專利名稱：一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法，特別涉及一種應(yīng)用于計(jì)算機(jī)主機(jī)，并可以自動調(diào)整至少一雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離轉(zhuǎn)換器的數(shù)目的交換式供電系統(tǒng)及其方法。
目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，在現(xiàn)在技術(shù)上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開機(jī)后激活的雙回路電源系統(tǒng)單元(DPS)的數(shù)目就已經(jīng)決定不再作變動。因此，無論使用任何規(guī)格的中央處理單元(CPU)執(zhí)行任何軟件形成的電流負(fù)載變化、機(jī)殼內(nèi)外環(huán)境變化、電源部份本身或負(fù)載輕重造成的電壓變化、雙回路電源系統(tǒng)單元(DPS)激活的數(shù)目都無法作任何的變動，對計(jì)算機(jī)中央處理單元(CPU)的電力系統(tǒng)(POWER SYSTEM)其中單一組脈沖寬度調(diào)制PWM的溫度變化，電流的輸出量和整體功率的損耗都是固定的，不能隨使用者的環(huán)境及配備做最有效率的利用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)主機(jī)，且可用以動態(tài)自動增加或減少雙回路電源系統(tǒng)單元(DPS)開啟數(shù)目的交換式供電系統(tǒng)及其方法，其對于系統(tǒng)消耗功率和系統(tǒng)溫度控制有顯著的提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法，通過連接于計(jì)算機(jī)主機(jī)的感應(yīng)監(jiān)控單元，偵測該計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)的中央處理機(jī)(CPU)型號、中央處理機(jī)(CPU)耗電流變化、機(jī)殼內(nèi)外或特定點(diǎn)溫度變化、各電壓變化及負(fù)載多寡變化，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成為一偵測值；將該偵測值傳送到連接于該感應(yīng)監(jiān)控單元的比較單元，同時，該比較單元將該偵測值與儲存于儲存單元的觸發(fā)條件值作比較處理，并輸出一比較結(jié)果信號傳送至雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元；其中。上述儲存于儲存單元的觸發(fā)條件值，是由設(shè)定單元執(zhí)行設(shè)定動作的。
上述說明中，雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元是根據(jù)該比較結(jié)果信號，用以動態(tài)實(shí)時自動開啟或關(guān)閉連接于該雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元的至少一雙回路電源系統(tǒng)單元。
應(yīng)用本發(fā)明的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法，通過感應(yīng)監(jiān)控單元實(shí)時監(jiān)測計(jì)算機(jī)主機(jī)工作狀態(tài)的變化，當(dāng)這種變化達(dá)到預(yù)設(shè)的調(diào)整觸發(fā)點(diǎn)時，本發(fā)明的雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元系會根據(jù)該比較結(jié)果信號，用以動態(tài)自動開啟或關(guān)閉至少一雙回路電源系統(tǒng)單元，使單一組脈沖寬度調(diào)制(PWM)輸出電流，可以更符合使用者的要求，以及達(dá)到降低溫度、延長使用壽命的目的，或者降低電力系統(tǒng)(POWER SYSTEM)消耗功率達(dá)到更省電的目的。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案。


圖1是現(xiàn)有交換式供電系統(tǒng)的電路方塊示意圖；圖2是本發(fā)明自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)的電路方塊示意圖；及圖3為本發(fā)明自動調(diào)整電路工作電源的方法步驟流程圖。
