脉冲宽度调制装置的温度控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种脉冲宽度调制装置的温度控制装置。利用温度探测器来探测脉冲宽度调制装置的目前工作温度，并且通过温度探测比较器，将目前工作温度，与最高限定温度及最低限定温度做比较。当目前工作温度高于最高限定温度时，则使脉冲宽度调制装置的工作频率降低，如此一来，脉冲宽度调制装置的功率消耗将会降低，而使脉冲宽度调制装置的表面的热量降低，所以本实用新型专利技术可增加脉冲宽度调制装置的寿命。在低温零下２０℃时增加频率可以使系统更稳定，因为此时电容容值非常小，增加频率可以减少涟波。再者，由于本实用新型专利技术并不需要散热装置，即可达成减少脉冲宽度调制装置的热量产生的目的且在低温下又不需额外增加输出电容，因此可节省成本。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Temperature control device of pulse width modulation device

The utility model relates to a temperature control device of a pulse width modulation device. A temperature detector is used to detect the current operating temperature of the pulse width modulation device, and the current operating temperature is compared with the maximum limiting temperature and the minimum limiting temperature by a temperature detecting comparator. When the working temperature is higher than the highest limit temperature, the working frequency of the pulse width modulation device is reduced, so that the power consumption of the pulse width modulation device will be reduced, and the surface of the heat pulse width modulation device is reduced, so the utility model can increase the service life of the device of pulse width modulation. Increase the frequency in the low temperature of minus 20 degrees can make the system more stable, because the capacitance value is very small, increase the frequency can reduce the ripple. Moreover, the utility model can achieve the purpose of reducing the heat generation of the pulse width modulation device because the utility model does not need a heat radiating device, and can not increase the output capacitance at low temperature, so that the cost can be saved.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种温度控制装置，特别涉及一种脉沖宽度调制装置的温 度控制装置。
技术介绍
目前，在主机板中，中央处理单元(Central Processing Unit ，简称CPU) 所需的稳定电源是通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,简称PWM) 装置来做适当地控制。对于目前的中央处理单元而言，因为制程与设计技术愈 来愈先进，所以中央处理单元的速度愈来愈快。再者，在同行业的相互竟争之 下，中央处理单元的速度已达到GHz(lGHz409112)的等级，但是相对而言， 中央处理单元所需的电流也由原来的数十安培增加到目前的70安培左右，甚 至推估未来可能突破100安培，也就是说中央处理单元的消耗功率将会达到 120瓦特左右，而如此高的瓦特数伴随而来的热问题将会成为另一个必须克服 且棘手的问题。对于中央处理单元所产生的热量，目前的业内人士是通过增加 散热面积或辅助的散热装置，而使中央处理单元所产生的热量降低，所以中央 处理单元所产生的热量可以获得解决。然而，对于脉冲宽度调制装置而言，当中央处理单元所需的电流增加时， 由于中央处理单元所需的电流是由脉冲宽度调制装置提供，所以脉冲宽度调制 装置将会因为才是供较大的电流，而使脉冲宽度调制装置产生相当大的热量及功 率消耗。当脉冲宽度调制装置所产生的热量太大时，将会使脉冲宽度调制装置 不稳定或损坏，如此一来，将不能提供稳定的电源给中央处理单元，从而导致 整个主机板失去效用。由于脉冲宽度调制装置的体积通常相当小，并且因为主 机板的空间有限，所以增加散热装置及散热面积均不适用于降低脉冲宽度调制 装置所产生的热量，因此，如何减少脉冲宽度调制装置所产生的热量变成为开 发者急待解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提出一种脉冲宽度调制装置的温度控制装置。 本技术是利用温度探测器及温度探测比较器，而达成使脉冲宽度调制装置 的表面热量降低的目的。