電壓調整電路效能量測系統及方法
2023-04-27 08:01:31
專利名稱：電壓調整電路效能量測系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種量測電路工作效能的系統及方法，特別涉及一種量測電壓調整電路效能的系統及方法。
背景技術：
隨著計算機產業的發展，中央處理器(Central Processing Unit，CPU)的數據處理速度與執行能力均需大幅度提升，因此新開發的中央處理器所需功率比前一代有更高要求。根據Intel VRD11.0規範，負責提供中央理器工作電壓以及工作電流的電壓調整電路(Voltage Regulator Module，VGM)需要承受的最大電流為150A，且伴隨有熱效應的問題。為了了解中央處理器在日益苛刻的工作條件下的工作效能，需要利用一種量測制具來驗證中央處理器的工作效能以及可靠度。
中央處理器的核心電壓由電壓調整電路中的切換式電源轉換器提供的，並以脈波調製電壓的方式來控制。該切換式電源轉換器為一種非連續導通的操作模式，故會產生瞬時現象，此現象將影響中央處理器的操作功能，嚴重情況下可能會損壞中央處理器，從而造成永久性的故障。然而採用Intel的電壓量測制具(Voltage Test Tool，VTT)進行電壓調整電路電壓的量測也可能發生此種狀況。如果量測中直接以電壓量測制具本體進行功率重載量測，所產生的熱效應會影響量測數據的準確性，也可能因此導致組件提早老化的故障形成而產生高頻脈衝，造成Intel的電壓量測制具受到損壞。
發明內容鑑於以上內容，需提供一種電路工作效能量測系統，其採用一電子負載機透過一電壓量測制具從電壓調整電路導出負載電流到電子負載機中，從而減少電壓調整電路熱效應所造成的故障以及量測數據的誤差，提升電壓量測制具的安全性與量測數據的準確性。
鑑於以上內容，還有必要提供一種電路工作效能量測方法，其採用一電子負載機透過一電壓量測制具從電壓調整電路導出負載電流到電子負載機中，從而減少電壓調整電路熱效應所造成的故障以及量測數據的誤差，提升電壓量測制具的安全性與量測數據的準確性。
一種電壓調整電路效能量測系統，用於量測一待測主板上電壓調整電路的工作效能，該電壓調整電路效能量測系統包括一電壓量測制具，接插在電壓調整電路的插槽上，用於並設定電壓調整電路的工作電壓；一示波器，連接在所述的電壓量測制具上，用於量測不同電流下的漣波電壓值以及漣波波形，並將其回傳給計算機；一數字電錶，連接在所述的電壓量測制具上，用於量測不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的的穩態電壓值，並將其回傳給計算機；一電流負載機，連接在所述的電壓量測制具上，用於透過所述的量測制具從電壓調整電路中導出負載電流到該電流負載機中，並將導出的負載電流值回傳給計算機；一電壓量測控制模塊，其運行於所述的計算機中，其用於設定量測電壓調整電路的參數，控制計算機、示波器、數字電錶、電流負載機以及電壓量測制具之間的連接，獲取所述的穩態電壓值、漣波電壓值、電壓波形以及負載電流值，並產生一電壓調整電路的效能量測報告。
所述的電壓量測控制模塊包括一連接狀態控制子模塊，用於控制所述的計算機、示波器、數字電錶、電流負載機以及電壓量測制具之間的連接，並顯示各自的連接狀態；一量測參數設定子模塊，用於設定量測電壓調整電路所需的量測參數，並產生控制信號來控制示波器以及電流負載機；一負載電流控制子模塊，用於控制電流負載機透過所述的電壓量測制具從電壓調整電路中導出負載電流到該電流負載機；一量測數據獲取子模塊，用於從示波器中獲取電壓調整電路在不同負載電流下的漣波電壓值以及漣波波形，從數字電錶中獲取電壓調整電路在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值，並從電流負載機中獲取負載電流值；一量測報告產生子模塊，用於獲取所述的穩態電壓值、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值，並產生一電壓調整電路的效能量測報告。
