電壓調節裝置的製作方法

2023-06-23 19:24:46 1

專利名稱：電壓調節裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及一種電壓調節技術，更詳而言之，是涉及一種 應用於調節輸出動態穩定變化的工作電壓至存儲器以供執行存儲器穩 定性測試作業的電壓調節裝置。
背景技術：
按於電腦設備中所配置的存儲器是用以配合中央處理單元
(Central Processor Unit; CPU)高速儲存正在執行的程式及數據，特 別是動態隨機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory; DRAM)， 以隨時處理中央處理單元CPU指令程式碼及執行相關軟、硬體的運算 結果，且為了提高處理的效能，從而將多存儲器整合成為存儲器模塊 (Memory Module)而與中央處理單元電性連接，。
早期的存儲器為單列接腳存儲器模塊(Single Inline Memory Module; SIMM)介面，但近年來隨著電腦軟、硬體的快速發展(32 位元演進到64位元)，為了使模塊速度更快、密度更高，使存儲器目 前常用的介面隨之演進為雙列接腳存儲器模塊(Dual Inline Memory Module; SIMM)介面，且隨著速度及效能的提升，工作穩定性一直是 業界研究的課題，尤其是對於工作電壓容忍極限(VoltageMargin),逐 成為出廠前必要的測試流程。
目前一種測試方法，是通過外部提供動態變化的工作電壓至存儲 器，以測試該存儲器於對應不同工作電壓條件下，可否正常工作。
請參閱圖1，是顯示一現有用以供應存儲器進行上述穩定性測試所 需的動態工作電壓的電壓調節裝置。如圖所示，該現有電壓調節裝置1 包括接地端11、 一用以提供工作電壓U131至一存儲器2的例如型號 為L6910的電壓處理模塊13、以及分壓電路15。
其中，該電壓處理模塊13至少具有供輸出工作電壓U131予該存 儲器2的電壓輸出端131、接收回饋電壓U133的電壓回饋端133、以及分別電性連接該電壓輸出端131以及該電壓回饋端133的轉換單元
135，該轉換單元135是用以於接收該回饋電壓U133，並判斷該回饋 電壓U133是否過大或過小，以相應減小或增大該工作電壓U131，並 通過該電壓輸出端131輸出至該存儲器2。
該分壓電路15具有相互串接的第一電阻器R1與第二電阻器R2、 及與該第一以及第二電阻器R1、 R2並行連接的可變電阻器Rw，該第 一及該第二電阻器R1、R2均具有如圖1所示的相對兩端，分別為Rla、 Rlb、 R2a、 R2b，該可變電阻器Rw具有相對二傳輸端Rwa、 Rwb、以 及一用以調節其電阻阻值的調節端Rwc，該第一電阻器R1的一端Rla 與該電壓輸出端131電性連接，且其另一端Rlb與該第二變阻器R2 的一端R2a電性連接，該第二變阻器R2的另一端R2b與該接地端11 電性連接，該第一及第二電阻器R1、 R2的連接處形成兩條支路，其一 路與該電壓回饋端133電性連接，另一路與該可變電阻器Rw的調節 端Rwc電性連接，而該可變電阻器Rw的二傳輸端Rwa、 Rwb分別與 該第一電阻器R1的端Rla及該第二電阻器R2的端R2b電性連接，如 此，則實現由該調節端Rwc將該可變電阻器的電阻分割為兩部分 Rwac、 Rwbc，且分別與該第一電阻器R1以及該第二電阻器R2並聯， 而使該分壓電路15得到如圖所示的二支路151、及153，對應的電阻 分別記為R151、及R153。
通過上述電路設計，可得到該電壓回饋端133的回饋電壓
"133 = [/131*奶1 +奶3 (1)，顯然，該回饋電壓ui33與該
