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Dokumentenidentifikation DE202006003192U1 24.08.2006
Titel Energieversorgung mit Leistungsanzeige
Anmelder ACBEL POLYTECH INC., Tamshui, Taipeh, TW
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, Schildberg, 20354 Hamburg
DE-Aktenzeichen 202006003192
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 24.08.2006
Registration date 20.07.2006
Application date from patent application 28.02.2006
IPC-Hauptklasse G06F 1/26(2006.01)A, F, I, 20060607, B, H, DE

Beschreibung[de]
1. Bereich des Gebrauchsmusters

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige und betrifft insbesondere eine Energieversorgung mit einem Steuermodul und einer Anzeige zum Anzeigen eines Betriebszustandes in Echtzeit.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die meisten elektronischen Produkte, die Computer enthalten, benötigen für ihren Betrieb Gleichstrom, und für den Computer ist im allgemeinen ein Leistungswandler zum Umwandeln der externen Wechselströme in einen Gleichstrom angebracht. Wie bei anderen elektronischen Produkten weisen diese oft Batterien oder Adapter zur Bereitstellung von Gleichstrom auf. Normalerweise weisen diese Leistungswandler darauf aufgedruckte technische Daten auf; jedoch sind die tatsächlichen Betriebseigenschaften und der Leistungszustand aus dem äußeren Erscheinungsbild nicht eindeutig zu erkennen. Mit anderen Worten, Benutzer können insbesondere dann, wenn weitere Lasten wie eine Aktualisierung oder Verstärkung der peripheren Geräte eingebracht werden, den tatsächlichen Betriebszustand nicht bequem erkennen. Mithin lässt sich die sichere Funktionsweise der Vorrichtungen nicht absolut schützen.

Um die vorgenannten Probleme zu lindern oder zu beseitigen, wird deshalb mit dem Gebrauchsmuster eine Computerenergieversorgung mit einer Leistungsanzeige geschaffen.

Dem vorliegenden Gebrauchsmuster liegt die Hauptaufgabe zugrunde, eine Computerenergieversorgung mit einer Leistungsanzeige zu schaffen, welche den Betriebszustand des Leistungswandlers, beispielsweise Stromsignale, Leistungssignale, Gesamtbetriebszeit usw., auf einem Anzeigefeld anzeigt.

Die Computerenergieversorgung mit Leistungsanzeige weist vor allem einen Leistungswandler zum Umwandeln externer Leistungslieferungen und ein als arithmetische und als Steuereinheit fungierendes Steuermodul auf, das für die Verarbeitung von Signalen von dem Leistungswandler und die Weiterleitung dieser Verarbeitungssignale zu einem Anzeigefeld zuständig ist; wobei das Anzeigefeld ein LCD- oder LED-Anzeigefeld ist und der Betriebszustand des Leistungswandlers in numerischer Wertform gezeigt ist.

Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale des Gebrauchsmusters werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen besser erkennbar.

In den Zeichnungen ist:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Computerenergieversorgung mit einer Leistungsanzeige gemäß dem Gebrauchsmuster;

2 ein Kreisblockschaltbild gemäß der ersten Ausführungsform der Computerenergieversorgung mit einer Leistungsanzeige gemäß dem Gebrauchsmuster;

3 ein Oszillogramm, das eine Zeitabfolge der Energieversorgung des Leistungswandlers und des Signals GUTE LEISTUNG;

4 ein Schaltbild eines Alarmgenerators gemäß dem Gebrauchsmuster ist;

5 ein Schaltbild eines Temperaturabfühlkreises in dem Leistungswandler gemäß dem Gebrauchsmuster;

6 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige gemäß dem Gebrauchsmuster; und

7 ein Blockschaltbild gemäß einer dritten Ausführungsform der Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige gemäß dem Gebrauchsmuster.

