专利名称：过流保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过流保护装置。
背景技术：
为了防止中央处理器(Center Processing Unit,CPU)供电不足，电脑通常会配置大功率的电源供应器(Power Supply Unit, PSU)，但是大功率的PSU的电流过流保护的阈值较高，只有当比较大的电流从PSU流入电脑主板时，PSU才会启动过流保护的功能，自动停止工作，而这时电脑主板上的电子元件可能因为电流过大而被烧坏了，无法有效保护电脑主板。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效保护电脑主板的过流保护装置。—种过流保护装置，其包括一个电源输入端、一个电源输出端、一个第一信号端、 一个第二信号端、一个侦测电路及一个开关管。所述电源输入端及所述第一信号端与一个电源供应器电连接。所述电源输出端及所述第二信号端与一个电脑主板电连接。所述第二信号端方便用户输入开机指令。当用户输入开机指令后，所述第一、第二信号端连通，所述电源供应器输出电流给所述电脑主板；但在所述电脑主板工作过程中，若所述第一、第二信号端断开，则所述电源供应器停止工作。所述侦测电路包括一个固定电阻及一个控制芯片。 所述固定电阻与所述控制芯片并联在所述电源输入端、电源输出端之间。所述控制芯片内设定一个电压阈值。所述控制芯片还用于侦测所述固定电阻两端的电压降，并将其与所述电压阈值进行比较。所述开关管用于根据所述控制芯片的比较结果控制所述第一、第二信号端的通断，使得当所述固定电阻两端的电压降超过所述电压阈值时，所述第一、第二信号端断开。采用本发明的过流保护装置，当所述固定电阻上的电压降超过所述电压阈值时， 即表示所述电源供应器所提供的电流过大，所述开关管控制所述电源供应模块停止工作， 防止所述电脑主板上的电子元件因电流过大而烧毁，从而有效保护所述电脑主板。
图I是本发明较佳实施方式的过流保护装置的功能模块示意图；图2是图I的过流保护装置的单片机及数字电位器的示意图；图3是图I的过流保护装置的侦测电路的示意图；图4是图I的过流保护装置的侦测电路及数字电位器的等效电路图；图5是图I的过流保护装置的开关管的示意图。主要元件符号说明过流保护装置100电源供应器200
第一本体210
第一开关230
电脑主板300
第二本体310
第二开关330
第一电源输入端111
第二电源输入端112
第三电源输入端113
第四电源输入端114
第一信号端115
第一电源输出端121
第二电源输出端122
第三电源输出端123
第四电源输出端124
第二信号端125
单片机30
数字电位器40
第一变阻器41
第一滑动端411
第一固定端412
第二变阻器42
第二滑动端421
第二固定端422
第三变阻器43
第三滑动端431
第三固定端432
第四变阻器44
第四滑动端441
第四固定端442
侦测电路50
控制芯片51
电压表512
电压阈值设定模块513
比较模块514
固定电阻53
开关管60
弟顧611
笛——雜612
控制端613
上拉电阻电阻输入单元显示单元
614
70
80
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。请参阅图1，为本发明实施方式提供的一种过流保护装置100，用于将一个电源供应器200及一个电脑主板300进行电连接，防止所述电脑主板300上的电子元件发生故障 (比如短路)时，所述电源供应器200提供的电流过大，而烧毁所述电子元件。所述电源供应器200包括一个第一本体210及一个第一开关230。所述电脑主板300包括一个第二本体310及一个第二开关330。所述第一开关230用于控制所述电源供应器200是否开始工作。所述第二开关330用于方便用户输入开机指令。所述过流保护装置100包括多个电源输入端、多个电源输出端、一个第一信号端 115、一个第二信号端125、一个单片机30、一个数字电位器40、一个侦测电路50、一个开关管60、一个电阻输入单兀70及一个显不单兀80。所述多个输入端分别与所述电源供应器200的第一本体210电连接，其包括一个第一电源输入端111、一个第二电源输入端112、一个第三电源输入端113、一个第四电源输入端114。