过电流保护电路以及其服务器制造技术

本发明专利技术公开了一种过电流保护电路及其服务器，其中，所述过电流保护电路耦接于电源供应模块与主机板上的负载之间，包括检测元件、检波单元、比较单元以及功率开关。检测元件耦接于电源供应模块与检波单元之间。检波单元可通过检测元件检测电源供应模块输出的供应电流于该检测元件产生的检测电压。比较单元耦接于检波单元并用以比较检测电压与参考电压，以产生控制电压。功率开关耦接于检测元件的第二端与负载之间。功率开关并耦接于比较单元，以受控于控制电压。当比较单元判断检测电压高于参考电压时，比较单元截止功率开关以切断该电源供应模块与该负载之间的供电路径。

【技术实现步骤摘要】
过电流保护电路以及其服务器
本专利技术有关于一种保护电路，且特别是一种过电流保护电路以及其服务器。
技术介绍
随着科技的发展，电脑系统例如服务器(Server)及硬盘机(diskstoragesystem)等因具较高的运算资源与较大的储存空间，且可通过网络与多台电脑装置同时进行数据传输，因此已成为现今网络通信架构中不可或缺的设备。而满足电脑系统维修或升级的需求,电脑系统一般必需要在系统正常工作的状态下做热插拔的动作。然而，经常性的热插拔动作容易造成突波电流，且会对电脑系统上其它元件(例如硬盘、中央处理器)或是周边设备造成伤害甚至永久性损坏。从而，使得服务器及硬盘机等系统元件与周边设备因损坏而不作动，甚至造成数据流失，降低服务器及硬盘机的运作效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种过电流保护电路以及其服务器，此过电流保护电路可主动检测供应服务器的主机板的输入电源的电流是否过大(例如服务器与电源插拔瞬间产生的突波电流)，并即时地在检测到电流过大时，停止将输入电源提供给系统负载，据以避免系统负载因过高电流而损坏。本专利技术实施例提供一种过电流保护电路，此过电流保护电路是设置于主机板上。所述过电流保护电路并耦接于电源供应模块与主机板上的负载之间。所述过电流保护电路包括检测元件、检波单元、比较单元以及功率开关。检测元件具有一第一端与一第二端，且该第一端耦接于电源供应模块。检波单元分别耦接于该第一端与该第二端，以检测电源供应模块输出的供应电流于检测元件产生的检测电压。比较单元耦接于检波单元。比较单元用以比较检测电压与一参考电压，以产生控制电压。功率开关耦接于该第二端与负载之间。功率开关并耦接于比较单元，以受控于控制电压。当比较单元判断检测电压高于参考电压时，比较单元截止功率开关，以切断电源供应模块与负载之间的供电路径。本专利技术实施例另提供一种主机板，此主机板耦接于一电源供应模块。所述主机板包括负载以及过电流保护电路，且过电流保护电路与负载是设置在主机板上。此外，所述过电流保护电路是耦接于电源供应模块与负载之间，以根据电源供应模块输出的供应电流选择性地导通或截止电源供应模块与负载之间的供电路径。本专利技术实施例另提供一种服务器，此服务器包括电源供应模块以及主机板。电源供应模块耦接于一交流电源，并用以整流交流电源的交流电压，以产生供应电压与供应电流。主机板耦接于电源供应模块，其中主机板包括负载以及上述的过电流保护电路。所述过电流保护电路与负载是设置在主机板上，以根据电源供应模块输出的供应电流选择性地导通或截止电源供应模块与负载之间的供电路径。在本专利技术其中一个实施例中，上述过电流保护电路还包括软启动单元。所述软启动单元耦接于比较单元与功率开关之间。软启动单元用以延迟功率开关于一预设时间后导通。在本专利技术其中一个实施例中，上述检波单元另包括电压检测单元以及信号放大单元。电压检测单元分别耦接于第一端与第二端，以判断检测元件的第一端与检测元件的第二端之间的电压差异。信号放大单元耦接于电压检测单元。信号放大单元用以放大电压检测单元的判断结果，并对应产生检测电压。综上所述，本专利技术实施例所提供的一种过电流保护电路及其服务器，此过电流保护电路可以是设置于计算机装置(例如服务器、硬盘机、台式电脑或笔记本电脑等)的主机板上系统负载与输入电源端之间。过电流保护电路通过主动检测计算机装置输入电源端的供应电流是否过大，并于输入电源端的供应电流过大时，即时切断输入电源端至系统负载的供电路径，以避免系统负载因过高电流而损坏。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术第一实施例提供的过电流保护电路的功能方块示意图。图2是本专利技术第一实施例提供的过电流保护电路的电路示意图。图3是本专利技术第一实施例提供的过电流保护电路的电路运作波形示意图。