TWI619008B - 電源匹配電路 - Google Patents

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Abstract

一種電源匹配電路，包括電腦電源、電壓轉換單元、分壓單元、第一電阻、比較器、二極體、延時單元及晶片。電腦電源的第一引腳與比較器的同相輸入端相連，以輸出一電源正常訊號給比較器的同相輸入端。電壓轉換單元及分壓單元將第一電源的電壓轉換成參考電壓。晶片透過延時單元與第二電源相連。當電腦電源的第一引腳輸出的電源正常訊號的電壓大於參考電壓時，比較器的輸出端輸出高電平訊號，二極體截止，第二電源經延時單元延時後輸出給晶片的電源正常訊號引腳。

Description

電源匹配電路
本發明係關於一種電源匹配電路。
電腦電源(如ATX電源和BTX電源)用於為電腦的主機板供電。當電腦電源與主機板不相容時，電腦將無法工作。造成這種不相容主要原因是電腦電源的電源正常訊號與主機板晶片的電源正常訊號的時序延時不匹配或電壓不匹配。
鑒於上述內容，有必要提供一種使電腦電源的電源正常訊號與主機板晶片的電源正常訊號的時序匹配且電壓匹配的電源匹配電路。
一種電源匹配電路，包括一電腦電源、一電壓轉換單元、一分壓單元、一第一電阻、一比較器、一二極體、一延時單元及一晶片，該電腦電源的第一引腳與該比較器的同相輸入端相連，以輸出一電源正常訊號給該比較器的同相輸入端，該電腦電源的第一引腳還透過該第一電阻與一第一電源相連，該電壓轉換單元與該第一電源相連，並透過該分壓單元與該比較器的反相輸入端相連，該二極體的陽極透過該延時單元與該晶片相連，該二極體的陰極與該比較器的輸出端相連，該晶片透過該延時單元與一第二電源相連，該電壓轉換單元用於將該第一電源的電壓轉換成一第一 電壓，並將該第一電壓輸出給該分壓單元，該分壓單元用於將該第一電壓分壓後輸出一參考電壓給該比較器的反相輸入端，當該電腦電源的第一引腳輸出的電源正常訊號的電壓大於該參考電壓時，該比較器的輸出端輸出一高電平訊號，該二極體截止，該第二電源經該延時單元延時後輸出給該晶片的電源正常訊號引腳。
本發明電源匹配電路透過該比較器比較該電源正常訊號的電壓與該參考電壓的大小，並根據比較結果控制該第二電源能否透過該延時單元輸出給該晶片的電源正常訊號引腳，從而使該晶片的電源正常訊號引腳接收到的訊號與該晶片的電源正常訊號的電壓匹配且時序匹配。
10‧‧‧電源匹配電路
12‧‧‧電腦電源
13‧‧‧電壓轉換單元
15‧‧‧LDO
16‧‧‧分壓單元
18‧‧‧延時單元
19‧‧‧晶片
C1-C4‧‧‧電容
D1‧‧‧二極體
R1-R7‧‧‧電阻
Q1‧‧‧電子開關
圖1係本發明電源匹配電路的較佳實施方式的電路圖。
請參閱圖1，本發明電源匹配電路10的較佳實施方式包括一電腦電源12、一電壓轉換單元13、一分壓單元16、一延時單元18、一晶片19、一電子開關Q1、一比較器U1、一二極體D1。
該電腦電源12的第一引腳1透過一電阻R1與一電源5V_STBY相連，並與該比較器U1的同相輸入端相連，且透過一電容C4接地，還透過一電阻R7接地。該電子開關Q1的第一端與該電腦電源12的第二引腳2相連。該電子開關Q1的第二端與該電腦電源12的第一引腳1相連。該電子開關Q1的第三端接地。
該電壓轉換單元13包括一LDO(Low Dropout Regulator，低壓差線性穩壓器)15。該LDO 15的第一輸入端VIN與該電源5V_STBY相連，並透 過一電容C1接地。該LDO 15的第二輸入端ADJ透過一電阻R2與該LDO 15的輸出端OUT相連，並透過一電阻R3接地。該LDO 15的輸出端OUT透過一電容C2接地，並透過該分壓單元16與該比較器U1的反相輸入端相連。
該分壓單元16包括兩電阻R4及R5。該延時單元18包括一電阻R6及一電容C3。該比較器U1的反相輸入端透過該電阻R4與該LDO 15的輸出端OUT相連，並透過該電阻R5接地。該比較器U1的輸出端與該二極體D1的陰極相連。該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK與該二極體D1的陽極相連，並透過該電阻R6與一電源3.3V_SYS相連，且透過該電容C3接地。
