一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法
2023-05-15 05:06:01
專利名稱：一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法，特別涉及一種應用於計算機主機，並可以自動調整至少一雙迴路電源系統單元導入或切離轉換器的數目的交換式供電系統及其方法。
目前計算機系統中，在現在技術上，計算機系統開機後激活的雙迴路電源系統單元(DPS)的數目就已經決定不再作變動。因此，無論使用任何規格的中央處理單元(CPU)執行任何軟體形成的電流負載變化、機殼內外環境變化、電源部份本身或負載輕重造成的電壓變化、雙迴路電源系統單元(DPS)激活的數目都無法作任何的變動，對計算機中央處理單元(CPU)的電力系統(POWER SYSTEM)其中單一組脈衝寬度調製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，不能隨使用者的環境及配備做最有效率的利用。
發明內容
鑑於上述問題，本發明提供一種可以應用於計算機主機，且可用以動態自動增加或減少雙迴路電源系統單元(DPS)開啟數目的交換式供電系統及其方法，其對於系統消耗功率和系統溫度控制有顯著的提高。
為了實現上述目的，本發明提供了一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法，通過連接於計算機主機的感應監控單元，偵測該計算機主機內的中央處理機(CPU)型號、中央處理機(CPU)耗電流變化、機殼內外或特定點溫度變化、各電壓變化及負載多寡變化，進而轉換成為一偵測值；將該偵測值傳送到連接於該感應監控單元的比較單元，同時，該比較單元將該偵測值與儲存於儲存單元的觸發條件值作比較處理，並輸出一比較結果信號傳送至雙迴路電源系統開關調整單元；其中。上述儲存於儲存單元的觸發條件值，是由設定單元執行設定動作的。
上述說明中，雙迴路電源系統開關調整單元是根據該比較結果信號，用以動態實時自動開啟或關閉連接於該雙迴路電源系統開關調整單元的至少一雙迴路電源系統單元。
應用本發明的自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法，通過感應監控單元實時監測計算機主機工作狀態的變化，當這種變化達到預設的調整觸發點時，本發明的雙迴路電源系統開關調整單元系會根據該比較結果信號，用以動態自動開啟或關閉至少一雙迴路電源系統單元，使單一組脈衝寬度調製(PWM)輸出電流，可以更符合使用者的要求，以及達到降低溫度、延長使用壽命的目的，或者降低電力系統(POWER SYSTEM)消耗功率達到更省電的目的。
下面結合附圖進一步說明本發明的具體實施方案。
圖1是現有交換式供電系統的電路方塊示意圖；圖2是本發明自動調整電路工作電源的交換式供電系統的電路方塊示意圖；及圖3為本發明自動調整電路工作電源的方法步驟流程圖。
其中，附圖標記12-濾波網絡14-分壓網絡16-直流轉換器17-雙迴路電源系統單元18-PWM控制電路2-自動調整電路工作電源的交換式供電系統
22-感應監控單元23-儲存單元24-比較單元25-設定單元26-雙迴路電源系統開關調整單元28-至少一雙迴路電源系統單元3-計算機主機4-PWM控制電路5-轉換器具體實施方式
請參考圖2，為本發明自動調整電路工作電源的交換式供電系統的電路方塊示意圖。本發明揭示了一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統2，用來調整一轉換器5的工作電源，同時通過一PWM控制電路4，控制該轉換器5的切換動作，以提供一直流電源到一計算機主機3，包括有一感應監控單元22、一比較單元24、一雙迴路電源系統開關調整單元26、至少一雙迴路電源系統單元28、一儲存單元23及一設定單元25。
在圖2中，其中感應監控單元22連接於該計算機主機3，用以偵測該計算機主機3的工作狀態，並輸出一偵測值。設定單元25連接於該儲存單元23，用以設定一觸發條件值，並將該觸發條件值儲存於儲存單元23。上述說明中，該觸發條件值用以調整雙迴路電源系統單元激活或關閉數目的觸發條件值。比較單元24連接於該感應監控單元22與該儲存單元23，接收由該感應監控單元22傳送過來的偵測值與儲存於儲存單元23之觸發條件值，同時進行比較處理動作，並輸出一比較結果信號。雙迴路電源系統開關調整單元26連接於該比較單元24，並通過至少一雙迴路電源系統單元28連接到該轉換器5，系接收由比較單元24傳送過來的比較結果信號，根據該比較結果信號用以動態自動激活或關閉至少一雙迴路電源系統單元28的數目，以提供給轉換器5使用，使得轉換器5可以更有效率的提供電力給計算機主機3。
