专利名称：具有用双电压源使检测器稳定的温度检测的计算机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有温度检测器的计算机系统，用该温度检测器检测过热并在出现不稳定工作状态之前使系统关闭，更具体说，涉及采用使温度检测器稳定的双电源的系统。
计算机系统使用在CPU外壳中安装的温度检测器，以确定何时系统工作在它的额定范围之外。通常这些温度检测器具有提供断路点的电路，在该点发出中断信号给CPU的操作系统，以便采取适当的动作，比如在达到一定温度时顺序地关闭系统。以这种方式，可将所有的文件关闭，将数据写入永久存储器(硬盘)，并将任何未决的工作或应用适当地关闭。下额定点可只产生一信息给系统管理器，指出处于过热，从而可采取行动。无论如何，必须严密地控制额定点或断路点，故不会因不必要的过热状态而发信号。
市场上可买到的比较便宜的温度检测器的特点在于，其输出跟随供电电压(或电流)以及温度而变化。由于对电压的灵敏反应，当实际温度仍在允许范围之内时，温度检测器就可能报告过热，这将使系统不必要地关闭，结果，不必要地增加了维护费用和系统的中断时间。
举一例子，计算机系统可规定计算机工作电源的电压，通常其电平是5V或12V，但可变化±5％而仍在工作容限之内。但如果将CPU外壳内的温度规定为最大70℃，且所用温度检测器的输出随供电电压变化，则过热关断点可为66.5℃。这是不必要的和浪费的，因为在该温度下计算机系统仍能以高性能继续工作而无不良效果。
因此，本发明的第一目的是提供一种用于计算机系统等中的改进的温度检测方法。
本发明的第二目的是提供对计算机系统中所用温度检测器稳定性的改进。
本发明的第三目的是提供一种改进的方法，用于使响应计算机系统等的过热而关闭机器的断路点稳定。
本发明的第四目的是提供一种用于反应计算机系统等中过热的改进机构，具体说，该机构根据操作模式具有精确的变化电平。
在下面的详细描述中，本发明的上述及其它目的、特征和优点会变得更加清楚。
根据本发明的一实施例，计算机系统具有安装在主CPU外壳中的温度检测器，用于检测工作温度，于是，如果达到表示可能发生过热的预定断路点，该系统能进入有序地关断模式。有序地关断最好是可避免数据丢失且方便重新起动。该系统具有一备用模式，即使主处理单元已关断时，其中辅助的或服务的处理器仍继续工作。与主处理器相比，该服务处理器消耗能源很少，并具有有限的功能，包括检测主外壳中温度的能力、向通常距系统外壳很远的系统管理器单元发送信息和从这那里接收信息的能力。这些信息包括外壳中的温度、主处理单元的工作状态等。设有一种机构，用于避免当工作温度接近但未超过断路点时主处理器单元的不必要关断，这种情况在电源电压变化和温度检测器对电压有依赖性时是可能发生的。该机构在按标准操作模式和主处理器单元的电源供电时，为温度检测器采用了对电源电压进行稳定的装置。这里，以一高精度的标准电压对检测器供电。然而，当进入备用模式时，必须将主电源关断以使系统冷却，故之后温度检测器是由未经稳定的辅助电压源供电工作的。一个简单的隔离电路使得在两种工作状态下所用的一个检测器可使用一个或另一个电源。因为在备用模式下断路点的临界性并不重要，因此电压源不精确是没有问题的。于是，提供的用于反应计算机中过热的机构具有根据操作模式的两个不同精度值。
在权利要求书中描述了本发明的新的特征，然而，通过下面结合附图对所示实施例的详细描述，将会更好地了解发明本身以及它的其它特征和优点，其中
图1是采用本发明一实施例的特征构成的计算机系统的电路框图；图2是根据本发明实施例的图1所示系统中所用的温度检测器的电路图。
参看图1，所示的计算机系统10可以采用带有本发明的双电压源温度检测器稳定装置的温度检测器。系统10具有主处理器单元，该主处理器单元包括由系统总线15连接的CPU板12、主存储器13、一些硬盘单元14、以及如CD-ROM驱动器、磁带驱动等其他I/O(输入/输出)设备。CPU板12可包括一定数目的处理器。通常这是用作为服务器等的高指标高性能单元，而不是独立的台式或个人计算机。将处理器单元11通过网络适配器16连接到用于耦合网络上其它资源的通信路径17。系统管理器单元18在网络上监视和控制包括单元11在内的资源。
主电源20一般位于系统10的外壳内，向包括多个微处理器芯片的处理器单元11和I/O设备提供工作电压。这通常是具有5V、12V、24V等输出端21的稳压电源。包括的辅助电源22只产生低电流值的5V输出端23。
