一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统的制作方法

1.本发明属于电源稳压输出技术领域，具体涉及一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统。


背景技术：

2.现代高性能处理器具有较大的峰值电流和电流变化幅度，同时需要处理器电源在各种情况下保证处理器核心电源电压始终稳定。而处理器在工作过程中产生的大电流流经印制板走线会造成线路压降，从而影响输出电压稳定性。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统，包含远端电压采样和近端电压采样两部分电路，通过切换控制实现故障条件下的采样线路自动切换，保证各种工作条件下处理器电压的稳定。
4.本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统，包括近端采样电路、远端采样电路、切换单元、采样反馈单元，所述采样反馈单元的信号输入线路分别与所述切换单元的公共触点（e、f）电连接，所述近端采样电路的电压采样信号输出端均串联电阻r2之后与所述切换单元的常开触点（a、c）依次连接，所述远端采样电路的电压采样信号输出端均串联电阻r1之后与所述切换单元的常闭触点（b、d）依次连接；所述采样反馈单元与控制模块电连接，所述控制模块与所述切换单元电连接。
5.进一步的，所述远端采样电路的电压采样端靠近处理器设置采样点，对输出电压和参考地信号进行差分电压采样。
6.进一步的，在靠近所述处理器的供电线路上设置有滤波电容c1，所述滤波电容c1的两侧分别设置远端电压采样点。
7.进一步的，所述近端采样电路的电压采样端靠近供电电源设置采样点，对电压输出端和参考地信号进行差分电压采样。
8.进一步的，在靠近供电电源的供电线路上设置有输出电容c2，所述输出电容c2的两侧分别设置近端电压采样点。
9.进一步的，所述切换单元为双路继电器，所述双路继电器的控制电路与所述控制模块电连接，使得所述控制模块能够控制所述双路继电器的电路通断。
10.进一步的，还包括警示单元，所述警示单元与所述控制模块电连接，所述警示单元用以发出警报。
11.进一步的，所述采样反馈单元的输入线路布线方式为差分布线。
12.进一步的，所述电阻r1的阻值小于所述电阻r2的阻值；所述电阻r1与所述电阻r2的阻值之比可调。
13.进一步的，所述采样反馈单元的电压采样信号输出端与供电电源的电压检测输入端连接。
14.本发明的有益效果为：本发明提出的一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统，处理器正常工作时，远端电压采样电路起作用，无论处理器电流如何变化和调整，多相电源控制器通过负反馈控制保证远端电压采样点的电压保持稳定。当远端电压采样线路意外出现故障断开时，则通过切换控制转为近端电压采样电路起作用，可以保证多相电源继续正常工作，处理器不会断电。
附图说明
15.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例的一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统的电路示意图；图2为本发明实施例的一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统的控制架构图。
具体实施方式
17.为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。
18.本发明实施例提供了一种处理器电源双重输出电压采样电路切换系统，请参阅图1、图2，主要包括近端采样电路、远端采样电路、切换单元、采样反馈单元，所述采样反馈单元的信号输入线路分别与所述切换单元的公共触点（e、f）电连接，所述近端采样电路的电压采样信号输出端均串联电阻r2之后与所述切换单元的常开触点（a、c）依次连接，所述远端采样电路的电压采样信号输出端均串联电阻r1之后与所述切换单元的常闭触点（b、d）依次连接；所述采样反馈单元与控制模块电连接，所述控制模块与所述切换单元电连接。
