CN103869918A - Cpu供电电路 - Google Patents

Abstract

一种CPU供电电路，包括比较电路、第一至第三开关电路、第一及第二补偿电路、脉宽调制控制器、连接脉宽调制控制器第一输出引脚的第一相供电电路及连接脉宽调制控制器第二输出引脚的第二相供电电路，当主板正常工作时，比较电路输出第一控制信号控制第一及第三开关电路导通，第二开关电路截止，第一补偿电路为脉宽调制控制器提供补偿信号；当电脑主板待机时，比较电路没有从脉宽调制控制器接收到脉冲信号，输出第二控制信号控制第一及第三开关电路截止，第二开关电路导通，第二补偿电路为脉宽调制控制器提供补偿信号。所述CPU供电电路为CPU提供稳定的电压，从而防止CPU由于电压不稳定而损坏。

Description

CPU供电电路

技术领域

本发明涉及一种供电电路，特别涉及一种对CPU提供电压的供电电路。

背景技术

目前，电脑主板上通过设置多相供电电路，如两相供电电路来给CPU提供电压，然而，这些多相供电电路在电脑主板正常工作状态下均工作，在电脑主板待机状态下仅有一相供电电路工作，由于在电脑处于不同状态时给CPU供电的供电电路不同，这将使得CPU接收到的电压不稳定，可能造成CPU损坏。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够为CPU提供稳定电压的CPU供电电路，以防止CPU由于电压不稳定而损坏。

一种CPU供电电路，包括一比较电路、一第一开关电路、一第二开关电路、一第三开关电路、一第一补偿电路、一第二补偿电路、一脉宽调制控制器、一连接所述脉宽调制控制器第一输出引脚的第一相供电电路及一连接所述脉宽调制控制器第二输出引脚的第二相供电电路，当所述电脑主板正常工作时，即所述第一及第二相供电电路均工作，所述比较电路从所述脉宽调制控制器接收一脉冲信号并将其转换为直流电压后与一预设电压进行比较，并根据比较结果输出一第一控制信号给所述第一及第三开关电路，所述第一及第三开关电路导通，所述第二开关电路截止，所述第一补偿电路通过所述第一开关电路为所述脉宽调制控制器提供补偿信号，以使脉宽调制控制器调整输出给所述第一及第二相供电电路的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU；当所述电脑主板待机时，即所述第一相供电电路工作而第二相供电电路不工作，所述比较电路没有从所述脉宽调制控制器接收到脉冲信号，所述比较电路输出一第二控制信号给所述第一及第三开关电路，所述第一及第三开关电路截止，所述第二开关电路导通，所述第二补偿电路通过所述第二开关电路为所述脉宽调制控制器提供补偿信号，以使脉宽调制控制器调整输出给所述第一相供电电路的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU。

所述CPU供电电路在所述电脑主板处于工作状态时通过所述第一补偿电路提供补偿信号以提供稳定电压给CPU及在所述电脑主板处于待机状态时通过所述第二补偿电路提供补偿信号以提供稳定电压给CPU。所述CPU供电电路为所述CPU提供稳定的电压，从而防止CPU由于电压不稳定而损坏。

附图说明

图1是本发明CPU供电电路的较佳实施方式的电路图。

主要元件符号说明

CPU供电电路	100
		比较电路	10
第一开关电路	20
		第二开关电路	30
第三开关电路	40
		第一补偿电路	50
第二补偿电路	60
		PWM控制器	70
第一相供电电路	80
		第二相供电电路	90
CPU	200
		电阻	R0-R8
电容	C1-C8
		比较器	U1
二极管	D1
		场效应管	Q1-Q5