在本實施方式中，該電腦電源12可為ATX(Advanced Technology Extended，先進科技擴展)電源或BTX(Balanced Technology Extended，平衡技術擴展)電源。由電腦電源規範可知，當電腦電源處於正常工作狀態時，電腦電源的開機訊號引腳為低電平，電腦電源的所有電源都正常輸出，同時輸出高電平的電源正常訊號給主機板上的晶片，其中電源正常訊號比5V_SYS，3.3V_SYS，+12V電源在時序上需延時100-500ms。在待機狀態時，電腦電源的開機訊號引腳為高電平，此時電腦電源只提供+5V_SB電源，其餘5V_SYS、3.3V_SYS、+12V等電源均停止輸出，同時輸出的電源正常訊號需要立即轉為低電平。
下面將對本發明電源匹配電路10的工作原理進行說明。
當該電腦電源12上電後，該電腦電源12的第二引腳2輸出低電平的開機訊號PS_ON，該電子開關Q1截止，該電腦電源12的第一引腳1輸出該電源正常訊號PWROK給該比較器U1的同相輸入端。該LDO 15將該第一輸入端VIN接收的該電源5V_STBY的電壓轉換成一第一電壓V1，並將該第一電壓V1從該輸出端OUT輸出給該分壓單元16。該第一電壓V1經該電阻R4及R5分壓後，該電阻R5分得的電壓作為一參考電壓Vref輸出給該比較器U1 的反相輸入端。當該電源正常訊號PWROK的電壓大於該參考電壓Vref時，該比較器U1的輸出端輸出一高電平訊號，該二極體D1截止，該電源3.3V_SYS經該延時單元18延時後輸出給該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK。由於該電源3.3V_SYS的電壓滿足該晶片19的電源正常訊號的電壓要求，且該電源3.3V_SYS經該延時單元18延時後滿足該晶片19的電源正常訊號的時序要求。即，該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK接收到的訊號與該晶片19的電源正常訊號的電壓匹配且時序匹配。
當電腦關機時，該電腦電源12的第二引腳2輸出高電平的開機訊號PS_ON，該電子開關Q1導通，該比較器U1的同相輸入端接收到低電平訊號，該比較器U1的輸出端輸出低電平訊號，該二極體D1導通，該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK接收到低電平訊號。由於該開機訊號PS_ON為高電平時，該電子開關Q1導通，該電腦電源12的第二引腳2輸出的電源正常訊號PWROK被鉗位元在低電平，從而有效的防止了關機時因電腦電源輸出的電源正常訊號抖動而導致的誤動作。
在本發明中，該晶片19為主機板上的晶片(如南橋晶片、北橋晶片、中央處理器等)。該電子開關Q1為一NMOS場效應電晶體，該電子開關Q1的第一端、第二端及第三端分別對應於該NMOS場效應電晶體的閘極、汲極及源極。在其它實施方式中，該電子開關Q1可替換為NPN型電晶體及其它具有相同功能的開關。
本發明電源匹配電路10透過該比較器U1比較該電源正常訊號PWROK的電壓與該參考電壓Vref大小，並根據比較結果控制該電源3.3V_SYS能否透過該延時單元18輸出給該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK，從而使該晶片19的電源正常訊號引腳SB_PWROK接收到的訊號與該晶片19的電源正常訊號的電壓匹配且時序匹配。本發明電源匹配電 路10還透過該電子開關Q1在電腦關機時導通，以將該電腦電源12的第二引腳2輸出的電源正常訊號PWROK鉗位為低電平，從而有效的防止了關機時因電腦電源輸出的電源正常信抖動而導致的誤動作。
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。
10‧‧‧電源匹配電路
12‧‧‧電腦電源
13‧‧‧電壓轉換單元
15‧‧‧LDO
16‧‧‧分壓單元
18‧‧‧延時單元
19‧‧‧晶片
C1-C4‧‧‧電容
D1‧‧‧二極體
R1-R7‧‧‧電阻
Q1‧‧‧電子開關