所述多个输出端分别与所述电脑主板300的第二本体310电连接，其包括一个第一电源输出端121、一个第二电源输出端122、一个第三电源输出端123、一个第四电源输出端124。所述第一信号端115与所述第一开关230电连接，所述第二信号端125与所述第二开关330电连接。当用户输入开机指令后，所述第一、第二信号端115、125连通，所述电源供应器200输出电流给所述电脑主板300 ;但在所述电脑主板300工作过程中，若所述第一、第二信号端115、125断开，则所述电源供应器200停止工作。所述第一、第二信号端 115,125是否连通，由所述开关管60控制。在本实施方式中，所述第一、第二、第三、第四电源输入端111、112、113、114输出的电压分别为12V、12V、5V、3. 3V。结合图2所示，所述单片机30用于发出控制信号给所述数字电位器40，所述电阻输入单元70及所述显示单元80。所述单片机30包括RB2端、RB3端、RB4端、RB5端、RB6 端及RB7端。如图I及图2所示，所述数字电位器40集成有一个第一变阻器41、一个第二变阻器42、一个第三变阻器43及一个第四变阻器44。所述第一变阻器41包括一个第一滑动端 411及一个第一固定端412。所述第二变阻器42包括一个第二滑动端421及一个第二固定端422。所述第三变阻器43包括一个第三滑动端431及一个第三固定端432。所述第四变阻器44包括一个第四滑动端441及一个第四固定端442。所述数字电位器40通过数位控制所述第一滑动端411与第一固定端412之间、第二滑动端421与第二固定端422之间、第三滑动端431与第三固定端432之间、第四滑动端441及第四固定端442之间串接的电阻的个数，从而实现第一、第二、第三、第四变阻器41、42、43、44的阻值的变化。所述数字电位器 40 包括 AO 端、Al 端、A2 端、A3 端、SCL 端、SDA 端、VLO 端、VWO 端、VLl 端、VWl 端、VL2 端、VW2端、VL3端及VW3端。所述SDA端、SCL端、A3端 AO端为输入端,其分别与所述单片机30的RB2端 RB7端电连接。所述VLO端为所述第一滑动端411，所述VWO端为所述第一固定端412，所述VLl端为所述第二滑动端421，所述VWl端为所述第二固定端422，所述VL2端为所述第三滑动端431，所述VW2端为所述第三固定端432，所述VL3端为所述第四滑动端441，所述VW3端为所述第四固定端442。在本实施方式中，所述第一、第二、第三、 第四变阻器41、42、43、44的最小阻值为IOK欧姆。如图I及图3所示，所述侦测电路50包括一个控制芯片51及四个阻值相等的固定电阻53。所述控制芯片51内集成了四个电压表512、四个电压阈值设定模块513及四个比较模块514。所述四个电压表512分别与所述四个固定电阻53电连接，用于测量对应的固定电阻53的电压值。所述四个电压阈值设定模块513用于根据用户的需求设定四个电压阈值。所述比较模块514用于比较固定电阻53上的电压降与所述电压阈值设定模块513 设定的电压阈值。所述四个固定电阻53的两端分别连接在所述第一电源输入、输出端111、 121之间，所述第二电源输入、输出端112、122之间，所述第三电源输入、输出端113、123之间，所述第四电源输入、输出端电连接114、124之间。所述四个固定电阻53的阻值远小于所述第一、第二、第三、第四变阻器41、42、43、44的最小阻值，使得所述第一、第二、第三、第四电源输入端111、112、113、114输出的大部分电流分别经过对应的固定电阻53到达所述电脑主板300，因此所述固定电阻53上的电压降能够反映所述电脑主板300上的电流大小。 在本实施方式中，每个固定电阻53的阻值均为5毫欧。所述控制芯片51包括FPO端、IS12B 端、VS12B端、IS12端、VS12端、IS5端、VS5端、IS33端、VS33端。所述FPO端用于输出代表所述比较模块514的比较结果的信号。在本实施方式中，只要有一个固定电阻53上的电压降大于预设电压值，所述FPO端就输出低电平“O”给所述开关管60。所述IS12B端与所述第一滑动端411电连接，所述VS12B端连接在所述第一电源输出端121及与其对应的固定电阻53之间。