其中，附圖標(biāo)記12-濾波網(wǎng)絡(luò)14-分壓網(wǎng)絡(luò)16-直流轉(zhuǎn)換器17-雙回路電源系統(tǒng)單元18-PWM控制電路2-自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)
22-感應(yīng)監(jiān)控單元23-儲存單元24-比較單元25-設(shè)定單元26-雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元28-至少一雙回路電源系統(tǒng)單元3-計(jì)算機(jī)主機(jī)4-PWM控制電路5-轉(zhuǎn)換器具體實(shí)施方式
請參考圖2，為本發(fā)明自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)的電路方塊示意圖。本發(fā)明揭示了一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)2，用來調(diào)整一轉(zhuǎn)換器5的工作電源，同時通過一PWM控制電路4，控制該轉(zhuǎn)換器5的切換動作，以提供一直流電源到一計(jì)算機(jī)主機(jī)3，包括有一感應(yīng)監(jiān)控單元22、一比較單元24、一雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元26、至少一雙回路電源系統(tǒng)單元28、一儲存單元23及一設(shè)定單元25。
在圖2中，其中感應(yīng)監(jiān)控單元22連接于該計(jì)算機(jī)主機(jī)3，用以偵測該計(jì)算機(jī)主機(jī)3的工作狀態(tài)，并輸出一偵測值。設(shè)定單元25連接于該儲存單元23，用以設(shè)定一觸發(fā)條件值，并將該觸發(fā)條件值儲存于儲存單元23。上述說明中，該觸發(fā)條件值用以調(diào)整雙回路電源系統(tǒng)單元激活或關(guān)閉數(shù)目的觸發(fā)條件值。比較單元24連接于該感應(yīng)監(jiān)控單元22與該儲存單元23，接收由該感應(yīng)監(jiān)控單元22傳送過來的偵測值與儲存于儲存單元23之觸發(fā)條件值，同時進(jìn)行比較處理動作，并輸出一比較結(jié)果信號。雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元26連接于該比較單元24，并通過至少一雙回路電源系統(tǒng)單元28連接到該轉(zhuǎn)換器5，系接收由比較單元24傳送過來的比較結(jié)果信號，根據(jù)該比較結(jié)果信號用以動態(tài)自動激活或關(guān)閉至少一雙回路電源系統(tǒng)單元28的數(shù)目，以提供給轉(zhuǎn)換器5使用，使得轉(zhuǎn)換器5可以更有效率的提供電力給計(jì)算機(jī)主機(jī)3。
在圖2中，該感應(yīng)監(jiān)控單元22包括有一感應(yīng)器(未標(biāo)示)與一監(jiān)控模塊(未標(biāo)示)，其中該感應(yīng)器可為任意一種電壓感應(yīng)器、電流感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器或負(fù)載感應(yīng)器等…，該監(jiān)控模塊可為電壓監(jiān)控模塊、電流監(jiān)控模塊、溫度監(jiān)控模塊或負(fù)載監(jiān)控模塊等…。感應(yīng)監(jiān)控單元22借助該該感應(yīng)器連接設(shè)置于計(jì)算機(jī)主機(jī)3的一關(guān)鍵點(diǎn)(未標(biāo)示)，用以偵測計(jì)算機(jī)主機(jī)3的工作狀態(tài)值，并配合監(jiān)控模塊用以及時監(jiān)控計(jì)算機(jī)主機(jī)3的電壓、電流、溫度或程序的輕重載工作情形，然后實(shí)時的將這狀態(tài)的變化反應(yīng)給系統(tǒng)。
上述說明中，感應(yīng)監(jiān)控單元22可由至少一感應(yīng)器(未標(biāo)示)與至少一監(jiān)控模塊(未標(biāo)示)組成，其中該些感應(yīng)器為電壓感應(yīng)器、電流感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器及負(fù)載感應(yīng)器等…，該些監(jiān)控模塊為電壓監(jiān)控模塊、電流監(jiān)控模塊、溫度監(jiān)控模塊及負(fù)載監(jiān)控模塊等…。感應(yīng)監(jiān)控單元22借助該些感應(yīng)器連接設(shè)置于計(jì)算機(jī)主機(jī)3的多重關(guān)鍵點(diǎn)，以便更加靈敏的偵測計(jì)算機(jī)主機(jī)3運(yùn)行時環(huán)境的變化，并配合各自的監(jiān)控模塊，用以實(shí)時監(jiān)控計(jì)算機(jī)主機(jī)3上的電壓、電流、溫度及程序輕重載工作情形，然后實(shí)時的將這些狀態(tài)的變化反應(yīng)給系統(tǒng)。
