具有过电压保护功能的计算机装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种具有过电压保护功能的计算机装置。该装置电连接于中央处理器（ＣＰＵ）及电源供应器之间以保护ＣＰＵ在过电压故障情况下不致受到损害。该装置包含第一电压比较单元、参考电压单元、第二电压比较单元、触发单元及电路开关单元。第一电压比较单元比较电源供应器的输出电压、预设的下限、上限电压值，且输出第一电平信号。参考电压单元依据第一电平信号输出参考电压值。第二电压比较单元比较ＣＰＵ的核心电压及参考电压值，当ＣＰＵ的核心电压大于参考电压值时，输出第二电平信号。触发单元接受第二电平信号的触发而输出第一触发信号和第二触发信号。电路开关单元接受第二触发信号的触发而关闭ＣＰＵ与电源供应器之间的电连接。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有过电压保护功能的计算机装置，特别涉及计算机装 置中的中央处理器进行过电压保护，以避免其在过电压故障的情况下烧毁。
技术介绍
在传统计算机装置中，普遍所使用的供电方式是以脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)方式来将输入电压(例如5V或12V)降至为各元件 所需的电压(例如1.05 1.825V或1.3 3.5V)。而PWM电路所使用的元件主 要包括有PWM芯片、金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、电感线圈及 滤波电容等。然而，在实际的计算机装置运作过程中，由于主板上持续导通 大电流，容易让主板上的元件发热，此时元件如果没有良好的散热器加以散 热，将导致烧毁。事实上，现有技术在主板的使用过程中，MOSFET元件(尤 指High-Side-MOS)由于温度过高而容易被烧毁，此时主板虽然会执行自身 的保护功能而关机，但是如果再次开机，中央处理器(CPU)的电压会与电源 供应器所供应的电压(12V)同步升高，最后CPU便因此过电压故障而引致电 压过高，然后烧毁。另外，电源供应器的各种保护功能有较大时延，不能及 时进行保护。以现有技术而言，对于CPU的过电压保护尚无法提出完整的 解决方案，而仍有很大的改善空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善传统计算机装置的缺失，避免计算机装置在发生 过电压故障时造成其内部的中央处理器因电压过高而烧毁。为达成本专利技术目的，本专利技术提供一种具有过电压保护功能的计算机装置，包括中央处理器；电源供应器，至少用以供应中央处理器所需的电力， 以及接受第一触发信号的触发而关闭电力的供应。过电压保护装置，电连接 于中央处理器及电源供应器之间，且用以保护中央处理器在过电压故障的情况下不致受到损害。过电压保护装置包含第一电压比较单元用来将电源供 应器的输出电压与预设的下限电压值及预设的上限电压值相比较，且输出第 一电平信号。参考电压单元用来依据第一电平信号，而输出参考电压值。第 二电压比较单元用来将中央处理器的核心电压与参考电压值相比较，且当中 央处理器的核心电压大于参考电压值时，输出第二电平信号。触发单元用来 接受第二电平信号的触发，而输出第一触发信号及第二触发信号。电路开关 单元用来接受第二触发信号的触发，而关闭中央处理器及电源供应器之间的 电连接。根据本专利技术的计算机装置，其中所述第一电压比较单元，包括第 一 电 压比较器，其中所述第一电压比较器的正输入端接收所述上限电压值，且其 输出端连接所述参考电压单元的输入端，以及第二电压比较器，其中所述第 二电压比较器的正输入端连接所述第一电压比较器的负输入端及所述电源 供应器的输出端，且其负输入端接收所述下限电压值，以及所述第二电压比 较器的输出端连接所述参考电压单元的输入端。根据本专利技术的计算机装置，其中所述参考电压单元包括第一双极结型晶 体管，其中所述第一双极结型晶体管的基极通过分压电路连接至所述第一电 压比较器的输出端及所述第二电压比较器的输出端。根据本专利技术的计算机装置，其中所述第二电压比较单元是第三电压比较 器，且所述第三电压比较器的负输入端连接至所述第一双极结型晶体管的集 电极，以及所述第三电压比较器的正输入端接收所述中央处理器的核心电 压。根据本专利技术的计算机装置，其中所述触发单元是D型触发器，且所述D 型触发器的时钟脉冲控制端连接至所述第三电压比较器的输出端，且所述D 型触发器的输入端连接高电平。根据本专利技术的计算机装置，其中所述电路开关单元包括第二双极结型晶 体管，其中所述第二双极结型晶体管的基极连接至所述D型触发器的输出 端，和光电耦合器，其中所述光电耦合器的输入端连接至所述第二双极结型 晶体管的集电极，且所述光电耦合器的输出端通过电阻以连接至所述电源供 应器的输出端，以及金属氧化物半导体场效应管，其中所述金属氧化物半导体场效应管的栅极连接至所述光电耦合器的输出端，且其源极连接至所述电 源供应器的输出端，以及其漏极连接至所述中央处理器的电源输入端。