所述IS12端与所述第二滑动端421电连接，所述VS12端连接在所述第二电源输出端122及与其对应的固定电阻53之间。所述IS5端与所述第三滑动端431电连接，所述VS5端连接在所述第三电源输出端123及与其对应的固定电阻53之间。所述IS33 端与所述第四滑动端441电连接，所述VS33端连接在所述第四电源输出端124及与其对应的固定电阻53之间。如图4所示，为所述侦测电路50与所述数字电位器40所形成的等效电路，所述第一变阻器41的一端连接所述第一电源输入端111，另一端经过所述控制芯片51连接所述第一电源输出端121 ;所述第二变阻器42的一端连接所述第二电源输入端112，另一端经过所述控制芯片51连接所述第二电源输出端122 ;所述第三变阻器43的一端连接所述第三电源输入端113，另一端经过所述控制芯片51连接所述第三电源输出端123 ;所述第四变阻器 44的一端连接所述第四电源输入端114，另一端经过所述控制芯片51连接所述第四电源输出端124。在本实施方式中，所述控制芯片为SG6520，所述四个电压阈值设定模块513内的电压阈值跟对应的变阻器的阻值成正比，其满足以下等式-A = K*Ri;其中，Ui为电压阈值， K = 4. 167*10_5，民为所述第一、第二、第三、第四变阻器41、42、43、44的阻值，因此当所述第
一、第二、第三、第四变阻器41、42、43、44的阻值增大时，所述设定的电压阈值也就增大。也就是说，通过控制所述第一、第二、第三及第四变阻器41、42、43、44的阻值，就能自行设定电压阈值。所述开关管60包括一个第一端611、一个第二端612及一个用于控制第一端611 和第二端612通断的控制端613。所述第一端611为所述第一信号端115，所述第二端612为所述第二信号端125。所述控制端613与所述控制芯片51的FPO端电连接。在本实施方式中，所述开关管60为N沟道场效应管，其中所述第一端611为漏极，所述第二端612为源极，所述控制端613为栅极。所述N沟道场效应管具有高电平导通的特性，也就是说，当所述FPO端为高电平“I”时，所述N沟道场效应管导通，使得所述第一端611与所述第二端 612相连通，当所述FPO端为低电平“O”时，所述N沟道场效应管截止，使得所述第一端611 与所述第二端612断开。在本实施方式中，所述FPO端与所述开关管60的控制端613之间也可通过一个上拉电阻614与一个直流电源VCC电连接，且所述上拉电阻614的阻值为I 万欧姆。在其他实施方式中，所述上拉电阻614及与所述直流电源VCC也可省去。所述电阻输入单元70与所述单片机30电连接，用于方便用户调整所述第一、第
二、第三、第四变阻器41、42、43、44的阻值。在本实施方式中，所述电阻输入单元70为一个矩阵键盘电路。所述显示单元80与所述单片机30电连接，用于显示流经所述四个固定电阻53的电流值。在本实施方式中，所述显示单元80为液晶显示器。在使用过程中，用户通过所述电阻输入单元70在所述数字电位器40中设定所述第一、第二、第三、第四变阻器41、42、43、44的阻值，以设定四个对应的电压阈值，闭合所述电脑主板300上的第二开关330，所述第一信号端115与所述第二信号端125连通，所述电源供应器200正常工作。所述四个电压表512分别侦测所述四个固定电阻53上的电压降， 所述四个比较模块514分别用于比较对应固定电阻53上的电压降及对应设定的电压阈值， 只要有一个固定电阻53上的电压降超过预设电压阈值时，所述控制端613输出低电位“0”， 使得所述开关管60截止，所述第二信号端125与所述第一信号端115断开，则所述电源供应器200停止工作，不给所述电脑主板300提供电源，从而防止所述电脑主板300的电子元件被烧毁。采用本发明的过流保护装置，当所述固定电阻上的电压降超过所述电压阈值时， 即表示所述电源供应器所提供的电流过大，所述开关管控制所述电源供应模块停止工作， 防止所述电脑主板上的电子元件因电流过大而烧毁，从而有效保护所述电脑主板。同时，所述过流保护装置还能够通过调整所述第一、第二、第三、第四变阻器的阻值，调整过流保护的电流阈值。