在圖2中，使用者可以在開機(jī)時通過設(shè)定單元25設(shè)定系統(tǒng)的觸發(fā)條件值，而且可以根據(jù)不同需求設(shè)定多種觸發(fā)條件值的組合，并將設(shè)定的觸發(fā)條件值儲存于儲存單元23中。在隨后的使用中，系統(tǒng)可以通過比較單元24，根據(jù)使用者設(shè)定的觸發(fā)條件值組合及感應(yīng)器收集到系統(tǒng)狀態(tài)信號的偵測值，來判別此時雙回路電源系統(tǒng)單元28的數(shù)目應(yīng)該增加或是減少。
在任何操作系統(tǒng)下，當(dāng)計(jì)算機(jī)主機(jī)3需要處理一個重載程序，或是計(jì)算機(jī)主機(jī)3需要處理一個很長時間的程序的時候，系統(tǒng)會自動依據(jù)需求開啟多個雙回路電源系統(tǒng)單元28來滿足大電流的需求。當(dāng)系統(tǒng)回復(fù)正常時，或者程序處理完畢時，系統(tǒng)便會調(diào)回原來雙回路電源系統(tǒng)單元28開啟的數(shù)目，達(dá)到省電的目的，整個工作切換過程不必依靠軟件處理，也無須重置計(jì)算機(jī)主機(jī)3，切換過程不會影響正在處理的程序。
本發(fā)明也可以單獨(dú)使用溫度感應(yīng)器配合溫度監(jiān)控模塊，用以組成一溫度監(jiān)控器使用，當(dāng)單組脈沖寬度調(diào)制PWM控制轉(zhuǎn)換器5內(nèi)的功率開關(guān)MOS溫度過高時，系統(tǒng)會自動開啟未使用的雙回路電源系統(tǒng)單元28，使單組脈沖寬度調(diào)制PWM流經(jīng)的電流下降，可使得功率開關(guān)MOS溫度得以下降。當(dāng)脈沖寬度調(diào)制PWM控制轉(zhuǎn)換器5內(nèi)的功率開關(guān)MOS溫度低于設(shè)定溫度時，雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元26會關(guān)閉多余的雙回路電源系統(tǒng)單元28輸出。本發(fā)明的反應(yīng)時間快，而且無兼容性問題并且在任何操作系統(tǒng)下修改或設(shè)定感應(yīng)器時，不須重置計(jì)算機(jī)主機(jī)3便可完成設(shè)定動作，因此可達(dá)到最穩(wěn)定與最好的效果。
請參考圖3，為本發(fā)明自動調(diào)整電路工作電源的方法步驟流程圖。本發(fā)明自動調(diào)整電路工作頻率的方法步驟如下首先，激活一感應(yīng)監(jiān)控單元S100；接著，設(shè)定至少一雙回路電源系統(tǒng)單元切換調(diào)整的一觸發(fā)條件值S102；然后，實(shí)時感應(yīng)與監(jiān)控一計(jì)算機(jī)主機(jī)的工作狀態(tài)并取得該計(jì)算機(jī)主機(jī)工作狀態(tài)的一偵測值S104；再，實(shí)時比較該觸發(fā)條件值與該計(jì)算機(jī)主機(jī)工作狀態(tài)的偵測值S106；最后，實(shí)時調(diào)整該些雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離的數(shù)目，根據(jù)該比較結(jié)果，通過一雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元來實(shí)現(xiàn)。
配合圖2，再參考圖3，該感應(yīng)監(jiān)控單元22包括有感應(yīng)器(未標(biāo)示)與監(jiān)控模塊(未標(biāo)示)，其中該感應(yīng)器為電壓感應(yīng)器、電流感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器或負(fù)載感應(yīng)器等…，或者是它們的組合，并感應(yīng)器皆配合有其各自的監(jiān)控模塊，用以實(shí)時監(jiān)控計(jì)算機(jī)主機(jī)3并輸出偵測值。該監(jiān)控模塊為電壓監(jiān)控模塊、電流監(jiān)控模塊、溫度監(jiān)控模塊或負(fù)載監(jiān)控模塊等…。
