TWI386774B - 電腦主機板開關機控制裝置 - Google Patents

Description

電腦主機板開關機控制裝置

本發明係關於一種控制裝置，尤指一種電腦主機板開關機控制裝置。

電腦已成為人們日常工作生活之重要工具，無論在商業、工業、民用產品上，電腦皆在發揮著重要作用，電腦技術之發展可謂日新月異，因此，電腦之品質驗證技術亦必須緊緊跟上，在電腦產品之諸多驗證方案中，交流開關機控制係每一生產廠家必備之驗證項目，亦即類比市電之通與斷來驗證電腦之品質與可靠度。而通常之做法係購買一台可編程之交流電源來控制電腦之電源供應器通與斷，為了完成此項控制，必須購買價格昂貴之可編程交流電源，使得成本較高。

鑒於上述內容，有必要提供一種電路簡單、成本較低之電腦主機板開關機控制裝置。

一種電腦主機板開關機控制裝置，包括一控制電路、一用於連接機箱電源之第一連接器及一用於連接待測主機板之第二連接器，該控制電路包括一定時晶片、一第一開關元件、一第二開關元件、一第一電容、一第一可變電阻及一第二可變電阻，其中每一開關元件均包括一第一端、一第二端及一第三端，該第一連接器之一電源引腳連接該第一開關元件之第一端、該定時晶片之電壓端及重定端、該第二開關元件之第二端及依序經該第一可變電阻、該第二可變電阻及該第一電容接地，該定時晶片之放電端連接於該第一可變電阻與該第二可變電阻之間之節點，觸發端及門控端連接於該第二可變電阻與該第一電容之間之節點，輸出端連接該第二開關元件之第一端，該第二開關元件之第三端接地，該第二開關元件之第二端連接該第一開關元件之第一端，該第一開關元件之第三端連接該第二連接器之一對應電源引腳；當該第一電容充電時，該定時晶片輸出高電平，該第二開關元件導通，其第二端輸出低電平，該第一開關元件導通，其第三端輸出一備用電壓提供給待測主機板工作；當該第一電容放電時，該定時晶片輸出低電平，該第二開關元件截止，其第二端為高電平，該第一開關元件截止，其第三端無輸出電壓。

相較習知技術，該電腦主機板開關機控制裝置透過對該第一電容進行充放電來控制該定時晶片之輸出端電平，進而控制該電晶體及該場效應電晶體之通與斷，以間斷地輸出一電源電壓來控制電腦主機板之開與關，其電路簡單、成本較低、易於實現。

請參照圖1，本發明電腦主機板開關機控制裝置之較佳實施方式包括一第一連接器10、一控制電路20及一第二連接器30。該控制電路20包括一電壓輸入端Vin、一電壓輸出端Vout、一定時晶片U2、一第一開關元件(本較佳實施方式中為一場效應電晶體Q1，亦可為一電晶體)、一第二開關元件(本較佳實施方式中為一電晶體Q2，亦可為一場效應電晶體)、一第一電容C1、一第二電容C2、一第一電阻R1、一第一可變電阻RL1、一第二可變電阻RL2及一第二電阻R2。其中該第一及第二開關元件亦可以根據設計者之需要選用其他開關元件，該場效應電晶體Q1為P溝道場效應電晶體，該電晶體Q2為NPN型電晶體。

該第一連接器之5V備用電源引腳＋5V_AUX連接該控制電路之電壓輸入端Vin，該電壓輸入端Vin分別連接該場效應電晶體Q1之源極、該定時晶片U2之電壓端Vcc及重定端RESET、並經該第二電阻R2連接該電晶體Q2之集極及依序經該第一可變電阻RL1、該第二可變電阻RL2及該第一電容C1接地。該定時晶片U2之放電端DISCHARGE連接於該第一可變電阻RL1與該第二可變電阻RL2之間之節點，該定時晶片U2之觸發端TRIGGER及門控端THRESHOLD連接於該第二可變電阻RL2與該第一電容C1之間之節點，該定時晶片U2之控制端CONTROL經該第二電容C2接地，該定時晶片U2之接地端GND接地，該定時晶片U2之輸出端OUTPUT經該第一電阻R1連接該電晶體Q2之基極，該電晶體Q2之射極接地，該電晶體Q2之集極連接該場效應電晶體Q1之閘極，該場效應電晶體Q1之汲極經該電壓輸出端Vout連接該第二連接器30之5V備用電源引腳＋5V_AUX。為降低成本，亦可將該第一電阻R1、第二電阻R2及第二電容C2刪除，直接將該電壓輸入端Vin連接該電晶體Q2之集極，該定時晶片U2之控制端CONTROL接地及輸出端OUTPUT連接該電晶體Q2之基極。該場效應電晶體Q1及該電晶體Q2產生控制開關之作用。

