TW201401036A - 中央處理器工作電壓調整系統 - Google Patents
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Abstract
一種中央處理器工作電壓的調整系統，包括一CPU電源控制器，該CPU電源控制器連接CPU以接收電壓訊號並將其轉換為CPU的額定電壓，連接電源供應器以接收工作電壓，連接偵測電路以接收偵測電壓及連接第一開關的控制端，第一開關連接電源供應器及第二開關及經電感連接CPU，第一電容連接在CPU的電壓引腳與地之間，第二電容連接在第一開關的第一端與地之間，第二開關連接CPU電源控制器，CPU電源控制器連接溫度補償電路，溫度補償電路連接熱敏電阻的兩端。該CPU電壓調整系統在電腦運作過程中對CPU工作電壓的調整不受環境溫度變化的影響。
Description
本發明涉及一種CPU工作電壓調整系統，特別涉及一種在電腦運作過程中可不受環境溫度變化影響來調整CPU工作電壓的系統。
主機板上的CPU必須從電腦主機板得到一個足夠的工作電壓才能夠正常工作，透過在主機板上設置一CPU電壓供應電路以將電腦的電源供應器的輸出電壓轉換為CPU所需要的工作電壓後為CPU供電，以維持CPU正常工作。
該CPU電壓供應電路透過將偵測的該電源供應器的輸出電壓與CPU的額定電壓相比較，以在該電源供應器的輸出電壓變化時能迅速將其調節到CPU可接受的範圍之內。然而在電腦運作時，由於電流的熱效應會使系統的環境溫度隨著其工作時間的增加有所上升，進而使得該CPU電壓供應電路偵測到的該電源供應器的輸出電壓會受環境溫度的影響發生變化，導致CPU電壓供應電路無法根據偵測到的電源供應器的輸出電壓的變化正確調節該電源供應器提供給CPU的電壓，從而影響CPU正常工作。
有鑒於此，有必要提供一種CPU電壓調整系統，特別是指一種在電腦運作過程中不受環境溫度變化影響，調整CPU工作電壓的系統。
一種CPU工作電壓調整系統，包括一電源供應器、一CPU電源控制器、一CPU 、一偵測電路、一溫度補償電路、第一及第二開關、一電感、一熱敏電阻及第一及第二電容，該CPU電源控制器的電壓設定引腳連接該CPU的電壓設定引腳以接收該CPU的電壓設定引腳輸出的電壓訊號並將其轉換為該CPU的額定電壓，該CPU電源控制器的電壓引腳連接該電源供應器以從該電源供應器接收工作電壓，該CPU電源控制器的偵測引腳連接該偵測電路的輸出引腳，該CPU電源控制器的第一控制引腳連接該第一開關的控制端，該第一開關的第一端連接該電源供應器，該第一開關的第二端連接該第二開關的第一端及經該電感連接該CPU的電壓引腳，該偵測電路的第一及第二偵測引腳分別連接該電感的兩端，該第一電容連接在該CPU的電壓引腳與地之間，該第二電容連接在該第一開關的第一端與地之間，該CPU電源控制器的第二控制引腳連接該第二開關的控制端，該第二開關的第二端接地，該CPU電源控制器的輸出引腳連接該溫度補償電路的輸入引腳，該CPU電源控制器的回饋引腳連接該溫度補償電路的輸出引腳，該溫度補償電路的第一及第二偵測引腳分別連接該熱敏電阻的兩端，當電腦系統開始工作時，CPU電源控制器透過第一控制引腳控制該第一開關閉合及控制該第二開關斷開以使該電源供應器的輸出電壓透過該電感輸出給該CPU，該偵測電路透過第一及第二偵測引腳偵測該電感上的電壓並將其輸出給該CPU電源控制器，該CPU電源控制器的輸出引腳透過該溫度補償電路為該熱敏電阻提供工作電壓，該溫度補償電路透過第一及第二偵測引腳偵測該熱敏電阻上的電壓並將該電壓輸出給該CPU電源控制器以使該CPU電源控制器對偵測到的該電感的電壓進行補償，該CPU電源控制器將透過該偵測電路接收到的偵測電壓與CPU的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU的額定電壓，該CPU電源控制器透過控制該第一開關斷開及控制該第二開關閉合以控制該電感透過該第二開關進行放電來降低輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓，若偵測到的電壓小於CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器透過控制該第一開關閉合及控制該第二開關斷開以控制該電源供應器對該電感進行充電來增大輸出給該CPU的電壓引腳的電壓值。
