[发明专利]功率测量装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种功率测量装置，且特别是有关于一种增加热测试(Thermal Test)准确性的功率测量装置。

背景技术

在目前电脑系统或服务器中，中央处理器(center processing unit，CPU)的工作效能以及工作频率不断地增加。为了确保电脑系统或服务器的稳定性，一般会执行热测试(Thermal Test)，而热测试的一个重点就是中央处理器或芯片组(Chipset)以最大功率运行时的功率测试问题。

然而，一般在电脑系统或服务器中进行热测试时，都是透过测量中央处理器或芯片组的输入电流，再折算至输出端并进行粗略的测量方式，以获得中央处理器或芯片组的功率。但是，由于电脑系统或服务器的工作效率和中央处理器的电压识别码(Voltage Identification Code，VID)信号的变动无法确实掌握，因而造成功率测量不准确，使得热测试的效率下降。

发明内容

本发明提供一种功率测量装置，藉此可以即时地测量到中央处理器与各芯片组的功率，以便提高工作效率与品质，也可以增加热测试(Thermal Test)的准确性。

本发明提出一种功率测量装置，其包括电压转换器、电压电流测量电路与运算单元。电压转换器用以将输入电压信号转换成输出电压信号，且此电压转换装置包括脉宽调制单元与开关单元。脉宽调制单元依据电压反馈信号而产生脉宽调制信号。开关单元耦接脉宽调制单元，依据脉宽调制信号，决定是否将输入电压信号导通输出，以产生输出电压信号。

电压电流测量电路包括电感、第一电阻、第一电容与第二电容。电感的第一端接收输出电压信号，且其第二端产生电压反馈信号。第一电阻的第一端耦接电感的第一端。第一电容的第一端耦接第一电阻的第二端，且其第二端耦接电感的第二端。第二电容的第一端耦接电感的第二端，且其第二端耦接地端。运算单元用以将电压反馈信号与第一电容的第一端与第二端之间的端电流信号进行运算，以计算出功率信号。

在本发明一实施例中，上述脉宽调制单元包括：误差放大器与比较器。误差放大器用以比较电压反馈信号与电压参考信号，并产生误差信号。比较器用以比较误差信号与斜波信号，并产生脉宽调制信号。

在本发明一实施例中，上述开关单元包括第一晶体管与第二晶体管。第一晶体管的栅极接收脉宽调制信号，且其源极端接收输入电压信号，而其漏极端产生输出电压信号。第二晶体管的栅极接收脉宽调制信号，且其漏极端耦接至第一晶体管的漏极端，而其源极端耦接地端。

在本发明一实施例中，上述运算单元包括电流放大器、电压放大器、第一模拟数字转换器、第一乘法器、第二模拟数字转换器与第二乘法器。电流放大器具有第一端及第二端，分别耦接于第一电容的第一端及第二端，用以将端电流信号转换为单相电流信号。电压放大器具有第一端接收电压反馈信号，且其第二端耦接地端，用以增益电压反馈信号。第一模拟数字转换器将单相电流转换为数字电流信号。第一乘法器将数字电流信号与数值相乘，并产生总输出电流信号。第二模拟数字转换器将经增益的电压反馈信号转换为数字电压信号。第二乘法器将总输出电流信号与数字电压信号相乘，以获得功率信号。

在本发明一实施例中，上述功率测量装置还包括：测量模块与第三模拟数字转换器。测量模块耦接第一电容的第一端及第二端，通过测量第一电容的第一端及第二端之间的一跨压，以获得端电流信号。其中，测量模块包括多个第一开关、多个第二开关、多个第二电阻与多个第三电容。上述第一开关的第一端耦接至第一电容的第一端。上述第二开关的第一端耦接至第一电容的第二端。上述第二电阻的第一端分别耦接至上述第一开关的第二端，且其第二端彼此耦接，而上述第二电阻具有不同的电阻值。上述第三电容的第一端分别耦接至上述第二开关的第二端，且其第二端耦接至上述第二电阻的第二端，而上述第三电容具有不同的电容值。第三模拟数字转换器耦接至上述第二开关的第一端与上述第二电阻的第二端，用以将端电流信号转换成数字电流信号。其中，上述第一开关与上述第二开关的导通与断开，使得上述第二电阻与上述第三电容产生不同组合，进而使测量模块得以测量不同电流范围的端电流信号。

在本发明一实施例中，上述运算单元为基板管理控制器，用以将电压反馈信号与数字电流信号进行运算，以获得出功率信号。在另一实施例中，上述功率测量装置还包括显示器，其耦接至运算单元的输出，以显示功率信号的大小。