Claims (9)

  1. 一種電源匹配電路，包括一電腦電源、一電壓轉換單元、一分壓單元、一第一電阻、一比較器、一二極體、一延時單元及一晶片，該電腦電源的第一引腳與該比較器的同相輸入端相連，以輸出一電源正常訊號給該比較器的同相輸入端，該電腦電源的第一引腳還透過該第一電阻與一第一電源相連，該電壓轉換單元與該第一電源相連，並透過該分壓單元與該比較器的反相輸入端相連，該二極體的陽極透過該延時單元與該晶片相連，該二極體的陰極與該比較器的輸出端相連，該晶片透過該延時單元與一第二電源相連，該電壓轉換單元用於將該第一電源的電壓轉換成一第一電壓，並將該第一電壓輸出給該分壓單元，該電壓轉換單元包括一低壓差線性穩壓器及一第二電阻，該低壓差線性穩壓器的第一輸入端與該第一電源相連，該低壓差線性穩壓器的第二輸入端透過該第二電阻與該低壓差線性穩壓器的輸出端相連，該低壓差線性穩壓器的輸出端透過該分壓單元與該比較器的反相輸入端相連，該分壓單元用於將該第一電壓分壓後輸出一參考電壓給該比較器的反相輸入端，當該電腦電源的第一引腳輸出的電源正常訊號的電壓大於該參考電壓時，該比較器的輸出端輸出一高電平訊號，該二極體截止，該第二電源經該延時單元延時後輸出給該晶片的電源正常訊號引腳。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源匹配電路，其中該電源匹配電路還包括一電子開關，該電子開關的第一端與該電腦電源的第二引腳相連，該電子開關的第二端與該電腦電源的第一引腳相連，該電子開關的第三端接地，當該電腦電源的第二引腳輸出高電平的開機訊號時，該電子開關導通，該比較器的同相輸入端接收到低電平訊號，該比較器的輸出端輸出低電平訊號，該二極體導通，該晶片的電源正常訊號引腳接收到低電平訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電源匹配電路，其中該電子開關為一NMOS場效應電晶體或一NPN型電晶體，該電子開關的第一端、第二端及第三 端分別對應於該NMOS場效應電晶體的閘極、汲極及源極或該NPN型電晶體的基極、集極及射極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電源匹配電路，其中該電壓轉換單元還包括一第三電阻，該低壓差線性穩壓器的第二輸入端還透過該第三電阻接地。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電源匹配電路，其中該電壓轉換單元還包括一第一電容及一第二電容，該低壓差線性穩壓器的第一輸入端透過該第一電容接地，該低壓差線性穩壓器的輸出端透過該第二電容接地。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電源匹配電路，其中該分壓單元包括一第四電阻及一第五電阻，該比較器的反相輸入端透過該第四電阻與該低壓差線性穩壓器的輸出端相連，並透過該第五電阻接地。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電源匹配電路，其中該延時單元包括一第六電阻及一第三電容，該晶片的電源正常訊號引腳透過該第六電阻與該第二電源相連，並透過該第三電容接地。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電源匹配電路，其中該第一電源為一5V備用電源，該第二電源為一3.3V系統電源。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電源匹配電路，其中該電源匹配電路還包括一第四電容及一第七電阻，該電腦電源的第一引腳透過該第四電容接地，並透過該第七電阻接地。
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