图4是本专利技术第二实施例提供的过电流保护电路的功能方块示意图。图5是本专利技术第二实施例提供的过电流保护电路的电路示意图。图6是本专利技术第二实施例提供的过电流保护电路的电路运作波形示意图。附图标号说明：1：电源供应模块2、3：主机板10、30：过电流保护电路11：检测元件12：检波单元121：电压检测单元1211：减法器123：信号放大单元1231：电压放大器13：参考电压产生单元14：比较单元141：比较器15：功率开关31：软启动单元20：系统负载R1～R14：电阻C1：电容Q1：晶体管MN1、MN2：NMOS晶体管MP1：PMOS晶体管ZD1：稳压二极管Vs1：电压源Vin：供应电压Iin：供应电流V1：检测元件的第一端的电压V2：检测元件的第二端的电压VGN1、VGN2、VGP1：电压VREF：参考电压V21：检测电压Vo：输出电压GND：接地端C10～C30：曲线T1、T2：时间点具体实施方式以下配合图式及本专利技术的较佳实施例，进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段。第一实施例：请参照图1，图1绘示本专利技术第一实施例提供的过电流保护电路的功能方块示意图。电源供应模块1与主机板2是设置于一服务器(未绘示)内，且电源供应模块1耦接于主机板2。电源供应模块1用以对一交流电源(未绘示)输出的交流电压整流，并产生一供应电压Vin以对主机板2上各元件供电。于本实施例中，所述电源供应模块1是内建于服务器内，并通过服务器的电源端口与交流电源连接以供应主机板2电源。但于另一实施方式中，电源供应模块1可以是外接式电源供应器(powersupply)来实现，并通过电源线(未绘示)与服务器的电源端口连接，以供应主机板2电源。因此，本实施例并不限制电源供应模块1的种类与实际实施方式。主机板2上设置过电流保护电路10与系统负载20，且过电流保护电路10是耦接于电源供应模块1与系统负载20之间。过电流保护电路10可根据电源供应模块1输出的供应电流Iin判断供应电流Iin是否过高，例如是否有突波电流(inrushcurrent)发生。过电流保护电路10并会于判断供应电流Iin过高(例如供应电流Iin发生突波)时，切断电源供应模块1与系统负载20之间的供电路径，以禁止将电源供应模块1输出的供应电流Iin输出至给系统负载20，藉以避免系统负载20因过高电流而损坏。于本实施例中，系统负载20可例如为服务器的主机板2上所有功耗元件，包括中央处理器(未绘示)、系统操作模块(未绘示)以及周边装置(未绘示)等在内的等效电阻。附带一提的是，系统负载20的实际架构与实施方式会因服务器的种类与实体架构而改变，且系统负载20的架构并非为本专利技术所着重的部分，故在此不再赘述。进一步地说，过电流保护电路10包括检测元件11、检波单元12、参考电压产生单元13、比较单元14以及功率开关15。检测元件11耦接于电源供应模块1与功率开关15之间。检测元件11另耦接于检波单元12。检波单元12与参考电压产生单元13分别耦接于比较单元14。比较单元14耦接于功率开关15。功率开关15耦接于检测元件11与系统负载20之间。检测元件11会根据电源供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过电流保护电路，其特征在于，设置于一主机板上，并耦接于一电源供应模块与所述主机板上的一负载之间，所述过电流保护电路包括：一检测元件，具有一第一端与一第二端，所述第一端耦接于所述电源供应模块；一检波单元，分别耦接于所述第一端与所述第二端，以检测所述电源供应模块输出的一供应电流于所述检测元件产生的一检测电压；一比较单元，耦接于所述检波单元，用以比较所述检测电压与一参考电压，以产生一控制电压；以及一功率开关，耦接于所述第二端与所述负载之间，所述功率开关并耦接于所述比较单元，以受控于所述控制电压；其中，当所述比较单元判断所述检测电压高于所述参考电压时，所述比较单元截止所述功率开关，以切断所述电源供应模块与所述负载之间的一供电路径。

【技术特征摘要】