一種電壓調整電路效能量測方法，用於量測一待測主板上電壓調整電路的工作效能，該電壓調整電路效能量測方法包括如下步驟(a)設定一量測電壓調整電路所需的量測參數；(b)透過一電壓量測制具從所述的電壓調整電路中導出負載電流至一電流負載機，並量測出負載電流值；(c)利用一數字電錶量測出所述的電壓調整電路在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值；(d)利用一示波器量測出所述的電壓調整電路在在不同負載電流下的漣波電壓值以及漣波波形；(e)獲取上述負載電流值、穩態電壓值、漣波電壓值以及漣波波形；(f)產生一電壓調整電路的效能量測報告。
所述的電壓調整電路效能量測方法還包括如下步驟連接計算機與示波器、數字電錶以及電流負載機，並在一計算機上顯示其連接狀態；連接電壓量測制具與待測主板上的電壓調整電路，並在該計算機上顯示其連接狀態；連接示波器、數字電錶以及電流負載機與電壓量測制具，並在該計算機上顯示其連接狀態。
所述的步驟(e)包括如下步驟(e1)從電流負載機中獲取負載電流值；(e2)從數字電錶中獲取不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值；(e3)從示波器中獲取不同負載電流下的漣波電壓值以及電壓波形。
相較於現有技術，所述的電壓調整電路效能量測系統及方法，其採用電子負載機透過電壓量測制具從電壓調整電路導出負載電流到電子負載機中，從而減少電壓調整電路熱效應所造成的故障以及量測數據的誤差，提升電壓量測制具的安全性與量測數據的準確性。
圖1是本發明電壓調整電路效能量測系統較佳實施例的硬體架構圖。
圖2是本發明電壓調整電路效能量測系統較佳實施例的電壓量測控制模塊的功能模塊圖。
圖3是本發明電壓調整電路效能量測方法較佳實施例的流程圖。
具體實施方式如圖1所示，是本發明電壓調整電路效能量測系統較佳實施例的硬體架構圖。該系統包括一計算機10、一示波器11、一數字電錶12、一電流負載機13、一電壓量測制具(Voltage Test Tool，VTT)14、以及一待測主板15。其中，該計算機10包括一電壓量測控制模塊100，該待測主板15包括一電壓調整電路(Voltage Regulator Module，VGM)150。計算機10分別連接有示波器11、數字電錶12、電流負載機13，且該示波器11、數字電錶12、電流負載機13分別與電壓量測制具14連接，而該電壓量測制具14通過量測管腳接插在電壓調整電路150的插槽上。
所述的計算機10用於執行電壓量測控制模塊100傳送控制信號來控制示波器11以及電流負載機13。所述的電壓量測控制模塊100用於設定量測電壓調整電路150所需各種量測參數(包括工作電壓以及電流相關參數)後產生所述的控制信號，並從示波器11、數字電錶12以及電流負載機13中獲取量測出的電壓調整電路150的穩態電壓值、漣波(Ripple)電壓值、漣波波形以及負載電流值，根據上述穩態電壓值、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值產生一電壓調整電路150效能的量測報告。所述的示波器11用於接收從計算機10傳送出的控制垂直軸的電壓刻度值信號、水平軸的時間刻度值信號、以及電壓偏移量信號，再將量測到的電壓值以及波形回傳給電壓量測控制模塊100產生量測結果。所述的數字電錶12用於量測不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值，並將其回傳給電壓量測控制模塊100產生量測結果。所述的電流負載機13用於接收藉計算機10設定的負載電流控制信號，從待測主板15的電壓調整電路150中導出負載電流，並將實際引出的負載電流值回傳給電壓量測控制模塊100產生量測結果。所述的電壓量測制具14用於分別為示波器11、數字電錶12以及電流負載機13與電壓調整電路150提供連接，並設定電壓調整電路150的工作電壓。所述的電壓調整電路150用於提供待測主板15上中央處理器所需的工作電壓，並依據負載電流大小的改變所產生的壓降與設定的電壓值做比較來調整輸出的工作電壓值，確保中央處理器可以正常工作。
