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CN1212392A - 保护cpu因过电压及过电流而损毁cpu的方法 - Google Patents

保护cpu因过电压及过电流而损毁cpu的方法 Download PDF

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CN1212392A CN 97116492 CN97116492A CN1212392A CN 1212392 A CN1212392 A CN 1212392A CN 97116492 CN97116492 CN 97116492 CN 97116492 A CN97116492 A CN 97116492A CN 1212392 A CN1212392 A CN 1212392A
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Abstract

本发明有关一种保护CPU因过压及过流而损毁CPU的方法,主要是侦测电源供应器供应CPU的电压,是否有过压或过流现象发生,利用切换式稳压控制器内部的比较电路,将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较,若产生过压或过流的情况时,则输出一信号,而关闭ATX电源供应器;或利用电源供应器的自我保护特性;或切断稳压器电源供应端的供电路径等方式,停止供应电源至CPU,以保护CPU不受过压或过流的冲击而损坏。

Description

保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法
本发明是有关一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，尤其是指一种藉由侦测电源供应器的输出电压及电流，并控制切断供应至CPU的电源，以防止CPU因过电压及过电流而损毁的方法设计。
按，由于CPU的制造规格无一定的标准，使得各种类型CPU所使用的电气规格不同，因此主机板为提供使用者安装各种厂牌的CPU，于主机板上设有电压切换装置，以将供应CPU的电压切换至适当的电压值，早期的作法是以跳线座所达成，藉由跳线座的变化达成电压值的变换，惟此种方式十分麻烦且有设定错误而损毁CPU的可能，因此各大主机板制造厂商均致力于开发自动设定电压值的装置，如专利公告号第304239号的个人电脑主机板供应中央处理器电源电压自动设定方法及电路，而可视所装置的CPU种类而自动切换成适当的电压值，免除手动设定的麻烦与不便。但，不论是前述的跳线座设定方式，或主机板自动设定的方式，倘若电源供应器不稳定或主机板的稳压器损坏时，即有可能产生过电压或过电流的情况，若无适当的保护措施，过电压或过电流将会直接输入CPU造成CPU受损的结果。
缘此，本发明的主要目的即是提供一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，主要是侦测电源供应器供应至CPU的电压，是否有过电压或过电流的现象发生，利用切换式稳压控制器内部的比较电路，将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较，若产生过电压或过电流的情况时，则输出一信号以控制ATX电源供应器的软性开关，而关闭ATX电源供应器；或利用电源供应器的自我保护特性；或切断稳压器电源供应端的供电路径等方式，停止供应电源至CPU，以保护CPU不受过电压或过电流的冲击而损坏。
本发明一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，主要是侦测电源供应器供应CPU的电压，是否有过电压或过电流现象发生，利用切换式稳压控制器内部的比较电路，将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较，若产生过压或过流的情况时，则输出一信号以控制ATX电源供应器的软性开关，而关闭ATX电源供应器，停止供应电源至CPU，以保护CPU不受过电压或过电流的冲击而损坏；或利用电源供应器的自我保护特性，于电源供应器输出端与地间设有一开关元件，若产生过电压或过电流的情况时，稳压器即送出一讯号使开关元件导通，而将电源强迫接地，停止供电至CPU；其中该开关元件可为MOS晶体管、SCR或其它可作为开关的电子元件；或利用切换稳压器电源供应端的供电路径方式，于稳压器输出端与电源输入端间设有一开关元件，当有过电压或过电流的情况时，该开关元件即呈开路状态，而将CPU的供电路径切断；其中该开关元件可为MOS晶体管、SCR或其它可作为开关的电子元件；其中该切换式稳压控制器内包括有：一数字模拟转换器，是将基本输入输出系统所设定的电压值转换为模拟电压值及电流值，以作为过电压比较器的参考电压值，及过电流比较器的参考电流值；一过电压比较器及一过电流比较器，当所检测的电压或电流超出预设值时，即送出一讯号至或门；一或门，是整合过电压及过电流比较器的输出，当有其中一种情况发生时，即送出一讯号；其中于电源输入端与供应至CPU电源端间，设有一串联的电感与电阻，并自该电阻与电感间的节点及CPU电压端，分别将该电阻的压降值连接至设于切换式稳压器内的转换器，以截取并检测是否有过电压及过电流的现象。