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参考图1，本发明CPU供电电路100设置在一电脑主板上以为一中央处理器（central processing unit，CPU）200提供电压，本实施方式中以两相供电电路为例进行说明。所述CPU供电电路100的较佳实施方式包括一比较电路10、一第一开关电路20、一第二开关电路30、一第三开关电路40、一第一补偿电路50、一第二补偿电路60、一脉宽调制(pulse width modulation，PWM)控制器70、一第一相供电电路80及一第二相供电电路90。当所述电脑主板正常工作时，即所述第一及第二相供电电路80及90均工作，此时，所述比较电路10从所述PWM控制器70接收一脉冲信号并将其转换为直流电压后与一参考电压进行比较，并根据比较结果输出一第一控制信号给所述第一及第三开关电路20及40，所述第一及第三开关电路20及40导通，所述第二开关电路30截止，所述第一补偿电路50通过所述第一开关电路20为所述PWM控制器70提供补偿信号，以使PWM控制器70调整输出给所述第一及第二相供电电路80及90的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU 200。当所述电脑主板待机时，即所述第一相供电电路80工作而第二相供电电路90不工作，此时，所述比较电路10没有从所述PWM控制器70接收到脉冲信号，所述比较电路10输出一第二控制信号给所述第一及第三开关电路20及40，所述第一及第三开关电路20及40截止，所述第二开关电路30导通，所述第二补偿电路60通过所述第二开关电路30为所述PWM控制器70提供补偿信号，以使PWM控制器70调整输出给所述第一相供电电路80的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU 200。其中，所述第一及第二相供电电路80及90的电子元件连接关系及工作原理为现有技术，在此不再赘述。

所述比较电路10包括电阻R1、R2及R10、电容C1、一二极管D1及一比较器U1。所述二极管D1的阳极连接所述PWM控制器70的输出引脚PHASE2，所述二极管D1的阴极依次经所述电阻R1及R2连接所述比较器U1的同相输入端，所述电容C1的第一端连接于所述电阻R1与R2之间的节点，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R10的第一端连接于所述电阻R2与所述比较器U1的同相输入端之间的节点，所述电阻R10的第二端接地。所述比较器U1的反相输入端连接一参考电压Vref，所述比较器U1的输出端连接所述第一及第三开关电路20及40。

所述第一开关电路20包括两电子开关（在本实施方式中为N沟道场效应管Q1及Q2）。所述场效应管Q1的栅极连接所述场效应管Q2的栅极及所述比较器U1的输出端，所述场效应管Q1的源极连接所述PWM控制器70的输入输出（input/output，I/O）引脚COMP，所述场效应管Q1的漏极连接所述第一补偿电路50。所述场效应管Q2的源极连接所述PWM控制器70的I/O引脚Vout，所述场效应管Q2的漏极连接所述第一补偿电路50。所述PWM控制器70的输出引脚PHASE1经所述第一相供电电路80连接所述CPU 200，所述PWM控制器70的输出引脚PHASE2经所述第二相供电电路90连接所述第一相供电电路80及所述CPU 200。

所述第二开关电路30包括两电子开关（在本实施方式中为N沟道场效应管Q3及Q4）。所述场效应管Q3的栅极连接所述场效应管Q4的栅极及所述第三开关电路40，所述场效应管Q3的源极连接所述PWM控制器70的I/O引脚COMP，所述场效应管Q3的漏极连接所述第二补偿电路60。所述场效应管Q4的源极连接所述PWM控制器70的I/O引脚Vout，所述场效应管Q4的漏极连接所述第二补偿电路60。

所述第三开关电路40包括一电子开关（在本实施方式中为一N沟道场效应管Q5）及一电阻R0。所述场效应管Q5的栅极连接所述比较器U1的输出端，所述场效应管Q5的源极接地，其漏极连接所述场效应管Q3及Q4的栅极及经所述电阻R0连接所述电压源VCC。

所述第一补偿电路50包括电阻R3-R5及电容C3-C5。所述电容C3的第一端连接所述场效应管Q1的漏极，所述电容C3的第二端依次经所述电阻R3及R4及所述电容C5连接所述场效应管Q2的漏极，所述电容C4的第一端连接所述场效应管Q1的漏极，所述电容C4的第二端连接于所述电阻R3与R4之间的节点。所述电阻R5的第一端连接所述场效应管Q2的漏极，所述电阻R5的第二端连接于所述电阻R3与R4之间的节点。所述PWM控制器70的反馈引脚FB连接于所述电阻R3与R4之间的节点。

