CN202758313U - 电源供应器电力数据通信多主机板的架构 - Google Patents
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Abstract
一种电源供应器电力数据通信多主机板的架构，包括有至少一电源供应单元，一数据通信控制单元，一第一主机板及一第二主机板。该电源供应单元包含有一根据该电源供应单元的工作状态而产生相应至少一工作参数的电源管理单元。该数据通信控制单元包含有至少一取得该电源供应单元的该工作参数的电源管理连接端口，一储存该工作参数的缓冲存储单元，以及输出该工作参数的一第一数据输出端口以及一第二数据输出端口。该第一、第二主机板分别电性连接于该第一、第二数据输出端口以各自读取储存于该缓冲存储单元中的该工作参数。本实用新型的主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改软件或韧体，即可应用于N+M备援式电源供应系统架构上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力数据通信架构，尤指一种应用于具有电源供应单元的电子装置与多主机板之间进行电力数据通信的架构。
背景技术
电脑系统随着电脑技术的进展，可因应使用者需求提供多种功能，包括数据处理或者是休闲娱乐，因其持续处理庞大且复杂的信息而要求稳定的大功率电力供应。为防止电力供应源突然失效或因切换至备用电力时所造成的突波而损害昂贵且复杂的电器设备或使处理的信息瞬间消失，高阶电脑系统采用N+M备援式电源供应系统（Redundant Power Supply）以维持常态运作而不中断电力供应，N表示该电器设备所需总和功率负载值所应组合的电源供应器数量，M表示可允许电源供应器损坏的数量，而N≧1且M≧1。备援式电源供应系统所包含N+M组电源供应器，每一个电源供应器包含一常驻输出直流电力的常备电力单元，以及一开机状态下输出直流电力的主电力单元。目前开发出许多备援式电源供应系统，以强化备援或容错的功能，如一具备交直流电力输入的备援式电源供应器，于美国专利第7,394,674号所示，采用双电力源输入的备援式电源供应器设计，使该电源供应器在任一电力输入源中断时，仍可持续输出直流电力至电器设备正常运作。
为了能符合电脑系统效能不断提升连带耗费大量电源的需求，虽然可以增加充足电力，如前述使用N+M备援式电源供应系统等，但在绿色环保科技的趋势下，电源管理系统的重要性逐渐被重视。现今常用的电源管理系统，包括有高阶电源管理（Advanced Power Management,APM）以及先进架构电源接口（Advanced Configuration and Power Interface,ACPI）两种。传统高阶电源管理（APM）是由基本输入输出系统（Basic Input/OutputSystem,BIOS）的韧体所主导控制，不易输入指令或决定，且无法随着操作系统的改变而有效调整电力。而先进架构电源接口（ACPI）是一项新的电源管理技术，使用者可以通过操作系统进行电源管理，并且来检视电源消耗的状态。由于先进架构电源接口利用可以广泛控制硬件的操作系统取代传统利用基本输入输出系统（BIOS）管理电源，有效提升电源管理的效率。先进架构电源接口（ACPI）的电源管理搭配硬件可以对许多设备的电力耗损状况加以记录及控制，所监控的项目相当广泛，包含电源供应器的电压、主机板温度以及风扇转速等。
然而，在N+M备援式电源供应系统的架构下，若主机板欲进行不同电源供应器之间的电源管理，为了能够取得不同电源供应器中被监控的电力信息，必须修改主机板的韧体，或者增设与电源供应器的电性接点才能辨认多个电源供应器，无法简单应用于原本已经完成架构的主机板上。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于解决传统主机板应用于N+M备援式电源供应系统需要变更韧体或硬件的问题。为达上述目的，本实用新型提供一种电源供应器电力数据通信多主机板的架构，设置于一电子装置中，该电源供应器电力数据通信多主机板的架构包括有至少一提供该电子装置一运作电力的电源供应单元，一数据通信控制单元，一第一主机板以及一第二主机板。该电源供应单元包含有一根据该电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一工作参数的电源管理单元。该数据通信控制单元包含有至少一取得该电源供应单元的该工作参数的电源管理连接端口，一储存该工作参数的缓冲存储单元，以及分别电性连接该缓冲存储单元以输出该工作参数的一第一数据输出端口以及一第二数据输出端口。该第一主机板与该第二主机板分别电性连接于该第一数据输出端口与该第二数据输出端口以分别读取储存于该缓冲存储单元中的该工作参数。
于一实施例中，该第一主机板包含有连接于该数据通信控制单元的该第一数据输出端口的一第一串行数据线以及一第一串行时钟线。
于一实施例中，该第二主机板包含有连接于该数据通信控制单元的第二数据输出端口的一第二串行数据线以及一第二串行时钟线。
于一实施例中，该数据通信控制单元包含有连接于该电源管理单元的一第三串行数据线以及一第三串行时钟线。
于一实施例中，该工作参数为该运作电力的电压值。
于一实施例中，该电源管理单元电性连接于一温度感测单元，该工作参数为该电源供应单元的内部的温度。
于一实施例中，该电源管理单元电性连接于一散热风扇，该工作参数为该散热风扇的转速。
于一实施例中，该电源供应单元包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接该整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
于一实施例中，该电源供应单元电性连接于一外部电力源以转换输出驱动该电子装置运作的该运作电力。
于一实施例中，该数据通信控制单元包含有一电性连接于该电源管理连接端口的微控制单元。