为使能进一步了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合附图，对本发明做一详细说明，说明如后：
图1是为本发明第一实施例的电路示意图；
图2是为本发明第二实施例的电路示意图；
图3是为本发明第三实施例的电路示意图。
本发明主要是于供应至CPU的电压端与切换式稳压控制器10间，截取所供应的电压与电流，利用切换式稳压控制器10内部的比较电路，与预设的电压与电流值作比较，于过电压与过电流的两种情况中，其中一种发生时即进行切换供应电源的步骤，而停止CPU的运算，于本发明中包括有三种切断供应电源的方法，分别以三种实施例说明，详述如下：
本第一实施例(如图1所示)是以控制ATX电源供应器连接头20的软性开关PS-ON，作为过电压或过电流时的保护措施。
CPU所使用的电源是经由使用者于基本输入输出系统(BIOS)设定其种类后，经由汇流排11传送至切换式稳压控制器10，该切换式稳压控制器10内包括有：
一数字模拟转换器12，是将基本输入输出系统所设定的电压值转换为模拟电压值及电流值，以作为过电压比较器13的参考电压值，及过电流比较器14的参考电流值；
一过电压比较器13及一过电流比较器14，当所检测的电压或电流超出预设值时，即送出一讯号至或门15；
一或门15，是整合过电压及过电流比较器13、14的输出，当有其中一种情况发生时，即送出一讯号。
本发明所采用的方法，是于电源输入端与供应至CPU的VCORE电源端间，设有一串联的电感L与电阻R1，并自该电阻R1与电感L间的节点，及CPU的VCORE电压端，分别将该电阻R1的压降值V连接至设于切换式稳压器10内的转换器16，以将该压降转换成电流值连接至前述过电流比较器14，及将电压接至前述过电压比较器13，而前述或门15的输出端则连接于一转换器30，以将数字讯号转换成模拟讯号输出至或门40的一输入端。
若供应至前述的软性开关PS-ON的讯号为低电位时，则ATX电源供应器即打开而供应电源，若为高电位时，则关闭ATX电源供应器，因此当产生过电压或过电流的一种情况时，该或门15即送出一高电位至转换器30。
为避免发生切换式稳压控制器10损坏，而有输出过电压或过电流的可能，本发明另设有一侦测电路(如图1下半部所示)，其包括有：
电阻R3及R4，是呈串联关系，是将CPU的VCORE电压分压，并输入至比较器42的一输入端；
一固定电压输出电路，是由串联的电阻R2与稳压元件41所组成，并有一输出至比较器42的另一输入脚；
一比较器42，是比较预设电压值与供应至VCORE电压值，其输出连接至或门40的另一输入端。
当供应至CPU的VCORE电压正常时，即不足以使VCORE电压侦测电路的稳压元件崩溃，此电压经电阻R3和R4分压后的电压，若小于预设的电压值，则比较器42将输出一低电位至或门4O；若因切换式稳压控制器10损坏而产生过电压供应至CPU，即使固定电压输出电路的稳压元件崩溃，而产生一较高于预设的电压值，则比较器42将输出一高电位至闸极40。
前述或门40的输出端是控制ATX电源供应器连接头20的软性开关PS-ON。此或门40的作用，即是当切换式稳压控制器1O正常运作时产生过电压或过电流情况，或切换式稳压控制器10损坏而有输出过电压或过电流的情况时，只要有一种情况发生，便将所产生的高电位传送至ATX电源供应器连接头20的软性开关PS-ON以切断电源供应，反之若一切正常时，或门40即输出低电位而维持ATX电源供应器的正常供电。
本第二实施例(如图2)是利用电源供应器自我保护的特性，于过电压或过电流的情况发生时，将电源供应器强迫接地，如此即不会损伤电源供应器，亦不会提供VCORE电压至CPU。本实施例与第一实施例大致相同，惟该或门40的输出端是连接于一开关元件50(可使用MOS晶体管、SCR或其它可作为开关的电子元件)，当有过电压或过电流的情况时，或门40所送出的高电位信号即使该开关元件50导通而将电源供应器的电源强迫接地。
本第三实施例(如图3)是切断电源输入端的供电路径方式，主要是于CPU的VCORE电源端及电源输入端间，增设一开关元件60(其可为MOS晶体管或其它可作为开关的元件)，藉由控制该开关元件50的开、闭而切断供应VCORE电压的路径。本实施例与第一实施例大致相同，惟该或门40的输出端是连接于前述的开关元件60，当有过电压或过电流的情况时，该开关元件60即呈开路状态，而将VCORE的供电路径切断，如此便无任何电源供应至CPU运作。
综上所述，本发明确可藉所揭露的观念，对因电源供应器不稳或稳压器损坏，而输出过电压或过电流损坏CPU的情况，提出有效的解决方法；更进一步地，增加习用方法未有的功能，具新颖性、实用性及产业利用价值，实已符合专利法发明专利的申请要件，爰依法具文申请之。
以上已将本发明作一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (7)