二支路151、 153的電阻R151、 R153有直接關聯，當通過撥動該調節 端Rwc以調節該可變電阻器Rw的阻值，使得由該調節端Rwc分割的 傳輸端Rwac、 Rwbc阻值發生變化，進而使該支路15兩分支的電阻 R151、 R153隨之依據上式(1)的阻值比例參數R153/R151+R153發生變 化，而間接地改變該回饋電壓U133值，並通過該電壓回饋端133回饋 至該轉換單元135，以形成相應的工作電壓U131而通過該電壓輸出端 131輸出至該存儲器2。
通過撥動該調節端Rwc以相應調節該電壓處理模塊13的電壓輸出 端131的工作電壓U131的大小，從而實現提供動態工作電壓予該存儲器2的目的，而供後續執行存儲器電壓穩定性測試作業，但是，該電
壓處理模塊33對於電壓回饋端133所允許承受的電壓有所限制，即一 般該電壓回饋端133的回饋電壓U133約為該電壓輸出端131的輸出電 壓U131的一半左右，而通過該調節端Rwc進行調節過程中，若操作 人員不小心，將該調節端Rwc撥動到該可變電阻器Rw的傳輸端Rwa 時，則使得該支路151短路，此時，該電壓回饋端133得到的回饋電 壓U133二U131，顯然，該回饋電壓U133大大超出該電壓處理模塊13 所能承受的範圍，而燒毀該電壓處理模塊13;若不小心，將該調節端 Rwc撥動到該可變電阻器Rw的傳輸端Rwb時，則使得該支路153短 路，使得該電壓回饋端133得到的回饋電壓U133直接由接地端11接 地，而變得過小(等於零)，且依據前述該轉換單元135的功效可知， 若該回饋電壓U133經由該轉換單元135轉換得到的工作電壓U131將 變得過大，將可能大大超出存儲器2可承受電壓範圍，致使存儲器2 燒毀；因此，由於該調節端Rwc的作動會同時影響該二支路151、 153 的電阻R151、 R153，故將使得該調節端Rwc的撥動尺寸不易把握， 其中若該回饋電壓U133調節得過大，通過該轉換單元135轉換得到的 工作電壓U131過小，甚至小到存儲器2啟動所需的電壓時，則易造成 無法正常啟動存儲器2的情況發生。
此外，由於該調節端Rwc的作動會同時影響該二支路151、 153 的電阻R151、 R153，結合前述回饋電壓U131與該電阻R151、 R153 的關係等式(l)，於單一方向進行可變電阻器Rw調節過程中，做為等 式(1)中的阻值比例參數的分子(R153)、以及分母(R151+R153)均會產生 不成比例的變化，會導致該工作電壓U131呈遞增遞減交替變化(即該 回饋電壓U133的曲線斜率為正負交替變化)，進而造成經該轉換單元 135轉換得到的工作電壓U131不穩定，例如，當欲將該工作電壓U131 由原來的6V調整為5.6V期間，正好落入該回饋電壓U133的曲線斜 率為正負交替變化範圍時，則可能造成6V至5.6V調整過程中，工作 電壓出現6V至6.2V再回落至5.6V的電壓時高時低變化的調節狀況發 生，而將上述不穩定變化的電壓U131輸出至該存儲器2，則將影響該 存儲器2工作的穩定性，進而大大影響該存儲器2的測試效果。再者，由於上述電路設計中，該可變電阻器15的三端(Rwa、Rwb、 Rwc)均要使用，而一般是通過焊接的方式將上述各該元件(第一電阻 器R1、第二電阻器R2、以及可變電阻器Rw等)的連接端焊接在電腦 設備的主機板中，且主機板中布設的元件較多，各個元件之間的間隙 較少，在主機板空間如此有限的情形下，欲焊接的點愈多，對焊接操 作上的要求即越高，否則，極易造成線路之間短路的風險。
綜上所述，如何提出一種可解決現有技術種種缺失的電壓調節裝 置，實為目前亟欲解決的技術問題。

實用新型內容
鑑於上述現有技術的缺點，本實用新型的主要目的在於提供一種 電壓調節裝置，其是用以提供穩定的工作電壓給存儲器，以避免因電 壓調節過大燒毀該裝置本身以及該存儲器或過小造成存儲器無法啟動 的弊端。
本實用新型的另一目的在於提供一種易於調節的電壓調節裝置。 本實用新型的再一目的在於提供一種可減少焊接至電子裝置上的
空間的電壓調節裝置。
本實用新型的又一目的在於提供一種可避免短路情況發生的電壓
調節裝置。