In 1 weist eine Computerenergieversorgung mit einer Leistungsanzeige in der ersten Ausführungsform einen Leistungswandler 10, ein Steuermodul 20 und ein Anzeigefeld 30 auf. Der Leistungswandler bezieht sich auf eine in dem Computerchassis 100 angebrachte Energieversorgung 10 zum Umwandeln der äußeren Leistung in mindestens eine Gleichstromleistung, welche von dem Computer genutzt werden kann. Das Steuermodul 20, das in Form einer peripheren Vorrichtung hergestellt werden kann, ist in dem Erweiterungsschlitz 101 des Computerchassis 100 eingerichtet und verarbeitet verschiedene von der Energieversorgung 10 gesammelte Signale und sendet dann diese verarbeiteten Signale zu dem Anzeigefeld 30. Das Anzeigefeld 30 ist in dem Computerchassis 100 angebracht, um einen tatsächlichen Betriebszustand der Energieversorgung 10 zu zeigen. Das an das Steuermodul 20 angeschlossene Anzeigefeld 30 ist im allgemeinen eine LCD (ein Flüssigkristallanzeigefeld) oder ein LED-basiertes Anzeigefeld (ein Leuchtdiodenanzeigefeld).

Die innere Struktur der Energieversorgung 10 weist eine herkömmliche Technik auf, und deshalb wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.

In 2 besitzt das Steuermodul 20 der Computerenergieversorgung einen Mikroprozessor 21, der eine arithmetische und Steuereinheit ist. Ein Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 22 weist mehrere Eingänge zum Empfangen von Statussignalen wie Stromsignalen, Leistungssignalen, Temperatursignalen usw. von der Energieversorgung 10 auf. Der A/D-Wandler 22 weist des Weiteren einen Ausgang auf, der über einen ersten internen Bus (ohne Nummer) mit dem Mikroprozessor 21 verbunden ist. Eine externe Unterbrechungsquelle 23, eine Echtzeituhr 24 und ein Speicher 25 sind alle durch den ersten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21 verbunden, wobei der Mikroprozessor 21 ein Alarmsignal (im Folgenden als Signal GUTE LEISTUNG bezeichnet) über die externe Unterbrechungsquelle 23 von der Energieversorgung 10 empfängt. Die Echtzeituhr 24 zählt die Gesamtbetriebszeit der Energieversorgung 10. Der Speicher 25 kann ein EEPROM (elektrisch löschbarer, programmierbarer Festwertspeicher) oder ein FLASH-RAM sein und zum Speichern von Daten, beispielsweise den Alarmeinstellwerten oder der Gesamtbetriebszeit, verwendet werden.

Wenn der Computer läuft, beginnt die Energieversorgung 10, Gleichstrom zu den zugehörigen Computerelementen zu liefern. Der Mikroprozessor 21 empfängt dann die Stromsignale, Leistungssignale und Temperatursignale durch den A/D-Wandler 22, und diese Signale werden in dem Mikroprozessor 21 in einen numerischen Wert umgewandelt und dann auf dem Anzeigefeld 30 als Bezugsinformationen für einen Benutzer angezeigt, der den Zustand der Energieversorgung 10 demgemäß handhaben kann.

Die externe Unterbrechungsquelle 23 in dem Steuermodul 20 ist für die Aufnahme des Signals GUTE LEISTUNG von der Energieversorgung 10 zuständig. Sobald die externe Stromversorgung zusammenbricht oder der Schalter ausgeschaltet wird oder der Überspannungs-/Überstromschutz wirkt, weist das Signal GUTE LEISTUNG eine Zustandsänderung auf. Durch die Zustandsänderung des Signals GUTE LEISTUNG wird der Mikroprozessor 21 über die externe Unterbrechungsquelle 23 unterrichtet, dass die Energieversorgung 10 bald die Lieferung von Leistung beendet, und dann wählt der Mikroprozessor 21 einen geeigneten Zeitpunkt zum Speichern der Daten in dem Speicher 25. In der in 3 gezeigten Weise besteht eine Zeitspanne zwischen der Zustandsänderung und dem Augenblick der Leistungsbeendigung. In 3 ist der Leistungszustand V33/V5/V12/IS33/IS5/IS12 der Energieversorgung 10 unter dem Alarmsignal PG dargestellt. Vor dem Abklingen des Leistungszustandssignals hat das Alarmsignal GUTE LEISTUNG, PG einen niedrigen Pegel angenommen. Eine solche Vorwarnfunktion lässt sich beispielsweise mit dem von der Firma WeltrendTM hergestellten Chip WT7515 zustande bringen. Deshalb erhält das Steuermodul 20 die Zustandsänderung des Signals GUTE LEISTUNG im Voraus, und der Mikroprozessor 21 speichert die zugehörigen Daten einschließlich der von der Echtzeituhr 24 gezählten Gesamtbetriebszeit und des Alarmeinstellwertes an dem Speicher 25.