所述第二补偿电路60包括电阻R6-R8及电容C6-C8。所述电容C6的第一端连接所述场效应管Q3的漏极，所述电容C6的第二端依次经所述电阻R6及R7及所述电容C8连接所述场效应管Q4的漏极，所述电容C7的第一端连接所述场效应管Q3的漏极，所述电容C7的第二端连接于所述电阻R6与R7之间的节点。所述电阻R8的第一端连接所述场效应管Q4的漏极，所述电阻R8的第二端连接于所述电阻R6与R7之间的节点。所述PWM控制器70的反馈引脚FB连接于所述电阻R6与R7之间的节点。其中，所述电阻R6-R8的电阻值与所述电阻R3-R5的电阻值不同，所述电容C6-C8的电容值与所述电容C3-C5的电容值不同，以使所述第一及第二补偿电路50及 60输出给所述PWM控制器70的补偿信号不同。

使用时，当所述电脑主板正常工作时，所述第一及第二相供电电路80及90均工作，即所述PWM控制器70输出脉冲信号给所述第一及第二相供电电路80及90，所述PWM控制器70输出给所述第二相供电电路90的脉冲信号经过电阻R1及电容C1积分后转换为直流电压并经所述电阻R2与电阻R10分压后提供给所述比较器U1的同相输出端，通过设置所述电阻R2及R10的电阻值以使所述比较器U1的同相输入端的电压大于其反相输入端的参考电压Vref，所述比较器U1输出一高电平信号，所述场效应管Q1、Q2及Q5导通，所述场效应管Q3及Q4从所述场效应管Q5的漏极接收一低电平信号而截止，此时所述第一补偿电路50通过所述场效应管Q1及Q2为所述PWM控制器70提供补偿信号，以使PWM控制器70根据接收到的补偿信号调整输出给所述第一及第二相供电电路80及90的脉冲信号的占空比，并通过控制所述第一及第二相供电电路80及90中的两场效应管的交替导通或截止来使得所述第一及第二相供电电路80及90中的电感进行充放电，以此提供稳定的电压给所述CPU 200。

当所述电脑主板待机时，所述第二相供电电路90不工作，即所述PWM控制器70仅输出脉冲信号给所述第一相供电电路80，而不输出脉冲信号给所述第二相供电电路90，所述比较器U1的同相输出端没有接收到电压，其输出端输出一低电平信号，所述场效应管Q1、Q2及Q5截止，所述场效应管Q3及Q4从所述电压源VCC接收一高电平信号而导通，此时所述第二补偿电路60通过所述场效应管Q3及Q4为所述PWM控制器70提供补偿信号，以使所述PWM控制器70根据接收到的补偿信号调整输出给所述第一相供电电路80的脉冲信号的占空比，并通过控制所述第一相供电电路80中的两场效应管的交替导通或截止来使得所述第一相供电电路80中的电感进行充放电，以此提供稳定的电压给所述CPU 200，从而使得所述CPU200在电脑主板正常工作或者待机时均接收到稳定的电压，避免了CPU200由于电压不稳定而损坏。

本方案发明电路具有两个补偿电路，在电脑处于不同状态时采用不同的补偿电路，所述CPU供电电路100在所述电脑主板处于工作状态时通过所述第一补偿电路50提供补偿信号以提供稳定电压给CPU 200及在所述电脑主板处于待机状态时通过所述第二补偿电路60提供补偿信号以提供稳定电压给CPU 200。所述CPU供电电路100在节省电能的同时保证CPU 200的稳定电压从而防止CPU 200由于电压不稳定而损坏。

Claims (9)

1.一种CPU供电电路，包括一比较电路、一第一开关电路、一第二开关电路、一第三开关电路、一第一补偿电路、一第二补偿电路、一脉宽调制控制器、一连接所述脉宽调制控制器第一输出引脚的第一相供电电路及一连接所述脉宽调制控制器第二输出引脚的第二相供电电路，当所述电脑主板正常工作时，即所述第一及第二相供电电路均工作，所述比较电路从所述脉宽调制控制器接收一脉冲信号并将其转换为直流电压后与一参考电压进行比较，并根据比较结果输出一第一控制信号给所述第一及第三开关电路，所述第一及第三开关电路导通，所述第二开关电路截止，所述第一补偿电路通过所述第一开关电路为所述脉宽调制控制器提供补偿信号，以使脉宽调制控制器调整输出给所述第一及第二相供电电路的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU；当所述电脑主板待机时，即所述第一相供电电路工作而第二相供电电路不工作，所述比较电路没有从所述脉宽调制控制器接收到脉冲信号，所述比较电路输出一第二控制信号给所述第一及第三开关电路，所述第一及第三开关电路截止，所述第二开关电路导通，所述第二补偿电路通过所述第二开关电路为所述脉宽调制控制器提供补偿信号，以使脉宽调制控制器调整输出给所述第一相供电电路的脉冲信号，以提供稳定的电压给所述CPU。