为达成上述及其它目的，本技术提出一种脉冲宽度调制装置的温度控 制装置。此温度控制装置包括温度探测器、以及温度探测比较器。其中，温度 探测器是置于脉冲宽度调制装置的周围，用以探测脉冲宽度调制装置的目前工 作温度。而温度探测比较器是耦合连接至温度探测器及脉冲宽度调制装置，用 以将目前工作温度，与最高限定温度及最低限定温度做比较。当目前工作温度高于最高限定温度时，则使脉沖宽度调制装置的工作频率降低一个频率调谐步 阶。当目前工作温度低于最低限定温度时，则使工作频率增加一个频率调谐步 阶。而当目前工作温度介于最高限定温度与最低限定温度之间时，则工作频率 保持不变。另一优点为当系统在低温零下20。C工作时增加频率可以使系统更稳定，因为此时电容容值会因为低温而变小，输出涟波(ripple)变大，所以 在低温时将脉冲宽度调制装置的工作频率增加可以使涟波变小，如此一来就可 以不用增加输出电容而又能增加系统在低温工作的稳定性。在本技术的较佳实施例中，最高限定温度、最低限定温度、以及频率 调谐步阶可以根据需要而调整。脉冲宽度调制装置是用以提供中央处理单元所 需的输出电流。而脉冲宽度调制装置的工作频率在经过变化后的一段预定时间 内，不会变动，这是因为工作频率变化得太频繁，将会导致计算机系统的不稳 定。综上所述，本技术是利用温度探测器来探测脉沖宽度调制装置的目前 工作温度，并且通过温度探测比较器，将目前工作温度，与最高限定温度及最 低限定温度做比较。当目前工作温度高于最高限定温度时，则使脉冲宽度调制 装置的工作频率降低，如此一来，脉沖宽度调制装置的功率消耗将会降低，而 使脉冲宽度调制装置的表面的热量降低，所以本技术可增加脉冲宽度调制 装置的寿命。再者，由于本技术并不需要散热装置，即可达到减少脉冲宽 度调制装置的热量产生的目的且在低温下又不需额外增加输出电容，因此可节 省成本。为让本技术的上述和其它目的、特征和优点，能更加明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图标，做详细说明如下附图说明图1是脉冲宽度调制装置与中央处理单元之间的电路示意图2是根据本技术一较佳实施例的脉沖宽度调制装置的温度控制装置的电路示意图3是脉冲宽度调制装置的频率与温度的控制关系曲线图；以及图4是根据本技术一较佳实施例的脉冲宽度调制装置的温度控制方法的流程图。 图中10, 202: 脉冲宽度调制装置 102: 脉沖宽度调制器 104， 204: 中央处理单元 106: 输出端 108， 110: 开关 112、 116: 电感 114， 120: 电容 20: 温度控制装置 206: 温度探测器 208: 温度探测比较器 S402-S410:本技术的一4交佳实施例的实施步骤具体实施方式脉冲宽度调制技术已广泛地运用于目前电源控制的技术上。在主机板中， 中央处理单元所需的稳定电源是通过脉冲宽度调制装置来做适当地控制。接下 来请参照图1,其示意的是脉冲宽度调制装置与中央处理单元之间的电路示意 图。由图1可知，脉冲宽度调制装置10包括脉沖宽度调制器102、开关108、 开关IIO、电感112、电容114、电感116、以及电容120。接下来将分为输入 电源部分、电压准位控制部分、电源回授部分、工作频率控制部分、以及输出 电源部分做说明。对于输入电源部分而言， 一般为高电压低电流转换成低电压高电流。依据能量守恒原理(输入电压x输入电流-输出电压x输出电流)，以英特尔(Intel)的P4架构为例，输入电压为12V，输出电压为1.5V，在最大输出电 流为70安培的情况下，输入电流将达到8.75安培。对于电压准位控制部分而言，中央处理单元104的核心电压是由五根引 脚(VID0-VID4)来控制，脉冲宽度调制器102会依据不同种类的中央处理单 元104所发出的VID信号，来调节其所需的电压准位。对于电源回授部分而言，会由输出端106回授电压，通过此来监控输出 端106的输出电压的变化，以使输出电压稳定。对于工作频率控制部分而言，脉冲宽度调制器102的工作频率的设定， 需兼顾输出电压的品质及周围组件因热而产生的组件寿命短的问题。如果工作 频率设定太低，则会造成整个电源系统的反应速度过慢，而使输出电压产生涟 波(ripple)过大的问题。而如果工作频率设定太高，则会使得计算机系统因 功率损耗过大而产生功率转换变差的问题，而且会使得组件产生寿命变短的问 题。因此，脉冲宽度调制器102的工作频率大部分均采用适合的固定工作频率。对于输出电源部分而言，其工作原理为当输出电源因电流过大而不足时， 开关108会关闭，而开关110会打开，此时电流会由外部电源流入。当输出电 压过高时，开关108会打开，而开关110会关闭，此时会形成回路，而使脉冲 宽度调制装置IO提供稳定的电源给中央处理单元104。对于一般的电子组件而言，所损耗的功率会以热能的方式产生。接下来 将说明脉冲宽度调制装置IO在切换过程中所产生的功率消耗。脉冲宽度调制 装置10的总功率消耗(Ploss)=传导功率消耗(Pconduction) +切换功率消耗 (Pswitching)。上述的P咖ducti。^I。、RxD，其中，1。为输出电流，R为脉沖宽度 调制装置10的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲宽度调制装置的温度控制装置，其特征在于，包括：　一温度探测器，置于该脉冲宽度调制装置的周围，用以探测该脉冲宽度调制装置的一目前工作温度；以及　一温度探测比较器，耦合连接至该温度探测器及该脉冲宽度调制装置，用以将该目前工作温度，与一最高限定温度及一最低限定温度做比较，当该目前工作温度高于该最高限定温度时，则使该脉冲宽度调制装置的一工作频率降低一频率调谐步阶，而当该目前工作温度低于该最低限定温度时，则使该工作频率增加该频率调谐步阶，以及，当该目前工作温度介于该最高限定温度与该最低限定温度之间时，则该工作频率保持不变。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高金山，吴国扬，
申请(专利权)人：微星科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]