Außerdem besitzt erhält das Steuermodul 20 weiterhin einen Digital-Analog-Wandler (D/A-Wandler) 26, einen Zeit-/Drehzahl-Zähler 27, einen Alarmgenerator 28, eine Übertragungsschnittstelle 29 und eine Steuerschnittstelle 201. Der D/A-Wandler 26 ist über den ersten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21 verbunden und sendet ein Ventilatordrehzahlsteuersignal zu der Energieversorgung 10. Der Zeit-/Drehzahl-Zähler 27 empfängt ein Signal, welches die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/MIN) eines Kühlventilators der Energieversorgung darstellt, und weist einen Ausgang auf, der über den ersten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21 verbunden ist. Der mit dem Mikroprozessor 21 verbundene Alarmgenerator 28 besteht aus einem Summer, wie er in 4 gezeigt ist. Wenn die Temperatur übermäßig hoch ist, ertönt der Summer, um den Benutzer zu alarmieren. Die Übertragungsschnittstelle 29 ist über den ersten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21 verbunden. Die Übertragungsschnittstelle 29 ist eine serielle Kommunikationsschnittstelle wie UART (Universal Asynchronous Receiver Transmission), USB (Universal Serial Bus) oder I2C BUS, welche die Datenübertragung zu dem Computer vornimmt. Die Steuerschnittstelle 201 ist über einen zweiten Bus (ohne Nummer) mit dem Mikroprozessor 21 verbunden. Die Steuerschnittstelle 20 kann die Form einer externen Drucktastengruppe aufweisen, bei welcher der Benutzer die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ventilators über die Steuerschnittstelle 20 steuern kann.

Der Bus zwischen dem Mikroprozessor 21 und dem Anzeigefeld 30 kann ein serieller Bus oder ein paralleler Bus sein, der beispielsweise durch ein von der Firma HoltekTM hergestelltes LCD-Steuerelement HT1611 ausgeführt sein kann. Für die Betriebsart mit seriellem Bus sind weniger Eingabe-/Ausgabe-Kontaktstifte (PIO) für den Mikroprozessor 21 erforderlich, die Ubertragung erfolgt jedoch vergleichsweise langsam. In der Betriebsart mit parallelem Bus werden mehr Eingabe-/Ausgabe-Kontaktstifte für den Mikroprozessor 21 verwendet, und sie weist eine vergleichsweise schnelle Übertragungsgeschwindigkeit auf. Informationen über Ausgangsstrom, Temperatur, Umdrehungsgeschwindigkeit des Ventilators und Gesamtbetriebszeit sind auf dem Anzeigefeld 30 gezeigt.

Der D/A-Wandler 26, der Zeit-/Drehzahl-Zähler 27, der Alarmgenerator 28, die Übertragungsschnittstelle 29 und die Steuerschnittstelle 201, die in das Steuermodul 20 eingebaut sind, stellen weitere Funktionen bereit:

Die Energieversorgung 10 weist in der in 5 gezeigten Weise einen Temperturabfühlkreis 11 mit einem darin eingebauten Ausgang auf, um die Innentemperatur der Energieversorgung 10 zu erfassen und das erfasste Temperatursignal an den A/D-Wandler 22 auszugeben. Das Temperatursignal wird in einen numerischen Wert umgewandelt, der zur Darstellung auf dem Anzeigefeld 30 gesendet wird. Inzwischen stellt der Mikroprozessor 21 fest, ob die Temperatur sehr viel höher als normal ist, und wenn das so ist, erhält der Summer den Befehl zum Ertönen, um den Benutzer zu alarmieren.

