TW201351115A - 電源控制電路 - Google Patents

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Abstract

一種電源控制電路包括一BIOS晶片、一EC及一穩壓單元，該BIOS晶片用於輸出一控制一電子元件工作電壓的控制訊號；該EC用於接收該BIOS晶片輸出的控制訊號，並輸出對應於該控制訊號的類比電壓；該穩壓單元根據該類比電壓輸出對應的電壓，以為該電子元件提供工作電壓。

Description

電源控制電路
本發明涉及一種電源控制電路，特別涉及一種控制電腦超頻的電源控制電路。
習知的主機板均可透過提高輸出電壓來實現超頻，進而得以提升電腦的性能，如當CPU的正常工作電壓為1.2V時，CPU的頻率為3.4GHz；當CPU的電壓升到1.5V時，CPU的頻率則可以達到4GHz。為實現上述功能，習知的主機板上需設置複數額外的開關控制元件，主機板上的BIOS透過控制該複數開關控制元件的開啟與關閉的組合來輸出不同電壓，進而控制主機板超頻或是按照正常頻率工作。但是，複數開關控制元件或多或少的佔用了主機板的空間，從而增加了主機板製造成本。
鑒於以上內容，有必要提供一種降低主機板製造成本的電源控制電路。
一種電源控制電路，包括：
一BIOS晶片，用於輸出一控制一電子元件工作電壓的控制訊號；
一EC，包括一數位類比轉換單元，該EC用於接收該BIOS晶片輸出的控制訊號，並透過該數位類比轉換單元輸出對應於該控制訊號的類比電壓；以及
一穩壓單元，包括一運算放大器及一電子開關；該運算放大器的正向輸入端用於接收該EC輸出的類比電壓；該電子開關的第一端與該運算放大器的輸出端相連，第二端與一第一電源相連，第三端與該運算放大器的反向輸入端相連；該運算放大器的反向輸入端還與其輸出端相連；當該電子開關的第一端為低電平時，該電子開關的第二端與第三端截止；當該電子開關的第一端為高電平時，該電子開關的第二端與第三端導通；該運算放大器的電源端與一第二電源相連，接地端接地；該運算放大器的反向輸入端與該電子開關的第三端的節點處用於輸出相對於該控制訊號的電壓。
上述電源控制電路透過主機板上的EC根據該BIOS晶片輸出的控制訊號輸出對應的類比電壓來控制該運算放大器及該電子開關輸出對應的電壓，如此避免了設置額外的開關控制元件帶來主機板設計成本的增加。
請參考圖1，本發明電源控制電路的較佳實施方式包括一輸出用於控制一電子元件工作電壓的控制訊號的BIOS晶片10、一根據接收的控制訊號輸出對應類比電壓的EC （Embedded Controller，嵌入式控制器） 20及一為該電子元件提供工作電壓的穩壓單元30。
該BIOS晶片10用於輸出一用於控制該電子元件工作電壓的控制訊號，如當需要控制CPU的頻率為3.4GHz時，該BIOS晶片輸出“01”的控制訊號；當需要控制CPU的頻率達到4GHz時，該BIOS晶片輸出“FF”的控制訊號，其中上述的“01”、“FF”均為16進制數。
該EC 20包括一數位類比轉換單元200。該EC 20用於接收該BIOS晶片10輸出的控制訊號，並透過該數位類比轉換單元200輸出相對於該控制訊號的類比電壓，如當該EC 20接收到“01”的控制訊號時，該EC 20透過該數位類比轉換單元200輸出第一類比電壓，即1.2V電壓；當該EC 20接收到“FF”的控制訊號時，該EC 20透過該數位類比轉換單元200輸出第二類比電壓，即1.5V電壓。
該穩壓單元30包括一運算放大器U1、一電子開關Q1、三電阻R1-R3及兩電容C1、C2。該運算放大器U1的正向輸入端透過該電阻R1與該EC 20相連，輸出端與該電子開關Q1的第一端相連。該電子開關Q1的第二端與電源1P5V相連。該運算放大器U1的反向輸入端透過該電阻R2及電容C1連接於該運算放大器U1的輸出端，還透過電阻R3與該電子開關Q1的第三端相連。該運算放大器U1的電源端與電源12V相連，該運算放大器U1的接地端接地。該電子開關Q1的第三端還透過電容C2接地，該電子開關Q1的第三端與該電容C2的節點用於為該電子元件（如一CPU）提供工作電壓Vout。
當該電子開關Q1的第一端為低電平時，該電子開關Q1的第二端與第三端截止；當該電子開關Q1的第一端為高電平時，該電子開關Q1的第二端與第三端導通。本實施方式中，該電子開關Q1為一N溝道場效應晶體管，該N溝道場效應晶體管的閘極、汲極與源極分別對應該電子開關Q1的第一端、第二端與第三端。在其他實施方式中，該電子開關Q1亦可為一NPN型晶體管，NPN型晶體管的基極、集極及射極分別對應該電子開關Q1的第一端、第二端與第三端。下面對本發明電源控制電路的工作原理進行詳細的闡述。
該CPU的正常工作電壓為1.2V。當主機板未上電時，該電子開關Q1截止。當主機板上電時，該CPU的工作電壓為1.2V，此時，該BIOS晶片10輸出“01”的控制訊號至該EC 20。該EC 20透過該數位類比轉換單元200輸出第一類比電壓。此時，因該運算放大器U1的正向輸入端的電壓大於其反向輸入端的電壓，該運算放大器U1的輸出端輸出高電平。該電子開關Q1的第一端接收到高電平訊號，從而使得該電子開關的第二端與第三端導通，該電子開關Q1的第三端與該電容C2的節點電壓Vout開始逐漸地增大，該運算放大器U1的反向輸入端的電壓也開始逐漸增大。當該運算放大器U1的正向輸出端小於反向輸入端的電壓時，該運算放大器U1的輸出端輸出低電平，該電子開關Q1的第二端與第三端截止，該電子開關Q1的第三端輸出的電壓開始減小，該運算放大器U1的反向輸入端的電壓也開始減小。當該運算放大器U1的正向輸入端的電壓大於反向輸入端的電壓時，該運算放大器U1的輸出端輸出高電平。如此反復，最後達到動態平衡，此時，該電子開關Q1的第三端與該電容C2的節點則輸出1.2V的電壓。
當需要對該CPU時行超頻時，如將該CPU的頻率提升為4GHz時，該BIOS晶片10輸出“FF”的控制訊號至該EC 20。該EC 20透過該數位類比轉換單元200輸出第二類比電壓。此時，該運算放大器U1的正向輸入端的電壓大於其反向輸入端的電壓，該電子開關Q1繼續導通，其工作原理與上述一致，故在此不再贅述。當達到動態平衡狀態，該電子開關Q1的第三端與該電容C2的節點則輸出1.5V的電壓。
上述電源控制電路透過主機板上的EC 20根據該BIOS晶片10輸出的控制訊號輸出對應的類比電壓來控制該運算放大器U1及該電子開關Q1輸出對應的電壓，如此避免了設置額外的開關控制元件帶來主機板製造成本的增加。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，本發明的範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝的人士援依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10．．．BIOS晶片
20．．．EC
30．．．穩壓單元
200．．．數位類比轉換單元
U1．．．運算放大器
Q1．．．電子開關
C1、C2．．．電容
R1、R2、R3．．．電阻
12V、1P5V．．．電源
圖1是本發明電源控制電路的較佳實施方式的電路圖。
10．．．BIOS晶片
20．．．EC
30．．．穩壓單元
200．．．數位類比轉換單元
U1．．．運算放大器
Q1．．．電子開關
C1、C2．．．電容
R1、R2、R3．．．電阻
12V、1P5V．．．電源