為達上述目的及其他目的，本實用新型提供一種應用於調節輸出 至電子裝置中的工作電壓的電壓調節裝置，且該電子裝置具有存儲器， 該電壓調節裝置包括接地端，用以電性連接該存儲器；電壓處理模 塊，至少具有電性連接該存儲器的電壓輸出端以及電壓回饋端；設定 單元，電性連接於該電壓輸出端；分壓單元，分別電性連接於該電壓 處理模塊的電壓回饋端以及該接地端；以及調控單元，包括第一傳輸 端、第二傳輸端、以及用以調節阻值的調節端，其中該第一傳輸端電 性連接於該設定單元相對於該電壓輸出端的另端以形成第一支路，該 調節端電性連接於該電壓回饋端與該分壓單元以形成第二支路，使該 第一支路與該第二支路之間形成相應的阻值比例參數，以通過該調節 端調節該第一支路的阻值發生變化，且相應地改變與該第二支路之間 的阻值比例參數，使該電壓處理模塊由電壓回饋端接收回饋電壓後，依據該阻值比例參數形成相應穩定變化的工作電壓並通過該電壓輸出 端輸出至該存儲器。
於本實用新型的一較佳實施例中，該設定單元為具特定阻值的第 一電阻器，該特定阻值是用以確保電壓不會超過電壓處理模塊的允許 範圍。該分壓單元是為具特定阻值的第二電阻器。
於本實用新型的一較佳實施例中，該調控單元為可變電阻器，其 中，該調控單元的調節端是可為類比式控制元件(例如調控旋鈕)， 且該調控單元相對於該設定單元的第二傳輸端是為空接狀態。
於本實用新型的一較佳實施例中，該電壓處理模塊還包括一用以 提供一參考電壓至該轉換單元的電壓參考端。此外，該轉換單元還包 括差錯放大器，其輸入端是分別電性連接該電壓回饋端以及該電壓 參考端，用以分別接收並比較該電壓回饋端輸出的該回饋電壓以及該 電壓參考端輸出的該參考電壓，以產生一差錯電信號並輸出；以及調 變器，分別電性連接該差錯放大器的輸出端以及該電壓輸出端，用以 接收該差錯放大器所輸出之比較電信號，並對該差錯電信號進行對應 縮小或放大處理，以產生相應的工作電壓並通過該電壓輸出端輸出至 該存儲器。 '
綜上所述，本實用新型的電壓調節裝置，其主要是將調控單元的 其一傳輸端電性連接於設定單元以形成第一支路，該調節端電性連接 於該電壓回饋端與分壓單元形成第二支路，以通過該調節端調節該第 一支路的阻值發生變化，且相應地改變與該第二支路之間的阻值比例 參數，使該電壓處理模塊由電壓回饋端接收回饋電壓後，依據該阻值 比例參數形成相應穩定變化的工作電壓並通過該電壓輸出端輸出至該 存儲器，由此，避免因調整不易造成電壓過大或過小所導致燒毀或無 法啟動的弊端，且由於僅使用調控單元(例如可調變阻器)的包含 調節端的兩端，使得需焊接的連接端由現有的三端簡化為二端，在原 本有限的空間內更易於焊接，以有效避免短路的情況發生。


圖1是顯示現有的電壓調節裝置與存儲器電性連接的電路示意以及圖2是顯示本實用新型的電壓調節裝置與存儲器電性連接的一具 體實施例的電路示意圖。
元件標號的簡單說明
1現有電壓調節裝置
11接地端
13電壓處理模塊
131電壓輸出端
133電壓回饋端
135轉換單元
15分壓電路
151、 153支路
Rl第一電阻器
R2第二電阻器
Rw可變電阻器
Rla、 Rlb、 R2a、 R2b上山 順
Rwa、 Rwb漆 難
Rwc調節端
2存儲器
3電壓調節裝置
31接地端
33電壓處理模塊
331電壓輸出端
333電壓回饋端
335電壓參考端
337轉換單元
3371差錯放大器
3373調變器
35調節電路
351設定單元
353調控單元355 分壓單元
357 第一支路
359 第二支路
B 分支接點
R3 第一電阻器
R4 第二電阻器
Rw， 可變電阻器
Rla、 Rlb、 R2a、 R2b、 端
Rwa' 第一傳輸端
Rwb' 第二傳輸端
Rwc, 調節端
具體實施方式
以下是通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，熟悉此 技藝的人士可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他 優點與功效。
