專利名稱：電腦系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電腦系統(tǒng)，且特別是關(guān)于一種可經(jīng)由先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展(Advanced Technology Extended，簡稱ATX)連接器輸出電源供應(yīng)器的內(nèi)部信息至電腦屏幕顯示供使 用者實時監(jiān)控的電腦系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展規(guī)格是由英特爾公司在1995年所制定的主板規(guī)格。ATX取代了 AT主 板規(guī)格，成為目前電腦系統(tǒng)預(yù)設(shè)的主板規(guī)格，也是目前組裝電腦最通用的主板規(guī)格。另外， ATX還衍生出數(shù)種主板規(guī)格，例如micro ATX、Flex ATX與mini-ITX，但其基本規(guī)范大都相 同。原先的ATX規(guī)格中，電源連接器的接腳數(shù)為20支，但隨著微處理的耗電量提升，標(biāo) 準(zhǔn)的20針ATX電源連接器開始無法提供處理器所需要的較大電量。因此，新的ATX規(guī)格再 加上了 4針的電源接頭，所以目前所使用的ATX電源連接器為24針?，F(xiàn)今用于個人電腦的 電源供應(yīng)器因受限于Intel所制定的規(guī)范之故，無法在原來的24針的連接器中增加接腳來 傳輸關(guān)于電源供應(yīng)器內(nèi)部狀態(tài)的相關(guān)信息。不論是標(biāo)準(zhǔn)的20針ATX電源連接器或是24針 ATX電源連接器都不具有負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕幽_，因此系統(tǒng)并無法經(jīng)由ATX電源連接器得知 ATX電源供應(yīng)器中的電壓、電流或溫度等狀態(tài)值。已知的作法中，有人提出一種可進(jìn)行電源監(jiān)控的系統(tǒng)與電源供應(yīng)器，其利用USB 等傳輸線來傳輸電源供應(yīng)器的內(nèi)部狀態(tài)至主板上。雖然此方法可經(jīng)由軟件指令來監(jiān)控電 源供應(yīng)器，但由于利用USB傳輸?shù)淖鞣ㄐ枰~外在電源供應(yīng)器上設(shè)置負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接 器，因此會提高電源供應(yīng)器的制造成本，同時也會增加使用者在組裝時的困難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電腦系統(tǒng)，可通過標(biāo)準(zhǔn)的ATX電源連接器輸出ATX電源供應(yīng)器的 內(nèi)部電源狀態(tài)，讓主機(jī)系統(tǒng)可以得知ATX電源供應(yīng)器中的一次側(cè)電路與二次側(cè)電路的電 壓、電流以及溫度變化等相關(guān)信息，并顯示于屏幕上，以達(dá)到實時監(jiān)控的效果。承上述，本發(fā)明提供一種電腦系統(tǒng)，包括一電源供應(yīng)單元與一主板。電源供應(yīng)單 元具有一狀態(tài)偵測單元及一先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接器，電源供應(yīng)單元內(nèi)部具有一狀態(tài)偵測 單元，其用以偵測電源供應(yīng)單元內(nèi)部的電壓，電流及電源狀態(tài)，并將電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高頻信 號，先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接器具有一 “POWER GOOD”接腳，電源供應(yīng)單元經(jīng)由“POWER GOOD” 接腳傳送該高頻信號至主板。主板具有一解碼器及一先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接頭，先進(jìn)技術(shù) 擴(kuò)展電源連接頭用以連接至電源供應(yīng)單元的先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接器以接收該電源供應(yīng) 單元送出的電壓及高頻信號。解碼器則用以解碼“POWER GOOD”接腳的高頻信號，并通過屏 幕顯示電源供應(yīng)單元的狀態(tài)。在本發(fā)明中，上述ATX電源連接器的電源狀態(tài)接腳為符合ATX電源連接器規(guī)格中 的“POWER GOOD”接腳，其中電源供應(yīng)單元調(diào)整“POWER GOOD”接腳的直流電壓電平以表示所輸出的直流電壓是否處于一正常電壓范圍，而狀態(tài)偵測單元將高頻信號搭載于電源狀態(tài)接腳的直流電壓電平之上。