2.如权利要求1所述的CPU供电电路，其特征在于：所述比较电路包括第一及第二电阻、第一及第二电容、一二极管及一比较器，所述二极管的阳极连接所述脉宽调制控制器的第二输出引脚，所述二极管的阴极依次经所述第一及第二电阻连接所述比较器的同相输入端，所述第一电容的第一端连接于所述第一及第二电阻之间的节点，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第一端连接于所述第二电阻与所述比较器之间的节点，所述第二电容的第二端接地，所述比较器的反相输入端连接一电压源，所述比较器的输出端连接所述第一及第三开关电路。

3.如权利要求2所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第一开关电路包括第一及第二电子开关，所述第一电子开关的第一端连接所述第二电子开关的第一端及所述比较器的输出端，所述第一电子开关的第二端连接所述脉宽调制控制器的第一输入输出引脚，所述第一电子开关的第三端连接所述第一补偿电路，所述第二电子开关的第二端连接所述脉宽调制控制器的第二输入输出引脚，所述第二电子开关的第三端连接所述第一补偿电路。

4.如权利要求3所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第二开关电路包括第三及第四电子开关，所述第三电子开关的第一端连接所述第四电子开关的第一端及所述第三开关电路，所述第三电子开关的第二端连接所述脉宽调制控制器的第一输入输出引脚，所述第三电子开关的第三端连接所述第二补偿电路，所述第四电子开关的第二端连接所述脉宽调制控制器的第二输入输出引脚，所述第四电子开关的第三端连接所述第二补偿电路。

5.如权利要求4所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第三开关电路包括一第五电子开关及一第三电阻，所述第五电子开关的第一端连接所述比较器的输出端，所述第五电子开关的第二端接地，所述第五电子开关的第三端连接所述第三及第四电子开关的第一端及经所述第三电阻连接所述电压源。

6.如权利要求5所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第一补偿电路包括第四至第六电阻及第三至第五电容，所述第三电容的第一端连接所述第一电子开关的第三端，所述第三电容的第二端依次经所述第四及五电阻及所述第五电容连接所述第二电子开关的第三端，所述第四电容的第一端连接所述第一电子开关的第三端，所述第四电容的第二端连接于所述第四及第五电阻之间的节点，所述第六电阻的第一端连接所述第二电子开关的第三端，所述第六电阻的第二端连接于所述第四及第五电阻之间的节点，所述脉宽调制控制器的反馈引脚连接于所述第四及第五电阻之间的节点。

7.如权利要求6所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第二补偿电路包括第七至第九电阻及第六至第八电容，所述第六电容的第一端连接所述第三电子开关的第三端，所述第六电容的第二端依次经所述第七及第八电阻及所述第八电容连接所述第四电子开关的第三端，所述第七电容的第一端连接所述第三电子开关的第三端，所述第七电容的第二端连接于所述第七及第八电阻之间的节点，所述第九电阻的第一端连接所述第四电子开关的第三端，所述第九电阻的第二端连接于所述第七及第八电阻之间的节点，所述脉宽调制控制器的反馈引脚连接于所述第七及第八电阻之间的节点。

8.如权利要求7所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第七至第九电阻的电阻值与所述第四至第六电阻的电阻值不同，所述第六至第八电容的电容值与所述第三至第五电容的电容值不同。

9.如权利要求6或7所述的CPU供电电路，其特征在于：所述第一至第五电子开关均为N沟道场效应管，所述第一至第五电子开关的第一至第三端分别为所述场效应管的栅极、源极及漏极。

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