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种过流保护装置，其包括一个电源输入端、一个电源输出端、一个第一信号端、一个第二信号端、一个侦测电路及一个开关管；所述电源输入端及所述第一信号端与一个电源供应器电连接；所述电源输出端及所述第二信号端与一个电脑主板电连接；所述第二信号端方便用户输入开机指令；当用户输入开机指令后，所述第一、第二信号端连通，所述电源供应器输出电流给所述电脑主板；但在所述电脑主板工作过程中，当所述第一、第二信号端断开时，所述电源供应器停止工作；所述侦测电路包括一个固定电阻及一个控制芯片； 所述固定电阻与所述控制芯片并联在所述电源输入端、电源输出端之间；所述控制芯片内设定一个电压阈值；所述控制芯片还用于侦测所述固定电阻两端的电压降，并将其与所述电压阈值进行比较；所述开关管用于根据所述控制芯片的比较结果控制所述第一、第二信号端的通断，使得当所述固定电阻两端的电压降超过所述电压阈值时，所述第一、第二信号端断开。
2.如权利要求I所述的过流保护装置，其特征在于，所述控制芯片内集成了一个电压表、一个电压阈值设定模块及一个比较模块，所述电压表用于侦测所述固定电阻上的电压降，所述电压阈值设定模块用于设定一个电压阈值，所述比较模块用于比较所述固定电阻上的电压降与所述电压阈值，并输出一个比较结果给所述开关管。
3.如权利要求I所述的过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置还包括一个变阻器，所述变阻器的一端与所述电源输入端电连接，另一端通过所述控制芯片与所述电源输出端电连接；所述固定电阻的阻值远小于所述变阻器的阻值，使得所述电源输入端输出的电流大部分经过所述固定电阻到达所述电脑主板，通过调节所述变阻器的阻值，即能设定所述电压阈值。
4.如权利要求3所述的过流保护装置，其特征在于，所述变阻器的阻值与所述控制芯片内设定的电压阈值成正比。
5.如权利要求3所述的过流保护装置，其特征在于，所述变阻器集成在一个数字电位器内，所述过流保护装置还包括一个单片机及一个电阻输入单元，所述单片机同时与所述数字电位器及所述电阻输入单元电连接，所述电阻输入单元用于调整所述变阻器的阻值。
6.如权利要求5所述的过流保护装置，其特征在于，所述电阻输入单元为一个矩阵键盘电路。
7.如权利要求I所述的过流保护装置，其特征在于，所述开关管包括一个第一端、一个第二端及一个用于控制第一端和第二端通断的控制端，所述第一端为所述第一信号端，所述第二端为所述第二信号端，所述控制端与所述控制芯片电连接。
8.如权利要求7所述的过流保护装置，其特征在于，所述开关管为N沟道场效应管，其中所述第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。
9.如权利要求I所述的过流保护装置，其特征在于，所述电源供应器包括一个第一本体及一个第一开关，所述电脑主板包括一个第二本体及一个第二开关，所述电源输入端与所述第一本体电连接，所述第一开关与所述第一信号端电连接，所述电源输出端与所述第二本体电连接，所述第二开关与所述第二信号端电连接。
10.如权利要求I所述的过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置还包括一个显示单元，所述显示单元与所述单片机电连接，用于显示流经所述固定电阻的电流值。
全文摘要
一种过流保护装置，其包括电源输入、输出端，第一、第二信号端，侦测电路及开关管。电源输入端、第一信号端与一电源供应器电连接。电源输出端、第二信号端与一电脑主板电连接。当用户通过第二信号端输入开机指令后，第一、第二信号端连通，电源供应器输出电流给电脑主板；但在电脑主板工作过程中，若第一、第二信号端断开，则电源供应器停止工作。侦测电路包括固定电阻及控制芯片。固定电阻与控制芯片并联在电源输入、输出端之间。控制芯片内设定一电压阈值。控制芯片侦测固定电阻两端的电压降，并将其与电压阈值进行比较。开关管用于在固定电阻两端的电压降超过电压阈值时，使第一、第二信号端断开，电源供应器停止工作，以保护电脑主板。
文档编号G06F1/26GK102609065SQ20111002143
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者童松林, 罗奇艳, 陈鹏 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司