如圖2所示，是本發明電壓調整電路效能量測系統較佳實施例的電壓量測控制模塊的功能模塊圖。該電壓量測控制模塊100包括一連接狀態控制子模塊1001、一量測參數設定子模塊1002、一負載電流控制子模塊1003、一量測數據獲取子模塊1004以及一量測報告產生子模塊1005。連接狀態控制子模塊1001用於控制連接計算機10與示波器11、數字電錶12以及電流負載機13，並顯示各自連接狀態。量測參數設定子模塊1002用於設定量測電壓調整電路150所需各種量測參數(包括工作電壓以及電流相關參數)，並產生電壓信號以及電流信號控制示波器11以及電流負載機13。負載電流控制子模塊1003用於控制電流負載機13透過電壓量測制具14從電壓調整電路150中導出負載電流到該電流負載機13中。量測數據獲取子模塊1004用於從示波器11中獲取電壓調整電路150在漣波電壓值以及漣波波形，從數字電錶12中獲取電壓調整電路150在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓，並從電流負載機13中獲取負載電流值。量測報告產生子模塊1005用於根據上述穩態電壓波形、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值產生一電壓調整電路150的效能量測報告。
如圖3所示，是本發明電壓調整電路效能量測方法較佳實施例的流程圖。連接狀態控制子模塊1001控制連接計算機10、示波器11、數字電錶12以及電流負載機13，並在計算機10上顯示其連接狀態(步驟S300)。連接狀態控制子模塊1001控制連接電壓量測制具14和電壓調整電路150的插槽，並在計算機10上顯示其連接狀態(步驟S301)。連接狀態控制子模塊1001控制連接示波器11、數字電錶12、電流負載機13以及電壓量測制具14，並在計算機10上顯示其連接狀態(步驟S302)。量測參數設定子模塊1002設定各種量測參數，包括工作電壓以及負載電流相關參數，並通過電壓量測制具14設定電壓調整電路150的工作電壓(步驟S303)。負載電流控制子模塊1003控制電流負載機13透過電壓量側制具14從電壓調整電路150中導出負載電流至該電流負載機13中(步驟S304)。利用示波器11量測電壓調整電路150在不同負載電流下的漣波電壓值以及漣波波形(步驟S305)。利用數字電錶12量測電壓調整電路150在不同負載電流下的穩態電壓值以及在熱效應條件下的穩態電壓值(步驟S306)。量測數據獲取子模塊1004從電流負載機13中獲取負載電流值，從數字電錶12中獲取穩態電壓值(包括不同負載電流條件下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值)，從示波器11中獲取漣波電壓值以及漣波波形(步驟S307)。量測報告產生子模塊1005根據上述獲取的負載電流值、穩態電壓值、漣波電壓值以及漣波波形相關數據，產生一電壓調整電路150的效能量測報告(步驟S308)。
權利要求
1.一種電壓調整電路效能量測系統，用於量測一待測主板上電壓調整電路的工作效能，其特徵在於，該電壓調整電路效能量測系統包括一電壓量測制具，接插在電壓調整電路的插槽上，用於設定電壓調整電路的工作電壓；一示波器，連接在所述的電壓量測制具上，用於量測電壓調整電路在不同負載電流下的漣波電壓以及漣波波形，並將其回傳給一計算機；一數字電錶，連接在所述的電壓量測制具上，用於量測電壓調整電路在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值，並將其回傳給所述的計算機；一電流負載機，連接在所述的電壓量測制具上，用於透過所述的電壓量測制具從電壓調整電路中導出負載電流，並將導出的負載電流值回傳給所述的計算機；一電壓量測控制模塊，其運行於所述的計算機中，用於設定量測電壓調整電路的參數，控制計算機、示波器、數字電錶、電流負載機與電壓量測制具之間的連接，獲取所述的穩態電壓值、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值，並產生一電壓調整電路的效能量測報告。
2.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓調整電路用於提供待測主板上中央處理器所需的工作電壓，並依據負載電流大小的改變所產生的壓降與設定的電壓值做比較來調整輸出的工作電壓值。
