TWI465893B - Cpu供電電路保護系統 - Google Patents

Cpu供電電路保護系統 Download PDF

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TWI465893B TW101125722A TW101125722A TWI465893B TW I465893 B TWI465893 B TW I465893B TW 101125722 A TW101125722 A TW 101125722A TW 101125722 A TW101125722 A TW 101125722A TW I465893 B TWI465893 B TW I465893B
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Description

CPU供電電路保護系統
本發明係關於一種電路保護系統，尤指一種CPU供電電路的保護系統。
主機板上的CPU必須從電腦主機板得到一個足夠的工作電壓才能夠正常工作。一般是通過在主機板上設置一CPU電壓供應電路將電腦的電源供應器的輸出電壓轉換為CPU所需要的工作電壓後為CPU供電，以維持CPU正常工作。
通常CPU的供電電路中包括兩個場效應電晶體並控制其導通及截止來調節電源供應器提供給CPU的電壓，然而在電腦工作過程中，由於電流的熱效應，使得該場效應電晶體的溫度上升，如果不能準確偵測該場效應電晶體的溫度並採取相應措施將可能造成該場效應電晶體毀壞，進而對CPU或者電腦主機板造成毀壞。
鑒於以上內容，有必要提供一種CPU供電電路保護系統，以防止在電腦工作過程中由於熱效應而毀壞CPU供電電路。
一種CPU供電電路保護系統，包括一電源供應器、一CPU電源控制器、一CPU、一偵測電路、一包括第一及第二場效應電晶體及一熱敏電阻的電子元件、一電感及第一至第三電容，該CPU電源控制器存儲有一第一預設值及一第二預設值，該CPU電源控制器的電壓設定引腳連接該CPU的電壓設定引腳以接收電壓訊號並將該電壓訊號轉換為CPU 的額定工作電壓，該CPU電源控制器的電壓引腳連接該電源供應器以從該電源供應器接收工作電壓，該CPU電源控制器的回饋引腳連接該偵測電路的輸出引腳，該CPU電源控制器的偵測引腳透過該電子元件的偵測引腳連接該熱敏電阻，該CPU電源控制器的第一控制引腳連接該CPU 的控制引腳，該CPU電源控制器的第二控制引腳連接電腦主機板上的BMC晶片，該BMC晶片連接該主機板上的風扇，該CPU電源控制器的第三控制引腳連接該電子元件的控制引腳，該電子元件的輸入引腳連接該電源供應器及經該第二電容接地，該電子元件的電壓引腳連接一電壓源及經該第一電容接地，該電子元件的輸出引腳經該電感連接該CPU的電壓引腳，該第三電容連接在該CPU的電壓引腳與地之間，該偵測電路的第一及第二偵測引腳分別連接該電感的兩端，當電腦系統開始工作時，該CPU電源控制器透過第三控制引腳控制該電子元件中的第一場效應電晶體導通及控制第二場效應電晶體截止以使該電源供應器的輸出電壓透過該電感輸出給該CPU，該CPU電源控制器的偵測引腳偵測該熱敏電阻上的電壓並將偵測到的電壓與該第一及第二預設值進行比較，若偵測到該熱敏電阻上的電壓大於第一預設值而小於第二預設值，則該CPU電源控制器透過第二控制引腳輸出一第一控制訊號給該BMC晶片，以使該BMC晶片控制該風扇的轉速增加，若偵測到該熱敏電阻上的電壓大於第二預設值時，則該CPU電源控制器透過第一控制引腳輸出一第二控制訊號給該CPU，以使該CPU進行調頻作業或者減少負載，同時該偵測電路透過第一及第二偵測引腳偵測該電感上的電壓並將該電壓輸出給該CPU電源控制器，該CPU電源控制器將接收到的偵測電壓與CPU 的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器控制該電子元件中第一場效應電晶體截止及控制第二場效應電晶體導通以使該電感放電來降低輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓，若偵測到的電壓小於CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器控制該電子元件中第一場效應電晶體導通及控制第二場效應電晶體截止以使該電源供應器對該電感進行充電來增大輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓值。
該CPU供電電路保護系統透過該偵測電路偵測該電感兩端的電壓來獲知該CPU的電壓引腳的電壓情況，並透過控制該電子元件中的場效應電晶體來調節該電源供應器輸出給該CPU的工作電壓，及透過該CPU電源控制器30偵測該熱敏電阻上的電壓並將偵測到的電壓與該第一及第二預設值進行比較，並根據比較結果使得該BMC晶片控制風扇轉速或者控制該CPU進行調頻，從而使得該電子元件中的場效應電晶體的溫度降低，以保護該場效應電晶體，進而達到保護該CPU供電電路的目的。