在上述設(shè)定觸發(fā)條件步驟中，觸發(fā)條件值可以根據(jù)單一感應(yīng)器的單一觸發(fā)條件值而設(shè)定，也可以根據(jù)至少一感應(yīng)器的至少一觸發(fā)條件值設(shè)定。并且，設(shè)定觸發(fā)條件值的時機(jī)，可以是在系統(tǒng)出廠前預(yù)先設(shè)定，并儲存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的儲存單元23中，或是，在使用者開機(jī)時，由使用者隨時根據(jù)情況而設(shè)定，并儲存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的儲存單元23中。
在上述調(diào)整該些雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離的數(shù)目步驟中，系統(tǒng)根據(jù)使用者設(shè)定的觸發(fā)條件值與感應(yīng)監(jiān)控單元22輸出的偵測值作比較處理，來判別此時是否應(yīng)該調(diào)整雙回路電源系統(tǒng)單元28的數(shù)目。其中該調(diào)整雙回路電源系統(tǒng)單元28可以進(jìn)行雙向調(diào)整，即開啟或關(guān)閉，雙回路電源系統(tǒng)單元28數(shù)目可以是一個，或是多個，當(dāng)然，如果工作環(huán)境變化未到達(dá)觸發(fā)條件值時，則保持原雙回路電源系統(tǒng)單元28開啟的數(shù)目。
綜上所述，本發(fā)明自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法，提供了一種可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)主機(jī)3且可用以動態(tài)自動增加或減少雙回路電源系統(tǒng)單元(DPS)開啟數(shù)目的交換式供電系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明對于系統(tǒng)功率消耗和系統(tǒng)溫度的控制有顯著地提高。
以上所述內(nèi)容，僅為本發(fā)明其中的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行的等同變化與修飾，皆為本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，用來調(diào)整一轉(zhuǎn)換器之工作電源，同時通過一PWM控制電路，控制該轉(zhuǎn)換器的切換動作，以提供一直流電源到一計(jì)算機(jī)主機(jī)，其特征在于，包括有一感應(yīng)監(jiān)控單元，連接于該計(jì)算機(jī)主機(jī)，用以偵測該電腦主機(jī)的工作狀態(tài)，并輸出一偵測值；一設(shè)定單元，可設(shè)定一觸發(fā)條件值，用以調(diào)整電路工作電源；一儲存單元，連接于該設(shè)定單元，用以儲存該觸發(fā)條件值；一比較單元，連接于該儲存單元與該感應(yīng)監(jiān)控單元，用以比較處理該偵測值與該觸發(fā)條件值，并輸出一比較結(jié)果信號；及一雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元，連接于該比較單元，并通過至少一雙回路電源系統(tǒng)單元連接到該轉(zhuǎn)換器，接收該比較結(jié)果信號，同時根據(jù)該比較結(jié)果信號，用以調(diào)整該些雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離該轉(zhuǎn)換器。
2.權(quán)利要求1所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其特征在于，該感應(yīng)監(jiān)控單元，包括有至少一感應(yīng)器與至少一監(jiān)控模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其特征在于，該些感應(yīng)器可為一電壓感應(yīng)器、一電流感應(yīng)器、一溫度感應(yīng)器及一負(fù)載感應(yīng)器中的各類組合。
4.如權(quán)利要求2所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其中特征在于，該監(jiān)控模塊可為一電壓監(jiān)控模塊、一電流監(jiān)控模塊、一溫度監(jiān)控模塊及一負(fù)載監(jiān)控模塊的各類組合。
5.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其特征在于，該感應(yīng)監(jiān)控單元，包括有一感應(yīng)器與一監(jiān)控模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其特征在于，該感應(yīng)器可為一電壓感應(yīng)器、一電流感應(yīng)器、一溫度感應(yīng)器或一負(fù)載感應(yīng)器。