本發(fā)明中，其中高頻信號的振幅小于直流電壓電平的最大值的二分之一。在本發(fā)明中，其中電源供應(yīng)單元還包括一電壓轉(zhuǎn)換單元，用以將一交流電 源轉(zhuǎn)換為一直流電源，上述電壓轉(zhuǎn)換單元包括一電磁干擾濾波器(electromagnetic interference，簡稱 EMI)、一功率因數(shù)校正電路(Power Factor Correction，簡稱 PFC)以 及一電壓轉(zhuǎn)換電路。電磁干擾濾波器用以濾除交流電源的高頻噪聲，功率因數(shù)校正電路耦 接于電磁干擾濾波器的輸出，電壓轉(zhuǎn)換電路耦接于功率因數(shù)校正電路的輸出，用以輸出直 流電源。其中，狀態(tài)偵測單元耦接于電壓轉(zhuǎn)換單元，用以偵測功率因數(shù)校正電路、電壓轉(zhuǎn)換 電路的電壓、電流、功率、溫度與風(fēng)扇速度以產(chǎn)生該狀態(tài)數(shù)據(jù)。其中電壓轉(zhuǎn)換電路還包括一 主要變壓器與一直流電壓轉(zhuǎn)換電路。在本發(fā)明中，其中上述狀態(tài)偵測單元包括一第一微控制器與一第二微控制器，第 一微控制器用以偵測電源供應(yīng)單元的一次側(cè)的內(nèi)部狀態(tài)，第二微控制器用以偵測電源供應(yīng) 單元的二次側(cè)的內(nèi)部狀態(tài)。在本發(fā)明中，主板還包括一解碼單元，耦接于ATX電源連接器，用以解碼高頻信 號，其中解碼單元可為一基本輸入輸出系統(tǒng)(Basic Input/Output System，簡稱BIOS)。在本發(fā)明中，其中電源狀態(tài)數(shù)據(jù)包括電源供應(yīng)單元的一輸入電壓、一輸入電流、一 輸出電壓、一輸出電流、一溫度值與一保護(hù)信號?；谏鲜?，本發(fā)明利用ATX電源連接器中的電源狀態(tài)接腳(“POWER G00D"Pin)來 傳送電源供應(yīng)器的內(nèi)部狀態(tài)信息，通過載波的方式將高頻信號搭載在“POWER GOOD”接腳上 的直流電壓電平上，讓“POWER GOOD”接腳具有傳輸兩種信號的功能，也就是原先的直流電 壓變化與交流的高頻信號。主板可利用基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)來對高頻信號進(jìn)行解碼， 以得知目前的電源供應(yīng)器的內(nèi)部狀態(tài)信息。由于本發(fā)明不需改變原先的ATX電源連接器架構(gòu)，因此可適用于傳統(tǒng)的ATX電源 供應(yīng)系統(tǒng)與主板，即使主板無法解碼高頻信號，本發(fā)明的電源供應(yīng)系統(tǒng)仍然可以正常運作。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細(xì)說明如下。


圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電腦系統(tǒng)示意圖。圖IB為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)方塊圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電源供應(yīng)單元的主要電路結(jié)構(gòu)圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的ATX電源連接器的架構(gòu)圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電源狀態(tài)接腳上的信號波形圖。
具體實施例方式請參照圖1A，圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電腦系統(tǒng)示意圖，電腦系統(tǒng)100包括 電源供應(yīng)單元105與主板115，電元供應(yīng)單元105具有先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源(簡稱ATX)連接 器130，用以連接主板115上的ATX連接頭140。電源供應(yīng)單元105將所接收的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，并且經(jīng)由ATX連接器130將直流電源(3. 3V，5V，12V)傳送到主板115，供主 板使用。 電源供應(yīng)單元105具有一狀態(tài)偵測單元120，狀態(tài)偵測單元120會自行偵測電源供 應(yīng)單元105內(nèi)部的電源狀態(tài)，例如輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、溫度信息或是 保護(hù)信號(如過熱保護(hù))，然后將其轉(zhuǎn)換為一高頻信號。