本實用新型的電壓調節裝置是應用於具有存儲器的諸如個人電 腦、或伺服器等電子裝置中，以提供動態穩定變化的工作電壓予該存 儲器，從而供後續執行存儲器電壓穩定性測試作業。
請參閱圖2，是顯示本實用新型的電壓調節裝置3與存儲器2電性 連接的電路示意圖。如圖所示，本實用新型的電壓調節裝置3是包括 接地端31、電壓處理模塊33、以及調節電路35，以下即對本實用新型 的電壓調節裝置3的上述各部件進行詳細說明。
該電壓處理模塊33是至少具有電壓輸出端331、電壓回饋端333、 電壓參考端335、以及分別電性連接該電壓輸出端331、該電壓回饋端 333及該電壓參考端335的轉換單元337。
其中，該電壓輸出端331電性連接該存儲器2，以供輸出一工作電 壓U331至該存儲器2，該電壓回饋端333是用以接收一由該調節電路 35輸出的回饋電壓U333 (容後詳述)，該電壓參考端335是用以提供 一參考電壓U335至該轉換單元337。具體而言，該轉換電壓337可包括差錯放大器3371、以及調變器3373，其中該差錯放大器3371分別 電性連接該電壓回饋端333以及該電壓參考端335，用以分別接收並比 較該電壓回饋端333輸出的該回饋電壓U333以及該電壓參考端335輸 出的該參考電壓U335，以產生一差錯放大電信號並輸出至該調變器 3373;該放大器3373分別電性連接該差錯放大器3371以及該電壓輸 出端331，用以接收該比較器3371所輸出的差錯電信號，並對該差錯 電信號進行對應縮小或放大處理，以產生相應的工作電壓U331並通過 該電壓輸出端331輸出至該存儲器2。更詳而言之，於本實施例中，該 差錯電信號為該回饋電壓U333與該參考電壓U335的差值，當該回饋 電壓U333大於該參考電壓U335時，該差錯電信號為正電信號，當該 回饋電壓U333小於該參考電壓U335時，該比較電信號為負電信號； 而該調變器3373可為脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation; PWM) 控制器，用以於接收到該差錯電信號為正電信號時，進行縮小處理， 而於接收到該差錯電信號為負電信號，進行對應的放大處理。
該調節電路35包括設定單元351 、調控單元353以及分壓單元359， 其中該設定單元351其一端電性連接於該電壓處理模塊33的電壓輸出 端331;該分壓單元355其一端電性連接於該電壓處理模塊33的電壓 回饋端333，另一端電性連接至該接地端31;該調控單元353包括第 一傳輸端Rwa'、第二傳輸端Rwb'以及用以調節阻值的調節端Rwc'， 其中該第一傳輸端Rwa'電性連接於該設定單元351以形成第一支路 357，該調節端Rwc'電性連接於該電壓回饋端331與該分壓單元355 以形成第二支路359，以當通過撥動該調節端Rwc'以調節該調控單元 353的阻值時，僅令該第一支路的阻值發生變化，且相應地改變與該第 二支路之間的阻值比例參數，使電壓處理模塊33由電壓回饋端333接 收回饋電壓後，依據該阻值比例參數的回饋電壓形成相應穩定變化的 工作電壓並通過該電壓輸出端輸出331至該存儲器2。具體而言，該設 定單元351可為具有特定阻值的第一電阻器R3;該特定阻值用以確保 電壓不會超過電壓處理模塊的允許範圍；該調控單元353可為可變電 阻器Rw';該分壓單元359為具特定阻值的第二電阻器R4，如圖2 所示，該第一電阻器R3及該第二電阻器R4均具有相對的兩端，分別 為R3a、 R3b、 R4a、 R4b，該可變電阻器Rw'具有相對第一傳輸端Rwa'與第二傳輸端Rwb'、以及一用以調節其電阻阻值的調節端Rwc'，其
中該調節端RWC，可為類比式控制元件(例如調控旋鈕)，且於本實
用新型中，該可變電阻器Rw'的第二傳輸端Rwb'為空接狀態，即未接