請參考圖1，本發明CPU供電電路保護系統 100的較佳實施方式包括一電源供應器10、一CPU電源控制器30、一CPU 20、一偵測電路40、一由兩場效應電晶體51、52及一熱敏電阻RT封裝在一起組成的電子元件50、一電感L1及電容C1-C3。該電源供應器10用於將外部交流電轉換為電腦系統使用的直流電。該CPU電源控制器30存儲有一第一預設值及一第二預設值。在本實施例中，該熱敏電阻RT具有一正溫度係數，其阻值隨環境溫度的升高而上升。該偵測電路40用於偵測該電感L1兩端的電壓。
該CPU電源控制器30的電壓設定引腳VID連接該CPU 20的電壓設定引腳VID以接收該CPU 20的電壓設定引腳VID輸出的訊號並將其轉換為CPU 20的額定工作電壓，即此時該CPU電源控制器30可知CPU 20的額定工作電壓。該CPU電源控制器30的電壓引腳VCC連接該電源供應器10以從該電源供應器10接收工作電壓。該CPU電源控制器30的回饋引腳FB連接該偵測電路40的輸出引腳OUT，該電源控制器30的偵測引腳TSENSE透過該電子元件50的引腳HOT連接該熱敏電阻RT。該CPU電源控制器30的控制引腳ALERT連接該CPU 20的控制引腳CONT，該電源控制器30的控制引腳VR_HOT連接電腦主機板上的BMC晶片200，該BMC晶片200連接該主機板上的風扇300。該CPU電源控制器30的控制引腳CONT連接該電子元件50的控制引腳CONT，該電子元件50的輸入引腳VIN連接該電源供應器10，且還直接經該電容C2接地，該電子元件50的電壓引腳VDD及EN連接一電壓源Vcc，且還直接經該電容C1接地，該電子元件50的輸出引腳VSW經該電感L1連接該CPU 20的電壓引腳VCC。該電容C3連接在該CPU20的電壓引腳VCC與地之間。該偵測電路40的兩偵測引腳DET1及DET2分別連接該電感L1的兩端。
使用時，當電腦系統開始工作時，CPU電源控制器30接收CPU 20的電壓設定引腳VID輸出的訊號並將其轉換為CPU 20的額定電壓值，然後該CPU電源控制器30透過其控制引腳CONT控制該電子元件50中的場效應電晶體51導通及控制場效應電晶體52截止以使該電源供應器10的輸出電壓透過該電感L1輸出給該CPU 20。該偵測電路40透過偵測引腳DET1及DET2偵測該電感L1上的電壓並將其輸出給該CPU電源控制器30，該CPU電源控制器30將接收到的偵測電壓與CPU 20的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU 20的額定工作電壓，該CPU電源控制器30控制該電子元件50中的場效應電晶體51截止及控制場效應電晶體52導通以使該電感L1放電來降低輸出給該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓。若偵測到的電壓小於CPU 20的額定工作電壓，該CPU電源控制器30控制該電子元件50中的場效應電晶體51導通及控制場效應電晶體52截止以使該電源供應器10對該電感L1進行充電來增大輸出給該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓值，從而使得該CPU 20的工作電壓穩定。
隨著電腦系統工作時間的增加，電腦系統的環境溫度將會由於電流的熱效應而不斷增加，使該電子元件50中場效應電晶體51、52的溫度上升。由於熱敏電阻RT具有一正溫度係數，故其阻值將隨環境溫度的增加而上升，該CPU電源控制器30的偵測引腳TSENSE為該熱敏電阻RT提供工作電流後，再偵測該熱敏電阻RT上的電壓並將偵測到的電壓與該第一及第二預設值進行比較，若偵測到該熱敏電阻RT上的電壓大於第一預設值而小於第二預設值，則該CPU電源控制器30透過控制引腳VR_HOT輸出一第一控制訊號給該BMC晶片200，以使其控制該風扇300的轉速增加，從而使得該電子元件50中的場效應電晶體51、52充分散熱，若偵測到該熱敏電阻RT上的電壓大於第二預設值時，則該CPU電源控制器30透過控制引腳ALERT輸出一第二控制訊號給該CPU20，以使該CPU 20進行調頻作業或者減少負載來降低該場效應電晶體51、52的熱效應，從而達到保護該場效應電晶體51、52的目的。
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較佳實施例，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。
100．．．CPU供電電路保護系統
200．．．BMC晶片
300．．．風扇
30．．．CPU電源控制器
10．．．電源供應器
20．．．CPU
40．．．偵測電路
51、52．．．場效應電晶體
50．．．電子元件
RT．．．熱敏電阻
L1．．．電感
C1-C3．．．電容
圖1是本發明CPU供電電路保護系統的較佳實施方式的電路圖。
100．．．CPU供電電路保護系統
200．．．BMC晶片
300．．．風扇
30．．．CPU電源控制器
10．．．電源供應器
20．．．CPU
40．．．偵測電路
51、52．．．場效應電晶體
50．．．電子元件
RT．．．熱敏電阻
L1．．．電感
C1-C3．．．電容

