主板電壓供電電路的製作方法

2023-09-11 18:33:15 2

專利名稱：主板電壓供電電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供電電路，特別涉及一種主板電壓供電電路。
技術背景主板中的電源分為一次電源與二次電源， 一次電源是從ATX電源機箱通過20pin或24pin 的連接器輸出到主板上的輸入電源，但是由於主板上很多晶片的電源為低壓以及由於各種芯 片對電源的要求各不相同，因此需要將主板上輸入的電源轉換為各晶片所要求的工作電壓， 此為二次電源。對於一次電源，ATX機箱中均有嚴格的過壓保護和短路保護線路，但是對於 主板上的二次電源，除一些晶片自帶過壓保護功能外(如CPU工作電源的電壓調節模塊)， 很多線性轉換的電源不帶有過壓保護功能。如果二次電源的電壓不穩定，特別是在輸入電壓過高時，就會燒壞北橋或南橋以及其他 重要晶片。輕則主板不工作，重則會因過壓導致零件燒毀、溫度升高而發生火災，因此在電 源上採取過壓保護尤為重要。下面以現有的主板2.5伏電壓(二次電源)供電電路為例進行 說明。請參照圖l，現有的主板2. 5伏電壓供電電路包括一3. 3V待機電源V11、 一3. 3V系統電源 V12、 一分壓基準電路IOO、 一線性調整裝置200及一反饋電阻R13。所述分壓基準電路100包 括串聯的電阻R11及電阻R12 ，所述待機電源V 11通過所述分壓基準電路1 OO接地。所述線性調 整裝置200包括一運算放大器U11及一N通道M0S (Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半 導體)電晶體Qll，所述運算放大器U11的正向輸入端與所述電阻R11及所述電阻R12的節點連 接，所述運算放大器U11的反向輸入端與所述N通道MOS電晶體Q11的源極之間接入所述反饋電 阻R13，所述運算放大器U11的輸出端與所述N通道M0S電晶體Q11的柵極連接。所述N通道MOS 電晶體Q11的源極通過一電容C11接地，用於濾波，所述N通道M0S電晶體Q11的漏極與所述 3. 3V系統電源V12連接。所述3. 3V待機電源V11通過所述分壓基準電路100分壓(適當調節所述電阻R11及所述電 阻R12的阻值)使所述運算放大器U11的正向輸入端的電壓為2.5V。在起始時刻，由於所述運 算放大器U11的反向輸入端電壓為0，而正向輸入端的電壓為2.5V，因此所述運算放大器Ull 的輸出端輸出高電平，所述N通道M0S電晶體Q11開始導通。由於所述運算放大器U11具有虛短 的特點，所述運算放大器U11的反向輸入端電壓等於正向輸入端電壓，因此所述運算放大器U11的反向輸入端電壓也等於2.5V;同時所述運算放大器U11還具有虛斷的特點，即其輸入端 阻抗很大，等效為虛擬開路，亦即所述運算放大器U11的正向輸入端及反向輸入端均沒有電 流流過，即所述反饋電阻R13上沒有電流流過，沒有電壓降，所以所述反饋電阻R13與所述N 通道M0S電晶體Q11的源極的節點的電壓也為2. 5V，所述2. 5V的電壓由所述3. 3V系統電源V12 通過所述N通道M0S電晶體Q11提供，作為北橋或DDR1內存條的供電電源。由上可知，當負載 在一定範圍內變化時，所述運算放大器U 11的反向輸入端的電壓通過所述反饋電阻R13的負反 饋作用使得其始終跟隨正向輸入端的電壓，亦即所述N通道M0S電晶體Q11的源極輸出的電壓 始終跟隨所述運算放大器U11的正向輸入端的電壓2. 5V，實現穩壓目的。但是當所述N通道MOS電晶體Qll由於物料不良或其他情況導致漏極和源極短路時，所述 供電電路將失去負反饋和穩壓的功能，所述N通道MOS電晶體Q 11的源極輸出的電壓始終等於 所述3. 3V系統電源V12提供的3. 3V，該電壓遠遠超出了北橋與內存條的工作電壓，將會導致 燒毀北橋與內存條。發明內容鑑於上述內容，有必要提供一種可提供過壓保護的主板電壓供電電路。 一種主板電壓供電電路，包括一穩壓電路、 一取樣判決電路、 一開關電路、 一電源連接 器及一機箱電源，所述穩壓電路包括一系統電源及一電壓輸出端，所述穩壓電路的電壓輸出 端與所述取樣判決電路的輸入端連接，所述取樣判決電路的輸出端與所述開關電路的輸入端 連接，並通過一限流電阻接入一南橋發出的高電平睡眠信號，所述開關電路的輸出端與所述 電源連接器的一控制端連接，所述電源連接器與所述機箱電源電性連接，所述穩壓電路正常 工作時，所述電壓輸出端輸出一穩定電壓，所述穩定電壓由所述系統電源提供，所述取樣判 決電路無輸出信號，所述開關電路接收所述高電平睡眠信號並輸出一低電平的電源開機信號 至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源向主板正常供電，所述穩壓電路工作不正常時 ，所述取樣判決電路輸出一低電平信號，所述開關電路接收所述取樣判決電路輸出的低電平 信號並輸出一高電平的電源開機信號至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源關斷所述 穩壓電路的系統電源。