于一实施例中，该电源供应器电力数据通信多主机板的架构包含有一第一电源供应单元以及一第二电源供应单元，该第一电源供应单元包含有一根据该第一电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一第一工作参数的第一电源管理单元，该第二电源供应单元包含有一根据该第二电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一第二工作参数的第二电源管理单元。
于一实施例中，该电源供应器电力数据通信多主机板的架构包含有一连接于该第一电源管理单元的第一电源管理连接端口以及一连接于该第二电源管理单元的第二电源管理连接端口。
本实用新型电源供应器电力数据通信多主机板的架构，于该电源供应单元与该主机板之间设置一数据通信控制单元，该数据通信控制单元可以分别取得不同电源供应单元的工作参数，并加以储存，以提供给后端的主机板读取。因此，该主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改软件或韧体，即可应用于N+M备援式电源供应系统架构上。
附图说明
图1为本实用新型电源供应器电力数据通信多主机板的架构一实施例的电路方块示意图。
具体实施方式
本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：
请参阅图1，为本实用新型电源供应器电力数据通信多主机板的架构一实施例的电路方块示意图，如图所示：本实用新型为一种电源供应器电力数据通信多主机板的架构，设置于一电子装置中，于本实施例该电子装置为一电脑系统。该电脑系统包含有可平行运算的一第一主机板10以及一第二主机板20，以及相互并联设置分别独立输出直流电力的一第一电源供应单元30以及一第二电源供应单元30a。该第一主机板10与该第二主机板20分别至少包含有一中央处理单元（Central Processing Unit,CPU）以及其他电子元件与电路布布局。N个该第一电源供应单元30与M个该第二电源供应单元30a可相互组合成为一N+M备援式电源供应系统，其中N≧1且M≧1；于本实施例中，则以N=1，M=1为表示。该第一电源供应单元30与该第二电源供应单元30a分别包含有一连接外部电力源40、40a的整流滤波单元31、31a、一连接该整流滤波单元31、31a的功因校正单元32、32a、一变压器33、33a、一脉宽控制单元34、34a、一开关元件35、35a以及一整流输出单元36、36a。该外部电力源40、40a输出的交流外部电力经过该整流滤波单元31、31a以及该功因校正单元32、32a后，该功因校正单元32、32a利用内部一变压电力电平调整该外部电力的功率因子及电压。该脉宽控制单元34、34a决定该开关元件35、35a的工作周期，藉以调整通过该变压器33、33a的线圈电流。最后，经由该整流输出单元36、36a产生一运作电力301、301a，并将该运作电力301、301a传送至该第一主机板10以及该第二主机板20。甚者，该第一电源供应单元30以及该第二电源供应单元30a可以共同电性连接到至少一电力整合控制单元（图中未示）。该第一电源供应单元30以及该第二电源供应单元30a内包含有至少一散热风扇38、38a以及一温度感测单元39、39a，而该散热风扇38、38a以及该温度感测单元39、39a更进一步与该第一、第二电源管理单元37、37a。
本实用新型中该第一电源供应单元30包含有一第一电源管理单元37，该第一电源管理单元37根据该第一电源供应单元30的工作状态而产生相应至少一第一工作参数。该第二电源供应单元30a包含有一第二电源管理单元37a，该第二电源管理单元37a根据该第二电源供应单元30a的工作状态而产生相应至少一第二工作参数。该第一工作参数以及该第二工作参数可为该运作电力301、301a的电压值、该第一、第二电源供应单元30、30a内部的温度或者该散热风扇38、38a的转速等。
于该电脑系统中，还包含有一分别电性连接于该第一电源供应单元30，该第二电源供应单元30a该第一主机板10以及该第二主机板20的数据通信控制单元50。该数据通信控制单元50包含有一连接于该第一电源管理单元37的第一电源管理连接端口51以及一连接于该第二电源管理单元37a的第二电源管理连接端口51a，一分别通过该第一、第二电源管理连接端口51、51a分别取得该第一电源供应单元30的第一工作参数与该第二供应单元30a的第二工作参数的微控制单元52。该微控制单元52包含有一储存该第一工作参数与该第二工作参数的缓冲存储单元521。此外，该信息通信控制单元50包含有分别电性连接该控制单元52内的缓冲存储单元521以输出该第一工作参数的一第一数据输出端口53以及输出该第二工作参数的一第二数据输出端口54。该第一主机板10与该第二主机板20分别电性连接于该第一数据输出端口53与该第二数据输出端口54。该第一主机板10得以通过该第一数据输出端口53读取储存于该缓冲存储单元521中的第一工作参数以及/或该第二工作参数。而该第二主机板20则通过该第二数据输出端口54读取储存于该缓冲存储单元521中的第一工作参数以及/或该第二工作参数。当该第一主机板10或者该第二主机板20欲对该第一电源供应单元30或该第二电源供应单元30a进行监控或管理时，可以通过软件选择读取储存于该缓冲存储单元521的第一工作参数或第二工作参数后，利用该第一主机板10或该第二主机板20的中央处理单元对该第一电源供应单元30以及/或该第二电源供应单元30a进行电源管理。本实施例中，该数据通信控制单元50与该第一、第二电源供应单元30、30a，或者与该第一、第二主机板10、20的连接方式是以内部集成电路（Inter-Integrated Circuit,I2C）总线为例，该数据通信控制单元50的该第一电源管理连接端口51以及该第二电源管理连接端口51a分别包含有连接于该第一电源管理单元37、该第二电源管理单元37a的一第三串行数据线511、511a以及一第三串行时钟线512、512a。该第一主机板10包含有连接于该数据通信控制单元50的第一数据输出端口53的一第一串行数据线11以及一第一串行时钟线12。该第二主机板20包含有连接于该数据通信控制单元50的第二数据输出端口54的一第二串行数据线21以及一第二串行时钟线22。其中，该第一串行数据线11、该第二串行数据线21以及该第三串行数据线511、511a用以双向传输数据及地址，该第一串行时钟线12、该第二串行时钟线22以及该第三串行时钟线512、512a用以双向传输时钟。