系统10中包括的服务处理器25只提供有限数目的功能，包括监视系统10外壳中的温度和主处理器板12的工作状态(比如，备用模式、全工作模式等)。这个服务处理器25通过在系统10中的网络适配器16和网络路径17能够向系统管理器18发送信息或从它那里接收信息。重要的特征是服务处理器25从不同的电源输出端供电而工作的，具体说，它是由电源输出端23供电的。在一典型情况下，由于过热(反应所述的温度检测)，可将主处理器板12放在备用模式，在备用模式下，服务处理器25监视主处理器12的状态和温度，并将其报告给系统管理器18。在某些时候，主处理器冷却之后，该系统管理器可通知服务处理器去重新起动主处理器(多半以较低的性能指标关掉一些资源)，查看系统这时是否工作在可接受的温度范围。
根据本发明，将温度检测单元26放在主处理器单元11中，最好靠近CPU板12，因为这是系统温度最敏感的部分。图2更详细示出了温度检测单元26。将热敏电阻27安装在反应计算机系统外壳中温度的位置，其电阻值随温度而线性变化，将热敏电阻27与恒流元件29串联的节点28上的电压电平提供给运算放大器30的输入端。该运算放大器的另一输入端处于从电源线31经一对电阻32分压而得到的电压电平上。来自运算放大器输出端的反馈经电阻33也加到输入节点34。由运算放大器、恒流源、热敏电阻27和偏置电阻32构成的组件在市场上由模拟器件(Analog Devices)公司出售，部件型号是AD22100。将运算放大器30的输出35加到A/D(模/数)转换器36上，产生由逻辑电路37使用的数字输出，以便在线38上产生输往CPU板12的中断信号，并产生经线39输给辅助处理器25的值。
不幸的是，经图2所示电路的输出线38通知CPU产生中断的节点28上的电压电平依赖于电源线31上的电压电平。热敏电阻27的电阻值十分精确地随温度线性变化，但在节点34上的电压电平却是根据线31上的电压而变化的。
本发明的重要特征在于使用图2所示的双电压源和温度检测器的稳定电路。在正常工作期间。电压输入端40是从主电源20的一个输出端21获得电压的，在这种情况下是12V。这是一个稳压的电压，但可变化±5％，不过仍在技术规范之内。因此，将电压阻档装置41与电源线串联，并将齐纳二极管标准装置42跨接在热敏电阻电路中，这种组合连同电阻43，保持住线31上的电压稳定在5V的误差为±0.1之内。于是，使得在过热状态下发送给CPU的中断信号的断路点处于精确要求的电平，而不依赖于电源输出电压的电平。可从国际半导体(National Semiconductor)公司得到标准装置42，其部件型号是LM4040；电压阻挡装置41可从菲利浦半导体(philipsSemiconductors)公司得到，为BAT54肖特基势垒二极管系列。因为当系统进入备用模式时，从主电源输出的12V将截止，因而要从线23获得来自辅助电源21的分开的5V供电，将其提供给备用模式下的线13；这个分开的路径使用了如双BAT54肖特基势垒二极管器件的电压阻挡装置44。将肖特基器件用作有低正向压降的元件；两个阻挡装置41和44的功能是隔离线31上来自电源的反向电流输出，于是仍能得到温度读数，从而经线39将信息送给服务处理器25，但这不需要那种精确的断路电平。
尽管参照最佳实施例具体描述了本发明，但本领域的技术人员都了解，在不违背本发明精神和范畴前提下，可在形式上和细节上做出各种修改。
权利要求
1.一种电子系统，包括具有第一电源的第一处理单元；检测单元，反应所述第一处理单元中的状态，如果所述状态达到预选的值则产生一信号；所述检测单元包括一电压稳定装置；所述第一处理单元响应所述的信号，从工作模式转换到备用模式，并关断所述第一电源；具有辅助电源的第二处理单元；所述第二处理单元响应包括所述检测单元的所述第一处理单元中的值，并根据所述的值传送信息；当在所述工作模式时，所述检测单元从所述第一电源经一第一阻挡装置供电；当在备用模式时，从所述辅助电源经一第二阻档装置供电。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于，所述状态是温度，所述的检测单元是热敏的。
3.根据权利要求1的系统，其特征在于，所述第二处理单元连接到一通信路径，以便向一系统管理器单元发送和从它那里接收关于所述值的信息。