Claims (3)

  1. 一種CPU供電電路保護系統，包括一電源供應器、一CPU電源控制器、一CPU、一偵測電路、一包括第一及第二場效應電晶體及一熱敏電阻的電子元件、一電感及第一至第三電容，該CPU電源控制器存儲有一第一預設值及一第二預設值，該CPU電源控制器的電壓設定引腳連接該CPU的電壓設定引腳以接收電壓訊號並將該電壓訊號轉換為CPU 的額定工作電壓，該CPU電源控制器的電壓引腳連接該電源供應器以從該電源供應器接收工作電壓，該CPU電源控制器的回饋引腳連接該偵測電路的輸出引腳，該CPU電源控制器的偵測引腳透過該電子元件的偵測引腳連接該熱敏電阻，該CPU電源控制器的第一控制引腳連接該CPU 的控制引腳，該CPU電源控制器的第二控制引腳連接電腦主機板上的BMC晶片，該BMC晶片連接該主機板上的風扇，該CPU電源控制器的第三控制引腳連接該電子元件的控制引腳，該電子元件的輸入引腳連接該電源供應器及經該第二電容接地，該電子元件的電壓引腳連接一電壓源及經該第一電容接地，該電子元件的輸出引腳經該電感連接該CPU的電壓引腳，該第三電容連接在該CPU的電壓引腳與地之間，該偵測電路的第一及第二偵測引腳分別連接該電感的兩端，當電腦系統開始工作時，該CPU電源控制器透過第三控制引腳控制該電子元件中的第一場效應電晶體導通及控制第二場效應電晶體截止以使該電源供應器的輸出電壓透過該電感輸出給該CPU，該CPU電源控制器的偵測引腳偵測該熱敏電阻上的電壓並將偵測到的電壓與該第一及第二預設值進行比較，若偵測到該熱敏電阻上的電壓大於第一預設值而小於第二預設值，則該CPU電源控制器透過第二控制引腳輸出一第一控制訊號給該BMC晶片，以使該BMC晶片控制該風扇的轉速增加，若偵測到該熱敏電阻上的電壓大於第二預設值時，則該CPU電源控制器透過第一控制引腳輸出一第二控制訊號給該CPU，以使該CPU進行調頻作業或者減少負載，同時該偵測電路透過第一及第二偵測引腳偵測該電感上的電壓並將該電壓輸出給該CPU電源控制器，該CPU電源控制器將接收到的偵測電壓與CPU 的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器控制該電子元件中第一場效應電晶體截止及控制第二場效應電晶體導通以使該電感放電來降低輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓，若偵測到的電壓小於CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器控制該電子元件中第一場效應電晶體導通及控制第二場效應電晶體截止以使該電源供應器對該電感進行充電來增大輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之CPU供電電路保護系統，其中該熱敏電阻為正溫度係數熱敏電阻。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之CPU供電電路保護系統，其中該熱敏電阻與該場效應電晶體封裝在一起。
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