置任何其他元件，如此，相對於現有電壓調節裝置，需焊接的連接端 由現有的三端簡化為二端，在原本有限的空間內更易於焊接該可變電 阻器。
該第一電阻器R3的一端R3a與該電壓輸出端331電性連接，且另 一端R3b與該可變電阻器Rw'的第一傳輸端Rwa'電性連接，而該可變 電阻器Rw，的調節端Rwc'與該第二電阻器R4的一端R4a電性連接， 且該第二電阻器R4的另一端R4b是與該接地端31電性連接，其中， 該可變電阻器Rw'與第二電阻器R4電性連接處形成一分支接點B，而 將該調節電路35分割成包含該第一電阻器R3及該可變電阻器Rw'的 第一支路351、以及包含該第二電阻器R4的第二支路353，對應的電 阻分別記為R357 (R357=R3+Rwac，)、及R359 (R359=R4)，該分支 接點B與該電壓回饋端333電性連接，藉以當通過撥動該調節端Rwc' 調節該可變電阻器Rw'的阻值時，僅令該第一支路357的阻值發生變 化，且相應地改變與該第二支路359之間的阻值比例參數，使回饋電 壓依據該阻值比例參數相應地改變回饋電壓U333流量，再經電壓回饋 端133回饋至該電壓處理模塊33，其中該阻值比例參數為 (R357+R359/R359)，使該電壓處理模塊33據以得到該電壓輸出端331 所輸出的工作電壓U331與該電壓回饋端333獲取的回饋電壓U333之 間的關係等式為，
證,33， +腳,33，一'"4
i 359 i 4 (2)。
由上式(2)中，當於單一方向(朝該可變電阻器Rw'的第一傳輸端 Rwa，或第二傳輸端Rwb，方向)通過撥動該調節端Rwc，以調節該可變 電阻器Rw，的阻值時，僅令該第一支路357阻值R357發生變化，致使 於該分支接點B處形成一呈單一方向(遞增或遞減方向)變化的回饋 電壓U333，並通過該電壓回饋端333回饋至該轉換單元337，以形成 相應穩定變化的工作電壓U331而通過該電壓輸出端333輸出至該存儲 器2。於本實施例中，由於用以調節該工作電壓的可變電阻器Rw'的調
節端Rwc'僅串接於該調節電路35的其中一支路(第一支路357)中， 且於該第一支路357中復串接有一具有特定阻值的第一電阻器R1，如 此，可避免現有技術中，若撥動該調節端Rwc'至該可變電阻器Rw任 一傳輸端時，燒毀該電壓調節裝置3中的電壓處理模塊33本身或該存 儲器2，亦或因該調節端撥動尺度不易把握，易造成調節輸出的工作電 壓過小，導致存儲器無法正常啟動等弊端；此外，調節該可變電阻器 Rw'的調節端Rwc'僅改變該調節電路35其中的第一支路357阻值，使 得該電壓回饋端333得到的回饋電壓呈單一方向(遞增或遞減方向) 變化，而避免現有回饋電壓呈遞增遞減交替方向，造成所調節的工作 電壓不穩定變化(時高時低)的弊端；再者，僅使用該可調變阻器Rw' 的包含調節端Rwc，的兩端，使得需焊接的端點由現有的三端簡化為二 端，在原本有限的空間內更容易焊接，以有效避免短路的狀況發生。
此外，於本實施例中，該第一電阻器R3 (即設定單元351)的特 定阻值是確保無論撥動該可變電阻器Rw'至任一端(第一傳輸端Rwa' 或第二傳輸端Rwb')，該電壓回饋端133得到的回饋電壓U133在該電 壓處理模塊33可承受的範圍即可。
綜上所述，本實用新型的電壓調節裝置，其主要是將調控單元的 其一傳輸端電性連接於設定單元以形成第一支路，該調節端電性連接 於該電壓回饋端與分壓單元形成第二支路，使該第一支路與該第二支 路之間形成相應的阻值比例參數，以通過該調節端調節該第一支路的 阻值發生變化，且相應地改變與該第二支路之間的阻值比例參數，使 該電壓處理模塊由電壓回饋端接收回饋電壓後，依據該阻值比例參數 形成相應穩定變化的工作電壓並通過該電壓輸出端輸出至該存儲器， 由此，避免因調整不易造成電壓過大或過小所導致燒毀或無法啟動的 弊端，且由於僅使用調控單元(例如可調變阻器)的包含調節端的 兩端，使得需焊接的連接端由現有的三端簡化為二端，在原本有限的 空間內更易於焊接，以有效避免短路的情況發生。