4.根据权利要求1的系统，其特征在于，所述检测单元包括热敏装置；连接到所述装置的检测器，当该热敏装置指示一预选状态时产生一信号；当所述系统处于工作模式时，所述第一电压源经所述第一阻挡装置连接到所述热敏装置；当所述系统处于备用模式时，所述辅助电压源经所述第二阻挡装置连接到所述热敏装置；所述电压稳定装置是跨接在所述热敏装置上的恒压标准器件。
5.根据权利要求4的系统，其特征在于，所述检测器包括一运算放大器和一模/数转换器，所述信号用于中断所述处理单元。
6.一种计算机系统，包括主处理单元；供所述主处理单元用的主电源；温度检测单元，反应所述主处理单元中的温度，如果所述温度达到一预选的值时产生一信号；所述主处理单元响应所述信号，通过有序地关闭所述主处理单元使得从工作模式转换到备用模式，并关断所述主电源；辅助处理单元；供所述辅助处理单元用的辅助电源；所述辅助处理单元响应包括所述检测单元的所述主处理单元中的状态，从而连接到通信路径，以便向系统管理器发送或从它那里接收关于所述状态的信息；在所述工作模式时，从所述主电源经一第一隔离装置对所述温度检测单元供电；而在所述备用模式时，从所述辅助电源经一第二隔离装置对所述温度检测单元供电。
7.根据权利要求6的计算机系统，其特征在于，所述温度检测单元包括热敏装置；检测器，连接到所述装置，当该装置指示预选状态时产生一信号；当所述系统处于所述工作模式时，所述第一电压源经一第一阻挡二极管连接到所述装置；当所述系统处于所述备用模式时，所述第二电压源经一第二阻挡二极管连接到所述装置；恒压标准源，跨接在所述装置上。
8.根据权利要求7的计算机系统，其特征在于，所述检测器包括一运算放大器和一模/数转换器；所述信号用于中断所述处理单元。
9.一种操作计算机系统的方法，该计算机系统具有带主电源的主处理单元和带辅助电源的辅助处理单元；所述方法包括以下步骤检测在所述主处理单元中的温度，如果所述温度达到预选的值时产生一信号；响应所述的信号，通过有序地关断所述主处理单元，将所述的主处理单元从工作模式转换到备用模式，并关断所述的主电源；通过所述辅助处理单元检测在所述主处理单元中的状态，并且所述辅助处理单元向系统管理器单元发送或从它那里接收关于所述状态的信息；通过在所述工作模式下由所述主电源供电的第一电压稳定器，和通过在所述备用模式下由所述辅助电源供电的第二电压稳定器，稳定所述温度的检测。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，以所述第一电压稳定器对一热敏装置两端的电压进行箝位，并将一电压经第一隔离装置加到该处。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，以所述第二电压稳定器对所述热敏装置两端的电压进行箝位，并将一电压经第二隔离装置加到该处。
12.一种温度检测电路，用于通知计算机系统等的温度状态，该电路包括热敏装置；检测器，连接到所述热敏装置，当该装置指示预选状态时产生一信号；第一电压源，当所述计算机系统处于一种工作模式时，经第一隔离装置连接到所述热敏装置；第二电压源，当所述计算机系统处于另一种工作模式时，经第二隔离装置连接到所述热敏装置；恒压标准源，跨接在所述热敏装置上。
13.根据权利要求12的电路，其特征在于，所述恒压标准表现为齐纳二极管的响应。
14.根据权利要求13的电路，其特征在于，所述第一和第二隔离装置是肖特基二极管。
15.根据权利要求14的电路，其特征在于，所述检测器包括一运算放大器和一模/数转换器。
16.根据权利要求12的电路，其特征在于，所述信号是用于中断所述计算机的信号。
17.根据权利要求16的电路，其特征在于，当所述计算机系统等处于通常的全功率工作模式时，所述第二电压源工作；当所述计算机系统等处于备用的低功率工作模式时，所述第二电压源工作。
全文摘要
一种计算机系统,用主CPU外壳中的检测器检测温度。过热时系统进入有序关断模式。备用模式使用低功率服务处理器,它有检测温度、经网络与系统管理器通信并报告温度和主单元状态的有限功能。设有一种机构,以避免温度接近但未超过过热断路点时主单元不必要关断。主单元供电时,该机构使检测器电压稳定,由高精度标准电压供电。备用模式时,检测器由未经稳定的辅助电源供电。隔离电路使两种状态下用的检测器采用一种或另一电源。
文档编号G06F1/20GK1195127SQ98103800
公开日1998年10月7日 申请日期1998年2月27日 优先权日1997年3月28日
发明者W·E·华比, J·D·厄普顿 申请人:国际商业机器公司