相較現有技術，本發明主板電壓供電電路通過所述取樣判決電路判斷所述穩壓電路是否 正常工作，使所述開關電路輸出電源開機信號控制所述機箱電源向主板正常供電或關斷所述 穩壓電路的系統電源，對主板的零組件進行過壓保護，有效的保護主板上的零組件不因過壓 而燒毀。


下面參照附圖結合具體實施方式
對本發明作進一步的描述。圖1為現有的主板2. 5伏電壓供電電路的電路圖。圖2為本發明主板電壓供電電路的較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式
請參照圖2，本發明主板電壓供電電路的較佳實施方式包括一穩壓電路IO、 一取樣判決 電路20、 一開關電路30、 一電源連接器40及一作為機箱電源的ATX電源50。所述穩壓電路10包括一3. 3V系統電源V1及一電壓輸出端V0，當所述穩壓電路10正常工作 時，所述電壓輸出端V0輸出一2.5V的穩定電壓，該2.5V的穩定電壓由所述3.3V系統電源V1提 供，該2.5V的穩定電壓用於提供給北橋與內存條；當所述穩壓電路10工作不正常時，所述電 壓輸出端V0直接輸出所述3. 3V系統電源V1的3. 3V電壓。所述取樣判決電路20包括電阻R1、 R2、 R3及R4、 一穩壓二極體D1及一NPN型電晶體Q1 。 所述電阻R1及R2串聯接地，所述電阻R1的一端作為所述取樣判決電路20的輸入端與所述穩壓 電路10的電壓輸出端V0連接，所述電阻R1的另一端與所述穩壓二極體D1的陰極連接，所述穩 壓二極體D1的陽極通過所述電阻R3及R4接地。所述NPN型電晶體Q1的基極與所述電阻R3及R4 的節點連接，所述NPN型電晶體Q1的發射極接地，所述NPN型電晶體Q1的集電極作為所述取樣 判決電路20的輸出端。所述開關電路30包括一電阻R5、 一NPN型電晶體Q2及一5V待機電源V2。所述NPN型電晶體 Q2的基極作為所述開關電路30的輸入端與所述取樣判決電路20的輸出端連接，所述NPN型晶 體管Q2的發射極接地，所述NPN型電晶體Q2的集電極作為所述開關電路30的輸出端通過所述 電阻R5接入所述5V待機電源V2 。所述取樣判決電路20的輸出端(亦即所述開關電路30的輸入 端)通過一限流電阻R6接入一南橋U2發出的一睡眠信號SLP—S3 (正常工作時該信號為高電平 ，睡眠狀態或軟關機狀態時該信號為低電平)。所述電源連接器40與所述ATX電源50通過一電源連接線纜電性連接，所述開關電路30的 輸出端(亦即所述NPN型電晶體Q2的集電極)與所述電源連接器40的一控制端(即針腳PSON ，圖未示)連接。所述穩壓電路10正常工作時，所述穩壓電路10的電壓輸出端V0輸出一2. 5V的穩定電壓， 所述2.5V的穩定電壓接入所述取樣判決電路20的輸入端。假設所述取樣判決電路20的穩壓二 極管D1的穩壓值為1V，通過調整所述電阻R1及R2的阻值，使分壓後所述電阻R2兩端的電壓小 於1V。由於所述穩壓二極體D1的陰極電壓小於1V，因此所述穩壓二極體D1不導通，所述NPN 型電晶體Q1的基極此時為低電平而截止，即所述取樣判決電路20無輸出信號。從南橋發出的所述睡眠信號SLP—S3 (高電平信號)通過所述限流電阻R6使所述NPN型電晶體Q2導通，所述 NPN型電晶體Q2的集電極因此被拉低，並輸出一低電平的電源開機信號PS—0N至所述電源連接 器40的控制端，使所述ATX電源50向主板正常供電。所述穩壓電路10工作不正常時(例如短路)，所述穩壓電路10的電壓輸出端V0直接輸出 所述3. 3V系統電源V1的3. 3V電壓，所述3. 3V電壓通過所述電阻R1及R2分壓使得所述電阻R2兩 端的電壓大於1V，該電壓使得所述取樣判決電路20的穩壓二極體D1開始反嚮導通，從而使得 所述NPN型電晶體Q1由截止變為導通，所述NPN型電晶體Q1的集電極變為低電平，導致所述開 關電路30的NPN型電晶體Q2的基極為低電平而截止，所述NPN型電晶體Q2的集電極變為高電平 ，亦即所述電源開機信號PS—0N變為高電平輸出至所述電源連接器40的控制端，使所述ATX電 源50關斷除所述5V待機電源V2以外的所有輸出電壓，所述穩壓電路IO的3. 3V系統電源V1亦被 關斷，所述穩壓電路10的電壓輸出端V0將無電壓輸出，從而實現保護北橋與內存條不因過壓 而燒毀的目的。