該CPU工作電壓調整系統透過該偵測電路偵測該電感兩端的電壓來獲知該CPU的電壓引腳的電壓情況，透過該溫度補償電路對由於電流的熱效應而引起的環境溫度升高造成的該電感兩端電壓增大進行補償，從而使得該CPU電源控制器在接收到準確偵測電壓的情況下對該CPU 電壓輸入引腳的電壓進行調整，從而達到調節CPU的工作電壓的目的。
請參考圖1，本發明CPU工作電壓調整系統100的較佳實施方式包括一電源供應器10、一CPU電源控制器30、一CPU 20、一偵測電路40、一溫度補償電路50、開關K1及K2、電感L1、與該電感L1封裝在一起的一熱敏電阻RT及電容C1及C2。該電源供應器10用於將外部交流電轉換為電腦系統使用的直流電並提供給電腦的各元件。在本實施例中，該熱敏電阻RT具有一負溫度係數，其阻值隨環境溫度的升高而減小。該偵測電路40用於偵測該電感L1兩端的電壓及該溫度補償電路50用於偵測該熱敏電阻RT兩端的電壓，其均為習知技術，在此不再贅述。
該CPU電源控制器30的電壓設定引腳VID連接該CPU 20的電壓設定引腳VID以接收該CPU 20的電壓設定引腳VID輸出的電壓訊號並將其轉換為CPU 20的額定工作電壓。該CPU電源控制器30的電壓引腳VCC連接該電源供應器10以從該電源供應器10接收工作電壓。該CPU電源控制器30的偵測引腳DET連接該偵測電路40的輸出引腳OUT，其控制引腳CON1連接該開關K1的控制端，該開關K1的第一端連接該電源供應器10，其第二端連接該開關K2的第一端及經該電感L1連接該CPU 20的電壓引腳VCC。該偵測電路40的偵測引腳DET1及DET2分別連接該電感L1的兩端。該電容C1連接在該CPU 20的電壓引腳VCC與地之間。該電容C2連接在該開關K1的第一端與地之間。該CPU電源控制器30的控制引腳CON2連接該開關K2的控制端，該開關K2的第二端接地。該CPU電源控制器30的輸出引腳OUT連接該溫度補償電路50的輸入引腳VIN，該CPU電源控制器30的回饋引腳FB連接該溫度補償電路50的輸出引腳OUT。該溫度補償電路50的偵測引腳DET1及DET2分別連接該熱敏電阻RT的兩端。
使用時，當電腦系統開始工作時，CPU電源控制器30接收CPU 20的電壓設定引腳VID輸出的電壓訊號並將其轉換為CPU 20的額定電壓，然後透過該控制引腳CON1控制該開關K1閉合及控制該開關K2斷開以使該電源供應器10的輸出電壓透過該電感L1輸出給該CPU 20。該偵測電路40透過偵測引腳DET1及DET2偵測該電感L1上的電壓並將其輸出給該CPU電源控制器30，該電源控制器30將接收到的偵測電壓與CPU 20的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU 20的額定電壓，該CPU電源控制器30透過控制該開關K1斷開及控制該開關K2閉合以控制該電感L1透過該開關K2進行放電來降低輸出給該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓，若偵測到的電壓小於CPU 20的額定電壓，該CPU電源控制器30透過控制該開關K1閉合及控制該開關K2斷開以控制該電源供應器10對該電感L1進行充電來增大輸出給該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓值，從而使得該CPU 20的工作電壓穩定。
隨著電腦系統工作時間的增加，電腦系統的環境溫度將會由於電流的熱效應而不斷增加，使該電感L1的等效串聯阻抗增大，從而該偵測電路40偵測到的該電感L1兩端的電壓將增大。由於熱敏電阻RT具有一負溫度係數，故其阻值RT將隨環境溫度的增加而減小，該CPU電源控制器30的輸出引腳OUT透過該溫度補償電路50為該熱敏電阻RT提供工作電壓後，該溫度補償電路50透過偵測引腳DET1及DET2偵測到該熱敏電阻RT上的電壓減小並將該電壓輸出給該CPU電源控制器30以使該CPU電源控制器30對透過該偵測電路40偵測到的該電感L1上的電壓進行補償，從而使得該CPU電源控制器30透過該偵測電路40接收到準確的偵測電壓並將接收到的偵測電壓與CPU20的額定電壓進行比較，以此透過控制開關K1及K2來調整該電源供應器10輸出給該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓值。