Der Kühlventilator ist in der Energieversorgung 10 angebracht und erzeugt ein Ventilatordrehzahlsignal, das in Pulsform zu dem Zeit-/Drehzahl-Zähler 27 gesendet wird. Der Mikroprozessor 21 stellt nach dem Drehzahlsignal fest, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit des Kühlventilators zu schnell oder zu langsam ist. Wenn das Ventilatordrehzahlsignal als abnormal beurteilt wird, gibt der Mikroprozessor 21 über den D/A-Wandler 26 ein Steuersignal zum Einstellen der Ventilatordrehzahl an die Energieversorgung 10 aus. Des Weiteren kann der Benutzer die Ventilatordrehzahl auch über die Steuerschittstelle 201 steuern. In einer Situation, in der die Ausgangsspanung des D/A-Wandlers 0–12V beträgt und das von dem Mikroprozessor 21 erzeugte Signal der Ventilatorsteuerdrehzahl 8 Bit beträgt, können nicht weniger als 28 = 256 Befehle gegeben werden. Der Benutzer kann die Menge der Befehle ändern, und wenn die Menge der Befehle auf 28 = 128 festgelegt ist, gibt der D/A-Wandler eine Spannung von 6V aus, d.h. die Hälfte der vollen Spannung. Der Spannungswert pro Bit wird mit der Formel (12V-0)/256 = 46,875mV/Bit) errechnet; mit der Ausgangsspannung wird die Ventilatordrehzahl errechnet.

Die Datenübertragung über die Übertragungsschnittstelle 29 zwischen dem Steuermodul 20 und dem Computerchassis 100 erfolgt in einem Kommunikationsprotokoll. In dem Computerbetriebssystem kann ein Überwachungsanwendungsprogramm eingebaut und mit dem Steuermodul 20 verknüpft sein. Das Überwachungsanwendungsprogramm kann ein Bedienungsfenster bereitstellen, das auf einem bereits mit dem Computer verbundenen Desktop-Anzeigefeld gezeigt wird, wodurch der Benutzer den Betriebszustand der Energieversorgung von dem Desktop-Anzeigefeld aus überwachen kann und über die Übertragungsschnittstelle 29 Befehle für das Steuermodul 20 erteilen kann, um die Ventilatordrehzahl festzulegen.

Deshalb nimmt das Steuermodul 20 die Signale zu dem Betriebszustand der Energieversorgung 10 auf, und das Ergebnis ist auf dem Anzeigefeld 30 gezeigt.

In 6 kann eine Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige auch in einem Adapter 40 angewandt werden, der eine zweite Ausführungsform des Gebrauchsmusters ist. In diesem Fall dient der Adapter 40 als Leistungswandler, und in dem Adapter 40 ist ein Steuermodul befestigt. Das Anzeigefeld 30' ist an einem Gehäuse des Adapters 40 angebracht.

7 zeigt ein Kreisblockschaltbild der Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige in der zweiten Ausführungsform. Das Steuermodul 20', der Energieversorgung umfasst einen Mikroprozessor 21', einen A/D-Wandler 22', eine externe Unterbrechungsquelle 23', eine Echtzeituhr 24', einen Speicher 25' und eine Steuerschnittstelle 201'.

Der Mikroprozessor 21' fungiert als arithmetische und Steuereinheit. Der A/D-Wandler 22' weist mehrere Eingänge auf, die Stromsignale, Leistungssignale und Temperatursignale empfangen. Der Ausgang des A/D-Wandlers 22' ist über einen dritten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21' verbunden. Die externe Unterbrechungsquelle 23' ist durch den dritten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21' verbunden, wodurch der Mikroprozessor das Signal GUTE LEISTUNG über die externe Unterbrechungsquelle 23' von dem Adapter 40 empfängt. Die Echtzeituhr 24' ist über den dritten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21' verbunden, um die Gesamtbetriebszeit des Adapters 40 zu zählen. Der Speicher 25' ist ebenfalls mit dem Mikroprozessor 21' verbunden, um einen Alarmeinstellwert und die Gesamtbetriebszeit zu speichern. Die Steuerschnittstelle 201' ist über einen vierten internen Bus mit dem Mikroprozessor 21' verbunden, der die Form einer Drucktastengruppe aufweisen kann. Auf diese Weise wird die Energieversorgung mit einer Leistungsanzeige an dem Adapter 40 angewandt.