該第一連接器10用於連接一電源供應器(未示出)之電源連接器，該第二連接器30用於連接一待測主機板(未示出)之電源連接器。該第一連接器10與待測主機板之電源連接器相同，該第二連接器30與該電源供應器之電源連接器相同，即該電源供應器之電源連接器可直接插接到待測主機板之電源連接器上給待測主機板供電。該第一連接器10與該第二連接器30中除5V備用電源引腳＋5V_AUX未對應連接以外，其他引腳均對應連接(圖未示)。該電壓輸入端Vin及該電壓輸出端Vout亦可分別連接該第一連接器10與該第二連接器30相對應之另一電源引腳(如＋5V1)，其他引腳再對應連接。

本實施方式中，該定時晶片U2為555計時器。該電壓輸入端Vin之輸入電壓直接加到555計時器之電壓端Vcc，並透過該第一可變電阻RL1及該第二可變電阻RL2向該第一電容C1充電，當該第一電容C1上之電壓達到該電壓輸入端Vin之輸入電壓之2/3時，該定時晶片U2之內部觸發器被重定，輸出端OUTPUT變成低電平，該放電端DISCHARGE內部導通，使得該第一電容C1透過該第二可變電阻RL2放電。當該第一電容C1上之電壓下降到該電壓輸入端Vin之輸入電壓之1/3時，該定時晶片U2之內部觸發器被置位，輸出端OUTPUT變成高電平，該放電端DISCHARGE內部截止，該電壓輸入端Vin透過該第一可變電阻RL1及該第二可變電阻RL2組成之串聯電路為該第一電容C1充電，該第一電容C1以此循環被充放電。

控制時，該電壓輸入端Vin接收之該第一連接器10上5V備用電源引腳＋5V_AUX之電壓透過該第一可變電阻RL1及該第二可變電阻RL2組成之串聯電路為該第一電容C1充電，當該第一電容C1兩端之電壓值到達該電壓輸入端Vin之輸入電壓值之2/3前，該定時晶片U2之輸出端OUTPUT輸出高電平，由於該輸出端OUTPUT經該第一電阻R1連接該電晶體Q2之基極，因此該電晶體Q2之基極為高電平而導通，其集極為低電平，由於該電晶體Q2之集極連接該場效應電晶體Q1之閘極，且該場效應電晶體為PMOS場效應電晶體具有低電平導通特性，所以該場效應電晶體Q1導通，該場效應電晶體Q1之汲極輸出5V備用電壓提供給待測主機板工作，主機板處於開機狀態。

當該第一電容C1兩端之電壓值等於該電壓輸入端Vin之輸入電壓值之2/3時，該定時晶片U2之輸出端OUTPUT變為低電平，由於該輸出端OUTPUT經該第一電阻R1連接該電晶體Q2之基極，因此該電晶體Q2之基極為低電平而截止，其集極為高電平，由於該電晶體Q2之集極連接該場效應電晶體Q1之閘極，且該場效應電晶體為PMOS場效應電晶體具有低電平導通特性，所以該場效應電晶體Q1在輸入高電平時截止，該場效應電晶體Q1之汲極無輸出電壓提供給待測主機板工作，主機板處於關機狀態。當該第一電容C1再次放電到達該電壓輸入端Vin之輸入電壓之1/3時，該定時晶片U2之輸出端OUTPUT再次變為高電平，同時該第一電容C1再次被充電直到該電壓輸入端Vin之輸入電壓之2/3時，以此循環往復。故而主機板處於開關機交替狀態。