3.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓量測控制模塊包括一連接狀態控制子模塊，用於控制所述的計算機、示波器、數字電錶、電流負載機以及電壓量測制具之間的連接，並顯示各自的連接狀態。
4.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓量測控制模塊包括一量測參數設定子模塊，用於設定量測電壓調整電路所需的量測參數，並產生相應的控制信號來控制示波器與電流負載機。
5.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓量測控制模塊包括一負載電流控制子模塊，用於控制電流負載機透過電壓量測制具從電壓調整電路導出負載電流到該電流負載機。
6.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓量測控制模塊包括一量測數據獲取子模塊，用於從示波器中獲取漣波電壓值以及漣波波形，從數字電錶中獲取穩態電壓值，並從電流負載機中獲取負載電流值。
7.如權利要求1所述的電壓調整電路效能量測系統，其特徵在於，所述的電壓量測控制模塊包括一量測報告產生子模塊，用於根據所述的穩態電壓值、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值相關數據產生一電壓調整電路的效能量測報告。
8.一種電壓調整電路效能量測方法，用於量測一待測主板上電壓調整電路的工作效能，其特徵在於，該電壓調整電路效能量測方法包括如下步驟設定一量測電壓調整電路所需的量測參數；透過一電壓量測制具從所述的電壓調整電路中導出負載電流至一電流負載機，並量測出負載電流值；利用一數字電錶量測出所述的電壓調整電路在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值；利用一示波器量測出所述的電壓調整電路在不同負載電流下的漣波電壓值以及漣波波形；獲取上述負載電流值、穩態電壓值、漣波電壓值以及漣波波形；根據獲取的負載電流值、穩態電壓值、漣波電壓值以及漣波波形產生一電壓調整電路的效能量測報告。
9.如權利要求8所述的電壓調整電路效能量測方法，其特徵在於，還包括如下步驟連接所述的計算機與示波器、數字電錶以及電流負載機，並在一計算機上顯示其連接狀態；連接所述的電壓量測制具與電壓調整電路，並在該計算機上顯示其連接狀態；連接所述的示波器、數字電錶以及電流負載機與電壓量測制具的連接，並在該計算機上顯示其連接狀態。
10.如權利要求8所述的電壓調整電路效能量測方法，其特徵在於，所述的獲取電流值、電壓值以及電壓波形的步驟包括如下步驟從電流負載機中獲取負載電流值；從數字電錶中獲取電壓調整電路在不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值；從示波器中獲取電壓調整電路在不同負載電流下的漣波電壓值以及漣波波形。
全文摘要
一種電壓調整電路效能量測系統及方法，該系統包括一電壓量測制具，接插在電壓調整電路的插槽上，用於設定工作電壓；一示波器，用於接量測不同電流負載下的漣波電壓以及漣波波形；一數字電錶，用於量測不同負載電流下的穩態電壓值以及熱效應條件下的穩態電壓值；一電流負載機，用於控制電流負載機透過電壓量測制具從電壓調整電路中導出負載電流；一電壓量測控制模塊，用於設定量測參數，獲取所述穩態電壓值、漣波電壓值、漣波波形以及負載電流值，並產生一電壓調整電路效能的量測報告。實施本發明，可減少電壓調整電路熱效應所造成的故障以及量測數據的誤差，提升電壓量測制具的安全性與量測數據的準確性。
文檔編號G01R13/00GK1952673SQ20051010056
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月20日 優先權日2005年10月20日
發明者歐陽銘修, 陳維沅, 古松國, 汪卓浩 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