本实用新型电源供应器电力数据通信多主机板的架构，通过于这些主机板与这些电源供应单元之间设置一数据通信控制单元，可以先储存多个电源供应单元的工作参数，不同主机板再分别通过相对应的数据输出端口去取得不同电源供应单元的该工作参数进行电源管理。如此，这些主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改其韧体或者增加电性接点，有助于多个电源供应单元与多个主机板所组成的电子装置架构广泛应用。
以上已将本实用新型做一详细说明，然而以上所述者，仅为本实用新型的一优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (12)
1.一种电源供应器电力数据通信多主机板的架构，设置于一电子装置中，其特征在于，所述电源供应器电力数据通信多主机板的架构包含有：
至少一电源供应单元，所述电源供应单元提供所述电子装置一运作电力，并且所述电源供应单元包含有一根据所述电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一工作参数的电源管理单元；
一数据通信控制单元，所述数据通信控制单元包含有至少一取得所述电源供应单元的所述工作参数的电源管理连接端口，一储存所述工作参数的缓冲存储单元，以及分别电性连接所述缓冲存储单元以输出所述工作参数的一第一数据输出端口以及一第二数据输出端口；以及
一第一主机板以及一第二主机板，所述第一主机板及一第二主机板分别电性连接于所述第一数据输出端口以及所述第二数据输出端口以读取储存于所述缓冲存储单元中的所述工作参数。
2.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述第一主机板包含有连接于所述数据通信控制单元的所述第一数据输出端口的一第一串行数据线以及一第一串行时钟线。
3.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述第二主机板包含有连接于所述数据通信控制单元的所述第二数据输出端口的第二串行数据线以及一第二串行时钟线。
4.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有连接于所述电源管理单元的一第三串行数据线以及一第三串行时钟线。
5.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述工作参数为所述运作电力的电压值。
6.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述电源管理单元电性连接于一温度感测单元，所述工作参数为所述电源供应单元的内部的温度。
7.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述电源管理单元电性连接于一散热风扇，所述工作参数为所述散热风扇的转速。
8.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述电源供应单元包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接所述整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
9.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述电源供应单元电性连接于一外部电力源以转换输出驱动所述电子装置运作的所述运作电力。
10.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有一电性连接于所述电源管理连接端口的微控制单元。
11.根据权利要求1所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述电源供应器电力数据通信多主机板的架构包含有一第一电源供应单元以及一第二电源供应单元，所述第一电源供应单元包含有一根据所述第一电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一第一工作参数的第一电源管理单元，所述第二电源供应单元包含有一根据所述第二电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一第二工作参数的第二电源管理单元。
12.根据权利要求11所述的电源供应器电力数据通信多主机板的架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有一连接于所述第一电源管理单元的第一电源管理连接端口以及一连接于所述第二电源管理单元的第二电源管理连接端口。
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| CN112751406A (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-04 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 电源供应装置、半导体工艺系统与电源管理方法 |
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