電源供應(yīng)單元105會將該高頻信號 搭載在ATX連接器130的“POWER GOOD”接腳上，通過ATX連接器130的“POWER GOOD”接 腳來傳送高頻信號至主板115。主板115上具有一解碼單元150，解碼單元150可解碼此高 頻信號，狀態(tài)偵測單元120實時監(jiān)控電源供應(yīng)單元105的電源狀態(tài)，并將電源狀態(tài)顯示在屏 幕116上，讓使用者可以方便的監(jiān)控電源供應(yīng)單元105的電源狀態(tài)。接下來，進(jìn)一步說明上述電源供應(yīng)單元105與主板115的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，請參照圖 1B，為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電腦系統(tǒng)方塊圖，電腦系統(tǒng)100包括電源供應(yīng)單元105與主板 115。電源供應(yīng)單元105包括電壓轉(zhuǎn)換單元110、狀態(tài)偵測單元120與ATX電源連接器130。 主板115中則包括ATX電源連接頭140與解碼單元150。電壓轉(zhuǎn)換單元110與狀態(tài)偵測單 元120耦接于ATX電源連接器130，狀態(tài)偵測單元120還耦接于電壓轉(zhuǎn)換單元110，而解碼 單元150則耦接于ATX連接頭140。電源供應(yīng)單元105中所設(shè)置的狀態(tài)偵測單元120可以 自行偵測電壓轉(zhuǎn)換單元110的內(nèi)部電源狀態(tài)(包括電源供應(yīng)器的輸入電壓、輸入電流、輸 出電壓、輸出電流、功率、溫度等)，然后通過ATX電源連接器130的“POWER GOOD”接腳輸出 電壓轉(zhuǎn)換單元110的內(nèi)部電源狀態(tài)至主板115。電壓轉(zhuǎn)換單元110的主要電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電 源供應(yīng)單元的主要電路結(jié)構(gòu)圖。電壓轉(zhuǎn)換單元110中主要包括電磁干擾濾波器210、功率因 數(shù)校正電路220與電壓轉(zhuǎn)換電路230，其中電壓轉(zhuǎn)換電路230中還包括主要變壓器232與直 流電壓轉(zhuǎn)換電路234。功率因數(shù)校正電路220耦接于電磁干擾濾波器210與電壓轉(zhuǎn)換電路 230之間，而主要變壓器232則耦接于功率因數(shù)校正電路220與直流電壓轉(zhuǎn)換電路234之 間。一般而言，電壓轉(zhuǎn)換單元110的電路結(jié)構(gòu)以主要變壓器232的一次側(cè)與二次側(cè)為 準(zhǔn)，將電壓轉(zhuǎn)換單元110分為一次側(cè)電路與二次側(cè)電路，其中一次側(cè)電路主要用于接收交 流電源，并經(jīng)由電磁干擾濾波器210與功率因數(shù)校正電路220濾除交流電源中的高頻噪聲 與調(diào)整其功率因子，而二次側(cè)電路主要用于直流電壓的轉(zhuǎn)換、調(diào)整及濾波平滑。一般而言， 二次側(cè)電路的操作電壓會小于一次側(cè)電路的操作電壓。值得注意的是，在電壓轉(zhuǎn)換單元110 的電路結(jié)構(gòu)中尚可包括其余電路元件，例如電容，功率晶體管等，圖2僅為本實施例的示意 圖，本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換單元110并不受限于此。關(guān)于電壓轉(zhuǎn)換單元110的電路架構(gòu)可參照 ATX電源供應(yīng)器的架構(gòu)，在此不加贅述。在本實施例中，電壓轉(zhuǎn)換單元110例如為ATX電源供應(yīng)器，用以將交流電源轉(zhuǎn)換為 直流電源，并經(jīng)由ATX電源連接器輸出至系統(tǒng)端，如電腦的主板。狀態(tài)偵測單元120會偵測 電壓轉(zhuǎn)換單元110的內(nèi)部狀態(tài)，例如一次側(cè)電路的輸入電壓、輸入電流、功率、溫度變化、二 次側(cè)電路的輸出電壓、輸出電流、功率與溫度變化以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等。狀態(tài)偵測單元120會將 所偵測到的狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一高頻信號，然后經(jīng)由ATX電源連接器130輸出。主板115可通 過解碼單元150得知電壓轉(zhuǎn)換單元110的內(nèi)部狀態(tài)以進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娫垂芾?。