Anspruch[de]
  1. Energieversorgung mit Leistungsanzeige, mit:

    einem Leistungswandler (10) zum Umwandeln externer Leistung in mindestens eine Gleichstromleistung;

    einem Steuermodul (20) mit mindestens einem Mikroprozessor (21) und einem Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) (22), wobei der Mikroprozessor (21) durch den A/D-Wandler (22) mit dem Leistungswandler (10) verbunden ist, um Signale von dem Leistungswandler zu empfangen; und

    einem mit dem Steuermodul (20) verbundenen Anzeigefeld (30).
  2. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 1, wobei der A/D-Wandler (22) in dem Steuermodul (20) mit dem Leistungswandler (10) verbunden ist, um Zustandssignale von dem Leistungswandler (10) zu empfangen.
  3. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei die Zustandssignale mindestens ein Spannungssignal umfassen, das einen Ausgangsstrom des Leistungswandlers (10) darstellt.
  4. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren eine externe Unterbrechungsquelle (23) umfasst, die ein von dem Leistungswandler (10) erzeugtes Alarmsignal empfängt und des Weiteren den Mikroprozessor (21) unterrichtet, wenn das Alarmsignal eine Zustandsänderung aufweist.
  5. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren eine Echtzeituhr (24) zum Zählen einer Gesamtbetriebszeit des Leistungswandlers (10) umfasst.
  6. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei der Leistungswandler (10) des Weiteren einen Temperaturabfühlkreis (11) mit einem mit dem A/D-Wandler (22) verbundenen Ausgang umfasst, wobei aus dem Temperaturabfühlkreis (11) ausgegebene Temperatursignale durch den A/D-Wandler (22) verarbeitet und dann zu dem Mikroprozessor (21) gesendet werden.
  7. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 6, wobei der Leistungswandler (10) des Weiteren einen Kühlventilator umfasst, der ein Drehzahlsignal ausgibt, das eine Drehgeschwindigkeit des Kühlventilators darstellt; und

    das Steuermodul des Weiteren einen Zeit-/Drehzahlzähler (27) und einen Digital-Analog-Wandler (D/A-Wandler) (26) umfasst, die beide mit dem Mikroprozessor (21) verbunden sind, wobei das Drehzahlsignal durch den Zeit-/Drehzahlzähler (27) empfangen und an den Mikroprozessor (21) weitergeleitet wird, so dass der Mikroprozessor (21) als Reaktion auf das Drehzahlsignal ein Steuersignal ausgeben kann, um die Drehgeschwindigkeit des Kühlventilators durch den D/A-Wandler 26 einzustellen.
  8. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren einen Speicher (25) umfasst.
  9. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren eine Übertragungsschnittstelle (29) zur Datenkommunikation mit einem Computer durch ein Kommunikationsprotokoll umfasst.
  10. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 9, wobei der Mikroprozessor (21) mit einem Überwachungsanwendungsprogramm verknüpft ist, das in ein Betriebssystem des Computers eingebaut ist, und ein Betriebsfenster bereitstellt, das auf einem mit dem Computer verbundenen Desktop-Anzeigefeld gezeigt ist.
  11. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 10, wobei die Übertragungsschnittstelle (29) ein serieller Bus ist.
  12. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren eine mit dem Mikroprozessor (21) verbundene Bedienschnittstelle (201) umfasst.
  13. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 12, wobei die Bedienschnittstelle (201) Drucktasten darauf aufweist.
  14. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul (20) des Weiteren einen mit dem Mikroprozessor (21) verbundenen Alarmgenerator (28) umfasst.
  15. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 14, wobei der Alarmgenerator (28) ein Summer ist.
  16. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 8, wobei der Speicher (25) ein elektrisch löschbarer, programmierbarer Festwertspeicher (EEPROM) ist.
  17. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 8, wobei der Speicher (25) ein Flash-RAM ist.
  18. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 1, wobei das Anzeigefeld (30) ein LCD-Anzeigefeld ist.
  19. Energieversorgung mit Leistungsanzeige nach Anspruch 1, wobei das Anzeigefeld (30) ein LED-basiertes Anzeigefeld ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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