1．一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，主要是侦测电源供应器供应CPU的电压，是否有过电压或过电流现象发生，利用切换式稳压控制器内部的比较电路，将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较，若产生过压或过流的情况时，则输出一信号以控制ATX电源供应器的软性开关，而关闭ATX电源供应器，停止供应电源至CPU，以保护CPU不受过电压或过电流的冲击而损坏。
2．一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，主要是侦测电源供应器供应CPU的电压，是否有过电压或过电流现象发生，利用切换式稳压控制器内部的比较电路，将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较，利用电源供应器的自我保护特性，于电源供应器输出端与地间设有一开关元件，若产生过电压或过电流的情况时，稳压器即送出一讯号使开关元件导通，而将电源强迫接地，停止供电至CPU。
3．按权利要求2所述的保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，其中该开关元件可为MOS晶体管、SCR或其它可作为开关的电子元件。
4．一种保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，主要是侦测电源供应器供应CPU的电压，是否有过电压或过电流现象发生，利用切换式稳压控制器内部的比较电路，将电源供应器的输出电压及电流与预设值作比较，利用切断稳压器电源供应端的供电路径方式，于稳压器输出端与电源输入端间设有一开关元件，当有过电压或过电流的情况时，该开关元件即呈开路状态，而将CPU的供电路径切断。
5．按权利要求4所述的保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，其中该开关元件可为MOS晶体管、SCR或其它可作为开关的电子元件。
6．按权利要求1、2或4所述的保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，其中该切换式稳压控制器内包括有：
一数字模拟转换器，是将基本输入输出系统所设定的电压值转换为模拟电压值及电流值，以作为过电压比较器的参考电压值，及过电流比较器的参考电流值；
一过电压比较器及一过电流比较器，当所检测的电压或电流超出预设值时，即送出一讯号至或门；
一或门，是整合过电压及过电流比较器的输出，当有其中一种情况发生时，即送出一讯号。
7．按权利要求1、2或4所述的保护CPU因过电压及过电流而损毁CPU的方法，其特征在于，其中于电源输入端与供应至CPU电源端间，设有一串联的电感与电阻，并自该电阻与电感间的节点及CPU电压端，分别将该电阻的压降值连接至设于切换式稳压器内的转换器，以截取并检测是否有过电压及过电流的现象。
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Denomination of invention: Method for protecting CPU against damage owing to overvoltage and overcurrent

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Record date: 2009.2.16

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