在圖2中，該感應監控單元22包括有一感應器(未標示)與一監控模塊(未標示)，其中該感應器可為任意一種電壓感應器、電流感應器、溫度感應器或負載感應器等…，該監控模塊可為電壓監控模塊、電流監控模塊、溫度監控模塊或負載監控模塊等…。感應監控單元22藉助該該感應器連接設置於計算機主機3的一關鍵點(未標示)，用以偵測計算機主機3的工作狀態值，並配合監控模塊用以及時監控計算機主機3的電壓、電流、溫度或程序的輕重載工作情形，然後實時的將這狀態的變化反應給系統。
上述說明中，感應監控單元22可由至少一感應器(未標示)與至少一監控模塊(未標示)組成，其中該些感應器為電壓感應器、電流感應器、溫度感應器及負載感應器等…，該些監控模塊為電壓監控模塊、電流監控模塊、溫度監控模塊及負載監控模塊等…。感應監控單元22藉助該些感應器連接設置於計算機主機3的多重關鍵點，以便更加靈敏的偵測計算機主機3運行時環境的變化，並配合各自的監控模塊，用以實時監控計算機主機3上的電壓、電流、溫度及程序輕重載工作情形，然後實時的將這些狀態的變化反應給系統。
在圖2中，使用者可以在開機時通過設定單元25設定系統的觸發條件值，而且可以根據不同需求設定多種觸發條件值的組合，並將設定的觸發條件值儲存於儲存單元23中。在隨後的使用中，系統可以通過比較單元24，根據使用者設定的觸發條件值組合及感應器收集到系統狀態信號的偵測值，來判別此時雙迴路電源系統單元28的數目應該增加或是減少。
在任何作業系統下，當計算機主機3需要處理一個重載程序，或是計算機主機3需要處理一個很長時間的程序的時候，系統會自動依據需求開啟多個雙迴路電源系統單元28來滿足大電流的需求。當系統回復正常時，或者程序處理完畢時，系統便會調回原來雙迴路電源系統單元28開啟的數目，達到省電的目的，整個工作切換過程不必依靠軟體處理，也無須重置計算機主機3，切換過程不會影響正在處理的程序。
本發明也可以單獨使用溫度感應器配合溫度監控模塊，用以組成一溫度監控器使用，當單組脈衝寬度調製PWM控制轉換器5內的功率開關MOS溫度過高時，系統會自動開啟未使用的雙迴路電源系統單元28，使單組脈衝寬度調製PWM流經的電流下降，可使得功率開關MOS溫度得以下降。當脈衝寬度調製PWM控制轉換器5內的功率開關MOS溫度低於設定溫度時，雙迴路電源系統開關調整單元26會關閉多餘的雙迴路電源系統單元28輸出。本發明的反應時間快，而且無兼容性問題並且在任何作業系統下修改或設定感應器時，不須重置計算機主機3便可完成設定動作，因此可達到最穩定與最好的效果。
請參考圖3，為本發明自動調整電路工作電源的方法步驟流程圖。本發明自動調整電路工作頻率的方法步驟如下首先，激活一感應監控單元S100；接著，設定至少一雙迴路電源系統單元切換調整的一觸發條件值S102；然後，實時感應與監控一計算機主機的工作狀態並取得該計算機主機工作狀態的一偵測值S104；再，實時比較該觸發條件值與該計算機主機工作狀態的偵測值S106；最後，實時調整該些雙迴路電源系統單元導入或切離的數目，根據該比較結果，通過一雙迴路電源系統開關調整單元來實現。
配合圖2，再參考圖3，該感應監控單元22包括有感應器(未標示)與監控模塊(未標示)，其中該感應器為電壓感應器、電流感應器、溫度感應器或負載感應器等…，或者是它們的組合，並感應器皆配合有其各自的監控模塊，用以實時監控計算機主機3並輸出偵測值。該監控模塊為電壓監控模塊、電流監控模塊、溫度監控模塊或負載監控模塊等…。
在上述設定觸發條件步驟中，觸發條件值可以根據單一感應器的單一觸發條件值而設定，也可以根據至少一感應器的至少一觸發條件值設定。並且，設定觸發條件值的時機，可以是在系統出廠前預先設定，並儲存於計算機系統的儲存單元23中，或是，在使用者開機時，由使用者隨時根據情況而設定，並儲存於計算機系統的儲存單元23中。
在上述調整該些雙迴路電源系統單元導入或切離的數目步驟中，系統根據使用者設定的觸發條件值與感應監控單元22輸出的偵測值作比較處理，來判別此時是否應該調整雙迴路電源系統單元28的數目。其中該調整雙迴路電源系統單元28可以進行雙向調整，即開啟或關閉，雙迴路電源系統單元28數目可以是一個，或是多個，當然，如果工作環境變化未到達觸發條件值時，則保持原雙迴路電源系統單元28開啟的數目。
綜上所述，本發明自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法，提供了一種可以應用於計算機主機3且可用以動態自動增加或減少雙迴路電源系統單元(DPS)開啟數目的交換式供電系統及其方法。本發明對於系統功率消耗和系統溫度的控制有顯著地提高。