解碼單元150 可設(shè)置于主板115上，或是由主板115上的基本輸入輸出系統(tǒng)芯片取代，設(shè)計人員可將解碼單元150的功能以固件方式整合至BIOS芯片之中。由于電壓轉(zhuǎn)換單元110的一次側(cè)電路與二次側(cè)電路的操作電壓范圍不同，因此狀 態(tài)偵測單元120可依照電壓轉(zhuǎn)換單元110的電路結(jié)構(gòu)，以兩個微控制器來分別偵測電壓轉(zhuǎn) 換單元110的一次側(cè)電路與二次側(cè)電路的電壓、電流、功率與溫度等內(nèi)部狀態(tài)。值得注意的 是，狀態(tài)偵測單元120也可以單一微控制器來進(jìn)行偵測與信號的轉(zhuǎn)換，本發(fā)明并不受限。在 取得電壓轉(zhuǎn)換單元110的內(nèi)部狀態(tài)數(shù)據(jù)后，狀態(tài)偵測單元120會將其轉(zhuǎn)換為高頻信號，然后 將高頻信號搭載在ATX電源連接器的電源狀態(tài)接腳上，也就是ATX電源連接器的第8支接 腳，S卩“POWER GOOD” 接腳。
在本實施例中，ATX電源連接器以24針為例來進(jìn)行說明，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖3 為根據(jù)本發(fā)明一實施例的ATX電源連接器的架構(gòu)圖。其中第8支接腳P8為“POWER GOOD” 接腳，主要是利用直流電壓電平來表示電源供應(yīng)器所輸出的電壓是否處于正常范圍中，當(dāng) 輸出電壓正常時，“POWER GOOD”接腳會輸出邏輯高電平(通常為5V)的直流電壓。由于高 頻信號為較高頻的數(shù)字信號，而“POWER GOOD”接腳則僅會處于邏輯高電平或邏輯低電平， 因此對于高頻信號而言，可將“POWER GOOD”接腳原本的信號視為直流電平。高頻信號會直 接搭載在“POWER GOOD”接腳上的直流電壓電平上，以載波的方式與“POWER GOOD”接腳上 的直流電壓同時存在。此外，為避免高頻信號的振幅影響“POWER GOOD”接腳上原本的直流電壓電平，高 頻信號的振幅會小于“POWER GOOD”接腳上的直流電壓電平的最大值(即邏輯高電平)的 二分之一。高頻信號的傳輸方式請參照圖4，圖4為“POWER GOOD”接腳上的信號波形圖。 如圖4所示，當(dāng)電源供應(yīng)器所輸出的電壓處于正常范圍中時，“POWER GOOD”接腳上的直流 電壓電平410會處于邏輯高電平，而高頻信號420則以載波的形式搭載于“P0WERG00D”接 腳上的直流電壓電平410之上。主板可直接通過“POWER GOOD”接腳上的直流電壓電平410得知符合ATX規(guī)格的 信息，同時也可解碼以通過“POWER GOOD”接腳上的高頻信號420以取得電壓轉(zhuǎn)換單元110 的內(nèi)部狀態(tài)。因此，系統(tǒng)對于電源供應(yīng)器的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、功率、 溫度與保護(hù)信號等變化皆可完全知悉，并可實時呈現(xiàn)在屏幕上讓使用者知道目前系統(tǒng)所使 用的功率為何，并評估目前的電源供應(yīng)器是否可滿足所需或是已過溫、超載使用。此外，值得注意的是，高頻信號420并不限制于數(shù)字信號或模擬信號，使用者可依 照本身系統(tǒng)需求使用適合的通信協(xié)議或信號形式，只要狀態(tài)偵測單元120與解碼單元150 可相互傳遞信息即可，本發(fā)明并不受限。此外，由于本發(fā)明僅是在原本ATX電源連接器上的電源狀態(tài)接腳上搭載高頻信 號，并不會影響原先的ATX傳輸規(guī)格與功能，因此即使主板不支持高頻信號的解碼，也可以 正常使用本發(fā)明的電源供應(yīng)單元105。本發(fā)明的電腦系統(tǒng)100中的解碼單元150可選擇性 的整合于一般主板中。當(dāng)未整合解碼單元150時，系統(tǒng)可將電源供應(yīng)單元105當(dāng)做一般ATX 電源供應(yīng)器使用。當(dāng)整合解碼單元150時，主機(jī)系統(tǒng)便可通過狀態(tài)偵測單元120所輸出的 高頻信號來得知電源供應(yīng)單元105的內(nèi)部狀態(tài)。換言之，本實施例的電源供應(yīng)單元105可 單獨使用于一般的主機(jī)系統(tǒng)中，而解碼單元150則可依照使用者需求選擇是否整合于主板 115之中或是選擇性致能。綜上所述，本發(fā)明以載波的方式，將高頻信號搭載于ATX電源連接器的電源狀態(tài)接腳上，在不影響ATX電源連接器的架構(gòu)與傳輸規(guī)格下，讓主板可通過ATX電源連接器取得電源供應(yīng)單元的內(nèi)部信息以達(dá)到實時監(jiān)控電源供應(yīng)器的效果。 雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一電腦系統(tǒng)，其特征在于包括電源供應(yīng)單元，用以提供電源至主板進(jìn)行供電，上述電源供應(yīng)單元包括狀態(tài)偵測單元，用以偵測上述電源供應(yīng)單元內(nèi)部的電源狀態(tài)，并將上述電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高頻信號；以及先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接器，具有“POWER GOOD”接腳，上述電源供應(yīng)單元經(jīng)由上述“POWER GOOD”接腳傳送上述高頻信號；以及主板，包括先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接頭，連接上述電源供應(yīng)單元的上述先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展電源連接器，并接收上述電源供應(yīng)單元送出的電壓及上述高頻信號；解碼器，用以解碼上述高頻信號，并通過屏幕顯示上述電源供應(yīng)單元的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述電源供應(yīng)單元調(diào)整上述 "POWER GOOD”電源狀態(tài)接腳的直流電壓電平以表示上述電源供應(yīng)單元所輸出的電壓是否 處于一正常電壓范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述狀態(tài)偵測單元將上述高頻信 號搭載于上述電源狀態(tài)接腳的上述直流電壓電平之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述高頻信號的振幅小于上述直 流電壓電平的最大值的二分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述電源供應(yīng)單元還包括電壓轉(zhuǎn) 換單元，用以將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述電壓轉(zhuǎn)換單元還包括 電磁干擾濾波器，用以濾除上述交流電源的高頻噪聲；功率因數(shù)校正電路，耦接于上述電磁干擾濾波器的輸出；以及 電壓轉(zhuǎn)換電路，耦接于上述功率因數(shù)校正電路的輸出，用以輸出上述直流電源； 其中，上述狀態(tài)偵測單元耦接于上述電壓轉(zhuǎn)換單元，用以偵測上述功率因數(shù)校正電路、 上述電壓轉(zhuǎn)換電路的電壓、電流、功率、溫度與風(fēng)扇速度以產(chǎn)生上述電源狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述電壓轉(zhuǎn)換電路還包括主要變 壓器與直流電壓轉(zhuǎn)換電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述狀態(tài)偵測單元包括 第一微控制器，用以偵測上述電壓轉(zhuǎn)換單元的一次側(cè)的內(nèi)部狀態(tài)；以及第二微控制器，用以偵測上述電壓轉(zhuǎn)換單元的二次側(cè)的內(nèi)部狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述解碼單元為基本輸入輸出系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)，其特征在于其中上述電源狀態(tài)包括上述電源供 應(yīng)單元的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、溫度值與保護(hù)信號。
全文摘要
本發(fā)明提出一種可偵測電源供應(yīng)器內(nèi)部狀態(tài)的電腦系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括電源供應(yīng)單元與主板。電源供應(yīng)單元內(nèi)部具有一偵測單元，其用以偵測電源供應(yīng)單元內(nèi)的電源狀態(tài)，將所偵測到信息轉(zhuǎn)換為高頻信號，通過先進(jìn)技術(shù)擴(kuò)展(Advanced Technology Extended，簡稱ATX)電源連接器的“POWER GOOD”接腳輸出至主板，主板可通過ATX電源連接器實時取得電源供應(yīng)器的內(nèi)部電壓、電流、功率與溫度等數(shù)值，并顯示于屏幕上供使用者進(jìn)行實時監(jiān)控。
文檔編號G06F11/32GK101847041SQ20091013067
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者沈育成, 黃國禎 申請人:華碩電腦股份有限公司