上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於 限制本實用新型。任何本領域技術人員均可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本實用新型的權 利保護範圍，應如後述的權利要求的範圍所列。
權利要求1.一種電壓調節裝置，應用於調節輸出至電子裝置中的工作電壓，且該電子裝置具有存儲器，其特徵在於，該電壓調節裝置包括接地端，電性連接該存儲器；電壓處理模塊，至少具有電性連接該存儲器的電壓輸出端以及電壓回饋端；設定單元，電性連接於該電壓輸出端；分壓單元，分別電性連接於該電壓處理模塊的電壓回饋端以及該接地端；以及調控單元，包括第一傳輸端、第二傳輸端、以及用以調節阻值的調節端，其中該第一傳輸端電性連接於該設定單元相對於該電壓輸出端的另端以形成第一支路，該調節端電性連接於該電壓回饋端與該分壓單元以形成第二支路，使該第一支路與該第二支路之間形成相應的阻值比例參數，以通過該調節端調節該第一支路的阻值發生變化，且相應地改變與該第二支路之間的阻值比例參數，使該電壓處理模塊由電壓回饋端接收回饋電壓後，依據該阻值比例參數形成相應穩定變化的工作電壓並通過該電壓輸出端輸出至該存儲器。
2. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該設定單 元為具特定阻值的第一電阻器，該特定阻值用以確保電壓不會超過電 壓處理模塊的允許範圍。
3. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該分壓單 元為具特定阻值的第二電阻器。
4. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該調控單 元為可變電阻器。
5. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該調控單 元的調節端為類比式控制元件。
6. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該調控單 元相對於該設定單元的第二傳輸端是為空接狀態。
7. 根據權利要求1所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該電壓處 理模塊還包括一用以提供一參考電壓至該轉換單元的電壓參考端。
8. 根據權利要求7所述的電壓調節裝置，其特徵在於，該轉換單元還包括差錯放大器，其輸入端分別電性連接該電壓回饋端以及該電壓參 考端，用以分別接收並比較該電壓回饋端輸出的該回饋電壓以及該電 壓參考端輸出的該參考電壓，以產生一差錯電信號並輸出；以及調變器，分別電性連接該差錯放大器的輸出端以及該電壓輸出端， 用以接收該差錯放大器所輸出的差錯電信號，並對該差錯電信號進行 對應縮小或放大處理，以產生相應的工作電壓並通過該電壓輸出端輸 出至該存儲器。
專利摘要本實用新型公開了一種電壓調節裝置，應用於調節輸出至電子裝置中的工作電壓，且該電子裝置具有存儲器，該電壓調節裝置主要是將調控單元的其一傳輸端電性連接於設定單元以形成第一支路，該調節端電性連接於該電壓回饋端與分壓單元形成第二支路，以通過該調節端調節該第一支路的阻值發生變化，且相應地改變與該第二支路之間的阻值比例參數，使該電壓處理模塊由電壓回饋端接收回饋電壓後，依據該阻值比例參數形成相應穩定變化的工作電壓並通過該電壓輸出端輸出至該存儲器，由此，避免因調整不易造成電壓過大或過小所導致燒毀或無法啟動的弊端。
文檔編號G05F1/63GK201138571SQ20072018625
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者帥 樊, 陳志豐 申請人:英業達股份有限公司