Claims (4)

  1. 一種電源控制電路，包括：
    一BIOS晶片，用於輸出一控制一電子元件工作電壓的控制訊號；
    一EC，包括一數位類比轉換單元，該EC用於接收該BIOS晶片輸出的控制訊號，並透過該數位類比轉換單元輸出對應於該控制訊號的類比電壓；以及
    一穩壓單元，包括一運算放大器、一第一及第二電阻、一第一電容及一電子開關；該運算放大器的正向輸入端用於接收該EC輸出的類比電壓；該電子開關的第一端與該運算放大器的輸出端相連，第二端與一第一電源相連，第三端透過該第一電阻與該運算放大器的反向輸入端相連；該運算放大器的反向輸入端還透過該第二電阻及該第一電容與其輸出端相連；當該電子開關的第一端為低電平時，該電子開關的第二端與第三端截止；當該電子開關的第一端為高電平時，該電子開關的第二端與第三端導通；該運算放大器的電源端與一第二電源相連，接地端接地；該運算放大器的反向輸入端與該電子開關的第三端的節點處用於輸出相對於該控制訊號的電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該電子開關為一N溝道場效應晶體管或一NPN晶體管，當該電子開關為N溝道場效應晶體管時，該N溝道場效應晶體管的閘極、汲極與源極分別對應該電子開關的第一端、第二端與第三端；當該電子開關為NPN晶體管時，該NPN型晶體管的基極、集極及射極分別對應該電子開關的第一端、第二端與第三端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該穩壓單元還包括一第三電阻，該運算放大器的正向輸入端透過該第三電阻與該EC相連。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該穩壓單元還包括一第二電容，該電子開關的第三端還透過該第二電容接地。
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