該CPU工作電壓調整系統100透過該偵測電路40偵測該電感L1兩端的電壓來獲知該CPU 20的電壓引腳VCC的電壓情況，透過該溫度補償電路50對由於電流的熱效應而引起的環境溫度增加造成的該電感L1兩端電壓增大進行補償，從而使得該CPU電源控制器30在接收到準確偵測電壓的情況下對該CPU 20的電壓輸入引腳VCC的電壓進行調整，從而達到調節CPU 20的工作電壓的目的。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100．．．CPU工作電壓調整系統
10．．．電源供應器
20．．．CPU
30．．．CPU電源控制器
40．．．偵測電路
50．．．溫度補償電路
K1、K2．．．開關
C1、C2．．．電容
L1．．．電感
RT．．．熱敏電阻
圖1是本發明CPU工作電壓調整系統的較佳實施方式的電路圖。
100．．．CPU工作電壓調整系統
10．．．電源供應器
20．．．CPU
30．．．CPU電源控制器
40．．．偵測電路
50．．．溫度補償電路
K1、K2．．．開關
C1、C2．．．電容
L1．．．電感
RT．．．熱敏電阻
Claims (3)
- 一種中央處理器工作電壓調整系統，包括一電源供應器、一CPU電源控制器、一CPU 、一偵測電路、一溫度補償電路、第一及第二開關、一電感、一熱敏電阻及第一及第二電容，該CPU電源控制器的電壓設定引腳連接該CPU的電壓設定引腳以接收該CPU的電壓設定引腳輸出的電壓訊號並將其轉換為該CPU的額定電壓，該CPU電源控制器的電壓引腳連接該電源供應器以從該電源供應器接收工作電壓，該CPU電源控制器的偵測引腳連接該偵測電路的輸出引腳，該CPU電源控制器的第一控制引腳連接該第一開關的控制端，該第一開關的第一端連接該電源供應器，該第一開關的第二端連接該第二開關的第一端及經該電感連接該CPU的電壓引腳，該偵測電路的第一及第二偵測引腳分別連接該電感的兩端，該第一電容連接在該CPU的電壓引腳與地之間，該第二電容連接在該第一開關的第一端與地之間，該CPU電源控制器的第二控制引腳連接該第二開關的控制端，該第二開關的第二端接地，該CPU電源控制器的輸出引腳連接該溫度補償電路的輸入引腳，該CPU電源控制器的回饋引腳連接該溫度補償電路的輸出引腳，該溫度補償電路的第一及第二偵測引腳分別連接該熱敏電阻的兩端，當電腦系統開始工作時，CPU電源控制器透過第一控制引腳控制該第一開關閉合及控制該第二開關斷開以使該電源供應器的輸出電壓透過該電感輸出給該CPU，該偵測電路透過第一及第二偵測引腳偵測該電感上的電壓並將其輸出給該CPU電源控制器，該CPU電源控制器的輸出引腳透過該溫度補償電路為該熱敏電阻提供工作電壓，該溫度補償電路透過第一及第二偵測引腳偵測該熱敏電阻上的電壓並將該電壓輸出給該CPU電源控制器以使該CPU電源控制器對偵測到的該電感的電壓進行補償，該CPU電源控制器將透過該偵測電路接收到的偵測電壓與CPU的額定工作電壓進行比較，若偵測到的電壓大於該CPU的額定電壓，該CPU電源控制器透過控制該第一開關斷開及控制該第二開關閉合以控制該電感透過該第二開關進行放電來降低輸出給該CPU 的電壓引腳的電壓，若偵測到的電壓小於CPU 的額定電壓，該CPU電源控制器透過控制該第一開關閉合及控制該第二開關斷開以控制該電源供應器對該電感進行充電來增大輸出給該CPU的電壓引腳的電壓值。
- 如申請專利範圍第1項所述之中央處理器工作電壓調整系統，其中該熱敏電阻為負溫度係數熱敏電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述之中央處理器工作電壓調整系統，其中該熱敏電阻與該電感封裝在一起。
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