權利要求
1. 一種主板電壓供電電路，包括一穩壓電路、一取樣判決電路、一開關電路、一電源連接器及一機箱電源，所述穩壓電路包括一系統電源及一電壓輸出端，所述穩壓電路的電壓輸出端與所述取樣判決電路的輸入端連接，所述取樣判決電路的輸出端與所述開關電路的輸入端連接，並通過一限流電阻接入一南橋發出的高電平睡眠信號，所述開關電路的輸出端與所述電源連接器的一控制端連接，所述電源連接器與所述機箱電源電性連接，所述穩壓電路正常工作時，所述電壓輸出端輸出一穩定電壓，所述穩定電壓由所述系統電源提供，所述取樣判決電路無輸出信號，所述開關電路接收所述高電平睡眠信號並輸出一低電平的電源開機信號至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源向主板正常供電，所述穩壓電路工作不正常時，所述取樣判決電路輸出一低電平信號，所述開關電路接收所述取樣判決電路輸出的低電平信號並輸出一高電平的電源開機信號至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源關斷所述穩壓電路的系統電源。
2.如權利要求l所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述電源連 接器與所述機箱電源通過一 電源連接線纜電性連接。
3.如權利要求l所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述機箱電 源為ATX電源。
4.如權利要求l所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述穩壓電 路的系統電源為主板上的3. 3V系統電源。
5.如權利要求l所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述取樣判決電路包括一第一電阻、 一第二電阻、 一第三電阻、 一第四電阻、 一穩壓二極體及一第一NPN型電晶體，所述第一電阻及所述第二電阻串聯接地，所述第一電阻的一端作為所述取樣判決電路的輸入端與所述穩壓電路的電壓輸出端連接，所述第一電阻的另一端與所述穩壓二 極管的陰極連接，所述穩壓二極體的陽極通過所述第三電阻及所述第四電阻接地，所述第一NPN型電晶體的基極與所述第三電阻及所述第四電阻的節點連接，所述第一NPN型電晶體的發 射極接地，所述第一NPN型電晶體的集電極作為所述取樣判決電路的輸出端與所述開關電路的輸入端連接。
6、如權利要求5所述的主板電壓供電電路，其特徵在於當所述取樣判決電路的輸入端接入所述穩壓電路輸出的穩定電壓時，所述第二電阻兩端的電壓小於所述 穩壓二極體的穩壓值。
7、如權利要求5所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述開關電 路包括一第五電阻、 一第二NPN型電晶體及一待機電源，所述第二NPN型電晶體的基極作為所 述開關電路的輸入端與所述取樣判決電路的輸出端連接，所述第二NPN型電晶體的發射極接 地，所述第二NPN型電晶體的集電極作為所述開關電路的輸出端通過所述第五電阻接入所述 待機電源。
8、如權利要求7所述的主板電壓供電電路，其特徵在於所述開關電 路的待機電源為主板上的5V待機電源。
全文摘要
一種主板電壓供電電路，包括一穩壓電路、一取樣判決電路、一開關電路、一電源連接器及一機箱電源，所述穩壓電路包括一系統電源及一電壓輸出端，所述穩壓電路正常工作時，所述電壓輸出端輸出一穩定電壓，所述開關電路接收一高電平睡眠信號並輸出一低電平的電源開機信號至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源向主板正常供電，所述穩壓電路工作不正常時，所述取樣判決電路輸出一低電平信號，所述開關電路接收所述取樣判決電路的低電平信號並輸出一高電平的電源開機信號至所述電源連接器的控制端，使所述機箱電源關斷所述穩壓電路的系統電源。本發明主板電壓供電電路可對主板的零組件進行過壓保護，有效的保護主板上的零組件不因過壓燒毀。
文檔編號G06F1/28GK101256437SQ200710200240
公開日2008年9月3日 申請日期2007年2月27日 優先權日2007年2月27日
發明者熊金良, 櫻 陳 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司