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一种应用于PC输入电源的过功率保护电路及方法


技术摘要:
本发明公开了一种应用PC输入电源的过功率保护电路及方法。应用PC输入电源的过功率保护电路包括:过功率保护芯片、电源、控制器、电源适配器;所述电源通过系统管理总线连接至所述控制器,所述控制器通过系统管理总线的信号调节所述电源的电流值或电压值;所述电源适配  全部
背景技术:
随着计算机用户的各种不同需求日渐增多,这就要求计算机具有很  强的兼容性 和可扩展性,计算机主板往往需要搭配各种扩展的输入/输出  (IO)设备,此时整个计算机 就有不同的功耗,因此需要不同功率值的 电源适配器去向不同配置的系统供电。不同功率 值的电源适配器,其负  载能力是有限的,如果超过其允许负载的电流范围,就可能会触发 过电  流保护(Over  Current  Protection)而导致系统关闭。因此需要针对不同  功率值的 电源适配器设定不同的允许负载的最大电流,即设定不同的过  功率保护点(Over  Budget  Power  Protection),当负载的电流超过其设定  的过功率保护点时,通知中央处理器 (CPU),让其降低运行频率,进  而降低系统功耗,以此将电源适配器输出电流降低,这样就 可以避免系 统关闭。 图1示出了现有的针对多个不同功率值的电源适配器的过功率保护 电路。如图1 所示,线路中APL3573B是一颗具有限制电流功能的芯片。  这颗芯片有一个ALSET管脚 (PIN),其对外提供一个10uA的电流,  其电流流过ALSET管脚并外接到不同阻值的电阻 RALSET,通过将电阻  RALSET接地,即可得到不同的电压值VALSET。当控制器(EC)侦测到不 同功 率值的电源适配器插入时,控制器(EC)通过控制ID0、ID1、ID2、  ID3、ID4的通用输入/输出端 口(GPIO)信号的0、1状态,来控制开关Q0、Q1、Q2、Q3、Q4的断开或闭合状态,进而去控制电阻 RALSET的阻值 大小,最终得到与不同功率值的电源适配器的过功率保护点对应的不同 的电 压值VALSET。当通过APL3573B芯片计算出流经系统端的电流已超  过电源适配器设定的过功 率保护点,APL3573B芯片会将该信号传输给  控制器(EC),控制器(EC)则会通知中央处理器 (CPU),让其降低  运行频率,进而降低系统功耗,避免系统端持续的高功耗而触发电源适  配器过电流保护(Over  Current  Protection)并导致系统关闭的问题。 但是,由于计算机的兼容性不断增强、扩展性不断增高,计算机主  板搭配的配置 也越来越多,以目前一块普通的主板需要7种配置为例,  那么就需要为电源适配器设定7个 不同的过功率保护点。采用上述现有  技术,控制器(EC)就需要提供至少6个通用输入/输出 端口(GPIO)  去控制电阻RALSET的阻值大小,这意味着需要多打6根GPIO管脚以使  得信号从 EC走线到数据采集端,对于空间较小的集成电路板来说,电  路布局走线的空间将受到严重 限制。另外,现有技术在确定与不同功率  值的电源适配器的过功率保护点对应的不同的电 压值VALSET时,需要的 电阻过多,并且还需要对开关进行调试,这会导致整个主板的元器件 数  大大增加。最后,现有技术采用了过多需要EC控制的GPIO管脚,这  会造成一定的加载困 难。 3 CN 111580635 A 说 明 书 2/5 页
技术实现要素:
本发明为了解决以上问题中的至少一个,创造性地提供一种应用于  PC输入电源 的过功率保护电路及方法。 根据本发明实施例第一方面,提供一种应用PC输入电源的过功率  保护电路,包 括:过功率保护芯片、电源、控制器、电源适配器;所述 电源通过系统管理总线连接至所述 控制器,所述控制器通过系统管理总线 的信号调节所述电源的电流值或电压值;所述电源 适配器连接至所述控制  器,所述控制器侦测所述电源适配器的参数;所述电源适配器连接 至所述  过功率保护芯片,所述过功率保护芯片获取流经所述电源适配器的电流值  或电压 值;所述电源连接至所述过功率保护芯片,所述电源向所述过功率  保护芯片提供与所述电 源适配器所能承载的最大功率对应的电流值或电  压值。 根据本发明一实施方式,所述过功率保护电路还包括配置电路,所述 电源为电流 源,所述电流源通过所述配置电路连接至所述过功率保护芯片,  其中,所述配置电路包括 第一配置电阻和第二配置电阻,所述电流源连接  在所述第一配置电阻和所述第二配置电 阻之间,所述第一配置电阻的另一  端连接至所述过功率保护芯片,所述第二配置电阻的另 一端接地。 根据本发明一实施方式,所述电源为数模转换器芯片NCT3933U。 根据本发明一实施方式,所述过功率保护芯片的型号为APL3573B。 根据本发明一实施方式,所述控制器为嵌入式控制器。 根据本发明实施例第二方面,提供一种应用PC输入电源的过功率保  护方法,所述 方法包括下述步骤:利用控制器侦测电源适配器的参数,其  中,所述电源适配器连接至所 述控制器;利用所述控制器根据所述侦测到 的所述电源适配器的参数调节电源的电流值 或电压值,其中,所述电源通  过系统管理总线连接至所述控制器;利用所述电源向过功率 保护芯片提供  与所述电源适配器所能承载的最大功率对应的电流值或电压值,其中,所  述电源连接至所述过功率保护芯片;利用所述过功率保护芯片获取流经所  述电源适配器 的电流值或电压值,其中,所述电源适配器连接至所述过功 率保护芯片。 根据本发明一实施方式,所述方法还包括下述步骤:所述过功率保护  芯片判断所 述流经所述电源适配器的电流值或电压值是否超过所述与所  述电源适配器所能承载的最 大功率对应的电流值或电压值,若是,则所述  过功率保护芯片产生过载信号并将该过载信 号传输至所述控制器,若否,  则所述过功率保护芯片不产生过载信号;所述控制器接收到 所述过功率保  护芯片传输的过载信号后,所述控制器向中央处理器发送降频信号,用于  降低中央处理器的工作频率。 根据本发明一实施方式,所述电源为数模转换器芯片NCT3933U。 根据本发明一实施方式,所述过功率保护芯片的型号为APL3573B。 根据本发明一实施方式,所述控制器为嵌入式控制器。 本发明实施例的电路,相对现有技术可以大量减少主板上元器件数  量,节省了电 路布图设计空间,并且实现了数字化调节电源适配器的过  功率保护点,解决了受电阻的阻 值断位限制而无法调节到所需过功率保  护点的问题。 4 CN 111580635 A 说 明 书 3/5 页 附图说明 通过参考附图阅读下文的详细描述,本发明示例性实施方式的上述 以及其他目 的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非 限制性的方式示出了本发明的 若干实施方式,其中: 在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。 图1示出了现有的针对多个不同功率值的电源适配器的过功率保护 电路; 图2示出了本发明应用PC输入电源的过功率保护电路的一个实施例  的结构示意 图; 图3示出了本发明应用PC输入电源的过功率保护电路的另一个实施  例的电路结 构图; 图4示出了本发明应用PC输入电源的过功率保护电路的再一个实施  例的电路结 构图; 图5示出了本发明应用PC输入电源的过功率保护方法的一个实施例  的流程示意 图。
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