由於電腦主機板之機種不同，其開關機之時間亦就不同，該電腦主機板開關機控制裝置經該第一可變電阻RL1、第二可變電阻RL2及第一電容C1組成充電電路，該第一電容C1充電和放電過程之快慢由該充電電路之時間常數來決定，其時間常數可透過靈活調整該第一可變電阻RL1及第二可變電阻RL2之電阻值來控制，其時間常數愈大，充電和放電過程愈慢，其時間常數愈小，充電和放所以該電腦主機板開關機控制裝置可以透過電過程愈快。戶調整該第一可變電阻RL1及該第二可變電阻RL2之電阻值來控制該第一電容C1充電和放電過程之快慢，即決定待測主機板之開關機時間。

該電腦主機板開關機控制裝置透過控制該5V備用電源電壓之有無來控制電腦主機板之開關機，其可自動執行主機板之重複開關機控制，無需人工作業，減少了人為因素對開關機控制之影響，提高了開關機控制效率。

綜上所述，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具體實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在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內。

第一連接器．．．10

控制電路．．．20

第二連接器．．．30

電壓輸入端．．．Vin

電壓輸出端．．．Vout

定時晶片．．．U2

第一開關元件．．．Q1

第二開關元件．．．Q2

第一電容．．．C1

第二電容．．．C2

第一電阻．．．R1

第一可變電阻．．．RL1

第二可變電阻．．．RL2

第二電阻．．．R2

圖1為本發明電腦主機板開關機控制裝置之較佳實施方式之電路原理圖。

第一連接器．．．10

控制電路．．．20

第二連接器．．．30

電壓輸入端．．．Vin

電壓輸出端．．．Vout

定時晶片．．．U2

第一開關元件．．．Q1

第二開關元件．．．Q2

第一電容．．．C1

第二電容．．．C2

第一電阻．．．R1

第一可變電阻．．．RL1

第二可變電阻．．．RL2

第二電阻．．．R2

Claims (8)

1. 一種電腦主機板開關機控制裝置，包括一控制電路、一用於連接機箱電源之第一連接器及一用於連接待測主機板之第二連接器，該控制電路包括一定時晶片、一第一開關元件、一第二開關元件、一第一電容、一第一可變電阻及一第二可變電阻，其中每一開關元件均包括一第一端、一第二端及一第三端，該第一連接器之一電源引腳連接該第一開關元件之第一端、該定時晶片之電壓端及重定端、該第二開關元件之第二端及依序經該第一可變電阻、該第二可變電阻及該第一電容接地，該定時晶片之放電端連接於該第一可變電阻與該第二可變電阻之間之節點，觸發端及門控端連接於該第二可變電阻與該第一電容之間之節點，輸出端連接該第二開關元件之第一端，該第二開關元件之第三端接地，該第二開關元件之第二端連接該第一開關元件之第一端，該第一開關元件之第三端連接該第二連接器之一對應電源引腳；當該第一電容充電時，該定時晶片輸出高電平，該第二開關元件導通，其第二端輸出低電平，該第一開關元件導通，其第三端輸出一備用電壓提供給待測主機板工作；當該第一電容放電時，該定時晶片輸出低電平，該第二開關元件截止，其第二端為高電平，該第一開關元件截止，其第三端無輸出電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該第一開關元件為一P溝道場效應電晶體，其第一端、第二端及第三端分別對應於該P溝道場效應電晶體之閘極、源極及汲極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該第二開關元件為一NPN型電晶體，其第一端、第二端及第三端分別對應於該NPN型電晶體之基極、集極及射極。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該定時晶片之輸出端透過一第一電阻與該第二開關元件之第一端連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該第一連接器之電源引腳透過一第二電阻與該第二開關元件之第二端連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該定時晶片之控制端經一第二電容接地。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該定時晶片為一555計時器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電腦主機板開關機控制裝置，其中該第一及第二連接器中連接到該控制電路之電源引腳為5V備用電源引腳。