7.如權(quán)利要求5所述的自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)，其特征在于，該監(jiān)控模塊可為一電壓監(jiān)控模塊、一電流監(jiān)控模塊、一溫度監(jiān)控模塊或一負(fù)載監(jiān)控模塊。
8.一種自動調(diào)整電路工作電源的方法，用來調(diào)整一轉(zhuǎn)換器的工作頻率，同時通過一PWM控制電路，控制該轉(zhuǎn)換器的切換動作，以提供一直流電源到一計(jì)算機(jī)主機(jī)，包括有下列步驟激活一感應(yīng)監(jiān)控單元；設(shè)定至少一雙回路電源系統(tǒng)單元切換調(diào)整一觸發(fā)條件值；實(shí)時感應(yīng)與監(jiān)控該計(jì)算機(jī)主機(jī)之工作狀態(tài)，并取得該電腦主機(jī)工作狀態(tài)的一偵測值；實(shí)時比較該觸發(fā)條件值與該計(jì)算機(jī)主機(jī)工作狀態(tài)的該偵測值；及實(shí)時調(diào)整該雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離的數(shù)目，根據(jù)該比較結(jié)果，通過一雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元來實(shí)現(xiàn)。
9.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)整電路工作電源的方法，其特征在于，設(shè)定該觸發(fā)條件值步驟，為設(shè)定一單一感應(yīng)器的一單一觸發(fā)條件值。
10.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)整電路工作電源的方法，其特征在于，設(shè)定該觸發(fā)條件值步驟，為設(shè)定至少一感應(yīng)器的至少一觸發(fā)條件值。
11.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)整電路工作電源的方法，其特征在于，設(shè)定該觸發(fā)條件值步驟，為出廠前預(yù)先設(shè)定儲存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一儲存單元中。
12.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)整電路工作電源的方法，其特征在于，設(shè)定該觸發(fā)條件值步驟，為開機(jī)時由使用者隨時設(shè)定，并儲存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一儲存單元中。
13.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)整電路工作電源的方法，其特征在于，實(shí)時調(diào)整該雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離數(shù)目的步驟，為開啟或關(guān)閉的調(diào)整。
全文摘要
一種自動調(diào)整電路工作電源的交換式供電系統(tǒng)及其方法，通過感應(yīng)監(jiān)控單元實(shí)時偵測計(jì)算機(jī)主機(jī)使用狀態(tài)，并根據(jù)使用者所設(shè)定的規(guī)范，自動開關(guān)一個或多個雙回路電源系統(tǒng)單元，包括有一感應(yīng)監(jiān)控單元，連接于計(jì)算機(jī)主機(jī)，用以偵測計(jì)算機(jī)主機(jī)的工作狀態(tài)，并輸出一偵測值；一設(shè)定單元，可設(shè)定一觸發(fā)條件值；一儲存單元，連接于設(shè)定單元，系儲存觸發(fā)條件值；一比較單元，連接于儲存單元與感應(yīng)監(jiān)控單元，比較處理偵測值與觸發(fā)條件值，并輸出一比較結(jié)果訊號；及一雙回路電源系統(tǒng)開關(guān)調(diào)整單元，連接于比較單元，并通過至少一雙回路電源系統(tǒng)單元連接到一轉(zhuǎn)換器，接收比較結(jié)果訊號，同時根據(jù)比較結(jié)果訊號，用以調(diào)整雙回路電源系統(tǒng)單元導(dǎo)入或切離該轉(zhuǎn)換器。
文檔編號G06F1/32GK1716160SQ20041006251
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
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