於該預設範圍內時，該充電單元停止對該電池充電。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具備用電源之主機板，其中該控制單元接收該直流電源，並提供該直流電源予該切換單元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，更包括：一備用電源單元，用以提供該電池電源；一第三電源連接單元，耦接該備用電源單元，當該直流電源位於該預設範圍內時，提供該直流電源予該備用電源單元，當該直流電源未位於該預設範圍內時，提供該電池電源予該切換單元。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具備用電源之主機板，其中該備用電源單元包括：一電池，用以提供該電池電源；以及一充電單元，根據該直流電源對該電池充電。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之具備用電源之主機板，其中該第三電源連接單元包括一PCI連接器或是一PCIE連接器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具備用電源之主機板，其中該第一電源連接單元提供該直流電源予該切換單元。
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