19.供电电源与处理器之间架设主输出线，以供电电源为基点区分近端采样电路、远端采样电路，采样电路的采样点可根据采样电路的实施方式进行适应性调整。
20.请参阅图1，远端采样电路的采样点可以设置在靠近处理器的主输出线上，远端采样电路的电压采样端与采样点电连接即可。远端采样电路可对输出电压和参考地信号进行差分电压采样，采样点可以是处理器芯片的电压采样引脚，也可以是靠近处理器放置的滤波电容，本发明中以滤波电容为例进行说明。
21.具体的，在供电电源的远端的主输出线之间设置滤波电容c1，在滤波电容c1的两侧分别设置两个采样点，即为远端采样电路的采样接入点，远端采样电路的电压采样信号输出端则串联电阻r1之后将电压采样信号输出至此采样反馈单元。
22.同理的，近端采样电路的采样点可以设置在靠近供电电源的主输出线上，近端采
样电路的电压采样端与采样点电连接即可。近端采样电路可对输出电压和参考地信号进行差分电压采样，采样点可以是滤波电感的输出引脚，也可以是输出电容，本发明中以输出电容为例进行说明。
23.具体的，在供电电源的近端的主输出线之间设置输出电容c2，在输出电容c2的两侧分别设置两个采样点，即为近端采样电路的采样接入点，近端采样电路的电压采样信号输出端则串联电阻r2之后将电压采样信号输出至采样反馈单元。
24.可以理解的是，近端采样电路与远端采样电路可独立运行。基于定额负载、固定线路，近端采样电路与远端采样电路的电压采样值之间的比值趋近于定值。
25.远端采样电压可反映处理器的输入电压，近端采样电压可反映供电电源的输出电压。可实时检测远端采样电压，对供电电源的输出电压的进行反馈调节，以确保处理器的输入电压的稳定性。
26.基于固定线路的近端、远端采样电压比值，可在主输出线路上设置双重输出电压采样，分置于供电电源的近端和远端，当远端采样电路出现故障时，则切换近端采样电路进行电压采样反馈调节，使得供电电源能够始终正常工作。
27.本发明的实施例中，可通过切换单元对近端、远端的采样电路进行切换，切换单元可以为双路继电器。双路继电器的控制电路的通断状态由控制模块进行控制，采样反馈单元与控制模块电连接，使得控制模块能够根据采样反馈单元所接收到的电压采样信号对双路继电器的控制电路通/断进行控制切换，从而实现近端、远端采样电路的线路切换。
28.近端采样电路的电压采样信号输出端串联了电阻r2之后，可与切换单元的常开触点a、c电连接。远端采样电路的电压采样信号输出端串联了电阻r1之后，可与切换单元的常闭触点b、d电连接。
29.采样反馈单元的信号输入线路则与切换单元的公共触点e、f电连接，使得初始状态下，采样反馈单元所接收的电压采样信号来自于远端采样电路。
30.采样反馈单元包括对采样电压信号的接收、输出。当采样反馈单元接收到电压采样信号时，则说明当前接入的采样电路无故障；当采样反馈单元接收不到电压采样信号时，则说明当前接入的采样电路存在故障；对于存在故障的采样电路应进行切换。
31.本发明的实施例中，当采样反馈单元接收到稳定的电压采样信号时，则向控制模块发送确认信号，以表明当前接入的采样电路的状态良好；当采样反馈单元不能稳定的接收到电压采样信号时，在向控制模块发送切换信号，以表明当前接入的采样电路处于故障状态。当控制模块接收到切换信号时，则变更双路继电器的控制电路的通断状态，使得采样线路切换。
32.可以理解的是，初始状态下，远端采样电路接入采样反馈单元，当远端采样电路故障时，则切换近端采样电路接入采样反馈单元。
33.本发明的实施例中，还包括用于示警的警示单元，使得近端、远端同时出现故障时能够及时发现，避免形成安全隐患。控制模块可为plc控制器，当经过有限次数的线路切换之后，采样反馈单元的电压采样信号仍然处于故障状态时，则可发出警报。
34.本发明的实施例中，电阻r1的阻值小于电阻r2的阻值，平衡近端采样电压值与远端采样电压值，两电阻之比在一个固定输电线路内应为定值。进一步的，电阻r1与电阻r2的阻值之比可调整，以适应不同的输电线路。
35.本发明的实施例中，采样反馈单元的输入线路可采用差分布线的方式进行走线。采样反馈单元的电压采样信号输出端可与供电电源的电压检测输入端连接，以实现反馈式调节的信号输入。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。