根据本专利技术的计算机装置，其中所述D型触发器的互补输出端通过晶体管开关电路以连接至所述电源供应器的启动/关闭控制端(PS一OM)。根据本专利技术的计算机装置，其中所述晶体管开关电路由多个双极结型晶 体管所组成。为使本领域技术人员了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实 施例，并配合附图，对本专利技术详加说明如后。附图说明图1A是显示应用本专利技术的优选实施例的方块图。图1B是显示应用本专利技术的另一优选实施例的方块图。图2是显示图1A及图1B中过电压保护装置的详细电路图。其中，附图标记说明如下:1计算机装置10电源供应器12过电压保护装置14中央处理器16主板160休眠信号20第一电压比较单元200第一电平信号22参考电压单元24第二电压比较单元240第二电平信号26触发单元260第一触发信号262第二触发信号28电路开关单元29 晶体管开关电路具体实施方式图1A是显示应用本专利技术的优选实施例的方块图。图1B是显示应用本发 明的另一优选实施例的方块图。本专利技术具有过电压保护功能的计算机装置1 主要包括电源供应器10、过电压保护装置12以及位于主板16上的中央处理 器14。图中的电源供应器10至少用以供应中央处理器14所需的电力，至于 过电压保护装置12则连接中央处理器14和电源供应器10，用以保护中央处 理器14在过电压故障的情况下不致受到损害。如图1A及图1B所示，由于过电压保护装置12介于电源供应器10及中 央处理器14之间，所以当计算机装置1发生过电压故障时，过电压保护装 置12在中央处理器14被破坏之前进行保护措施，因而避免中央处理器14 受到波及，此点是本专利技术的主要精神之一。再者，本专利技术的过电压保护装置 12之所以能够预先进行过电压保护措施，归因于过电压保护装置12与中央 处理器14两者所形成的反馈电路，而该反馈电路同时是本专利技术的一项重要 技术特点。至于图1A与图1B的主要差异点在于，图1A中过电压保护装置 12设置于主板16上，而且大部分以芯片或集成电路作为实施方式，而图1B 中的过电压保护装置12则独立于主板16之外，且可以为一种单独的电子装 置。在此特别说明的是，上述的优选实施例仅为本专利技术的其中两个实施例， 所以本领域技术人员应当可以做出各种等效的变化。图2显示图1A及图1B中过电压保护装置12的详细电路图。如图2所 示，过电压保护装置12包含第一电压比较单元20、参考电压单元22、第 二电压比较单元24、触发单元26及电路开关单元28。以下针对各个单元的 功能与电路分别详述如后。在图2中，符号VCC5SB表示5V待机(Standby)电压，这些电压源可以 来自于电源供应器10。第一电压比较单元20用来比较电源供应器10的输出电压VO、预设的 下限电压值V2及预设的上限电压值V1，且输出第一电平信号200。第-一电 压比较单元20主要包括第一电压比较器Al和第二电压比较器A2。第一电压比较器A1的正输入端接收上限电压值V1，且其输出端连接参考电压单元22的输入端。第二电压比较器A2的正输入端连接第一电压比较器Al的 负输入端及电源供应器10的输出端V0，且第二电压比较器A2的负输入端 接收下限电压值V2。在本专利技术的实际应用过程中，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过电压保护功能的计算机装置，其特征在于包括：　　　　中央处理器；　　　　电源供应器，至少用以供应所述中央处理器所需的电力，以及接收第一触发信号的触发而关闭电力的供应；　　　　过电压保护装置，电连接于所述中央处理器与所述电源供应器之间，且用以保护所述中央处理器在过电压故障的情况下不致受到损害，包含：　　　　第一电压比较单元，电连接于所述电源供应器，用以将所述电源供应器的输出电压与预设的下限电压值及预设的上限电压值相比较，且输出第一电平信号；　　　　参考电压单元，电连接于所述第一电压比较单元，用以依据所述第一电平信号而输出参考电压值；　　　　第二电压比较单元，电连接于所述参考电压单元，用以将所述中央处理器的核心电压与所述参考电压值相比较，且当所述中央处理器的核心电压大于所述参考电压值时，输出第二电平信号；　　　　触发单元，电连接于所述第二电压比较单元，用以接受所述第二电平信号的触发而输出所述第一触发信号及第二触发信号；以及　　　　电路开关单元，电连接于所述触发单元、所述中央处理器以及所述电源供应器，用以接受所述第二触发信号的触发而关闭所述中央处理器及所述电源供应器之间的电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
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]