2013.07.22 TW 1021260881.一种过电流保护电路，其特征在于，设置于一主机板上，并耦接于一电源供应模块与所述主机板上的一负载之间，所述过电流保护电路包括：一检测元件，具有一第一端与一第二端，所述第一端耦接于所述电源供应模块；一检波单元，分别耦接于所述第一端与所述第二端，以检测所述电源供应模块输出的一供应电流于所述检测元件产生的一检测电压；一比较单元，耦接于所述检波单元，用以比较所述检测电压与一参考电压，以产生一控制电压；以及一功率开关，耦接于所述第二端与所述负载之间，所述功率开关并耦接于所述比较单元，以受控于所述控制电压；其中，当所述比较单元判断所述检测电压高于所述参考电压时，所述比较单元截止所述功率开关，以切断所述电源供应模块与所述负载之间的一供电路径；所述检波单元包括：一电压检测单元，分别耦接于所述第一端与所述第二端，以判断所述第一端与所述第二端之间的电压差异；以及一信号放大单元，耦接于所述电压检测单元，所述信号放大单元用以放大所述电压检测单元的判断结果，并对应产生所述检测电压；所述电压检测单元包括：一减法器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一第一输出端，所述第一输入端耦接于所述第一端，所述第二输入端耦接于所述第二端，所述第二输入端并耦接于所述第一输出端；一第一电阻，耦接于所述第一端与所述第一输入端之间；一第二电阻，耦接于所述第二端与所述第二输入端之间；一第三电阻，耦接于所述第一输入端与一接地端之间；以及一第四电阻，耦接于所述第二输入端与所述第一输出端之间；所述的过电流保护电路，更包括：一软启动单元，耦接于所述比较单元与所述功率开关之间，所述软启动单元用以延迟所述功率开关于一预设时间后导通；所述软启动单元包括：一第一NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的漏极耦接于所述检测元件的所述第二端，所述第一NMOS晶体管的源极耦接于一接地端，所述第一NMOS晶体管的栅极耦接于所述比较单元，以接收所述控制电压；一第二NMOS晶体管，所述第二NMOS晶体管的漏极耦接于所述检测元件的所述第二端，所述第二NMOS晶体管的源极耦接于所述接地端，所述第二NMOS晶体管的栅极耦接于所述第一NMOS晶体管的漏极；一第一电容，耦接于所述第二NMOS晶体管的栅极与所述接地端之间；以及一第七电阻，与所述第一电容并联。2.根据权利要求1所述的过电流保护电路，其特征在于，当所述比较单元判断所述检测电压低于所述参考电压时，所述比较单元导通所述功率开关，以导通所述供电路径，将所述电源供应模块输出的一供应电压输出至所述负载，以驱动所述负载运作。3.根据权利要求1所述的过电流保护电路，其特征在于，所述信号放大单元包括：一电压放大器，具有一第三输入端、一第四输入端以及一第二输出端，所述第三输入端耦接于所述减法器的所述第一输出端，所述第四输入端耦接于所述第二输出端，所述第二输出端另耦接于所述比较单元；一第五电阻，耦接于所述第四输入端与所述接地端之间；以及一第六电阻，耦接于所述第四输入端与所述第二输出端之间。4.根据权利要求3所述的过电流保护电路，其特征在于，所述比较单元包括一比较器，具有一第五输入端、一第六输入端以及一第三输出端，所述第五输入端耦接于所述第二输出端，所述第六输入端耦接于所述参考电压，所述第三输出端用以输出所述控制电压至所述功率开关。5.根据权利要求1或4所述的过电流保护电路，其特征在于，所述功率开关为一PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极耦接于所述检测元件的所述第二端，所述PMOS晶体管的漏极耦接于所述负载，所述PMOS晶体管的栅极耦接于所述比较单元以接收所述控制电压。6.根据权利要求1或4所述的过电流保护电路，其特征在于，所述检测元件为一电阻。7.一种服务器，其特征在于，包括：一电源供应模块，耦接于一交流电源，用以整流所述交流电源的一交流电压，以产生一供应电压与一供应电流；以及一主机板，所述主机板耦接于所述电源供应模块，所述主机板包括：一负载；及一过电流保护电路，耦接于所述电源供应模块与所述负载之间，所述过电流保护电路包括：一检测元件，具有一第一端以及一第二端，所述第一端耦接于所述电源供应模块；一检波单元，分别耦接于所述第一端与所述第二端，以检测所述电源供应模块输出的所述供应电流于所述检测元件产生的一检测电压；一比较单元，耦接于所述检波单元，用以比较所述检测电压与一参考电压，并产生一控制电压；及一功率开关，耦接于所述第二端与所述负载之间，所述功率开关并耦接于所述比较单元，以受控于所述控制电压；其中，当所述比较单元判断所述检测电压高于所述参考电压时，所述比较单元截止所述功率开关，以切断所述电源供应模块与所述负载之间的一供电路径；所述检波单元更包括：一电压检测单元，分别耦接于所述第一端与所述第二端，以判断所述第一端与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘士杰，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71