以上所述內容，僅為本發明其中的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍；即凡依本發明構思進行的等同變化與修飾，皆為本發明權利要求的保護範圍所涵蓋。
權利要求
1.一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統，用來調整一轉換器之工作電源，同時通過一PWM控制電路，控制該轉換器的切換動作，以提供一直流電源到一計算機主機，其特徵在於，包括有一感應監控單元，連接於該計算機主機，用以偵測該電腦主機的工作狀態，並輸出一偵測值；一設定單元，可設定一觸發條件值，用以調整電路工作電源；一儲存單元，連接於該設定單元，用以儲存該觸發條件值；一比較單元，連接於該儲存單元與該感應監控單元，用以比較處理該偵測值與該觸發條件值，並輸出一比較結果信號；及一雙迴路電源系統開關調整單元，連接於該比較單元，並通過至少一雙迴路電源系統單元連接到該轉換器，接收該比較結果信號，同時根據該比較結果信號，用以調整該些雙迴路電源系統單元導入或切離該轉換器。
2.權利要求1所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其特徵在於，該感應監控單元，包括有至少一感應器與至少一監控模塊。
3.如權利要求2所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其特徵在於，該些感應器可為一電壓感應器、一電流感應器、一溫度感應器及一負載感應器中的各類組合。
4.如權利要求2所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其中特徵在於，該監控模塊可為一電壓監控模塊、一電流監控模塊、一溫度監控模塊及一負載監控模塊的各類組合。
5.如權利要求1所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其特徵在於，該感應監控單元，包括有一感應器與一監控模塊。
6.如權利要求5所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其特徵在於，該感應器可為一電壓感應器、一電流感應器、一溫度感應器或一負載感應器。
7.如權利要求5所述的自動調整電路工作電源的交換式供電系統，其特徵在於，該監控模塊可為一電壓監控模塊、一電流監控模塊、一溫度監控模塊或一負載監控模塊。
8.一種自動調整電路工作電源的方法，用來調整一轉換器的工作頻率，同時通過一PWM控制電路，控制該轉換器的切換動作，以提供一直流電源到一計算機主機，包括有下列步驟激活一感應監控單元；設定至少一雙迴路電源系統單元切換調整一觸發條件值；實時感應與監控該計算機主機之工作狀態，並取得該電腦主機工作狀態的一偵測值；實時比較該觸發條件值與該計算機主機工作狀態的該偵測值；及實時調整該雙迴路電源系統單元導入或切離的數目，根據該比較結果，通過一雙迴路電源系統開關調整單元來實現。
9.如權利要求8所述的自動調整電路工作電源的方法，其特徵在於，設定該觸發條件值步驟，為設定一單一感應器的一單一觸發條件值。
10.如權利要求8所述的自動調整電路工作電源的方法，其特徵在於，設定該觸發條件值步驟，為設定至少一感應器的至少一觸發條件值。
11.如權利要求8所述的自動調整電路工作電源的方法，其特徵在於，設定該觸發條件值步驟，為出廠前預先設定儲存於計算機系統的一儲存單元中。
12.如權利要求8所述的自動調整電路工作電源的方法，其特徵在於，設定該觸發條件值步驟，為開機時由使用者隨時設定，並儲存於計算機系統的一儲存單元中。
13.如權利要求8所述的自動調整電路工作電源的方法，其特徵在於，實時調整該雙迴路電源系統單元導入或切離數目的步驟，為開啟或關閉的調整。
全文摘要
一種自動調整電路工作電源的交換式供電系統及其方法，通過感應監控單元實時偵測計算機主機使用狀態，並根據使用者所設定的規範，自動開關一個或多個雙迴路電源系統單元，包括有一感應監控單元，連接於計算機主機，用以偵測計算機主機的工作狀態，並輸出一偵測值；一設定單元，可設定一觸發條件值；一儲存單元，連接於設定單元，系儲存觸發條件值；一比較單元，連接於儲存單元與感應監控單元，比較處理偵測值與觸發條件值，並輸出一比較結果訊號；及一雙迴路電源系統開關調整單元，連接於比較單元，並通過至少一雙迴路電源系統單元連接到一轉換器，接收比較結果訊號，同時根據比較結果訊號，用以調整雙迴路電源系統單元導入或切離該轉換器。
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 優先權日2004年6月30日
發明者邱詠證 申請人:技嘉科技股份有限公司