DE10031257A1 - Unterbrechungsfreie Stromversorgung - Google Patents
Unterbrechungsfreie StromversorgungInfo
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- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
Abstract
Ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem ist an eine Hauptplatine bzw. an eine Festplatte angeschlossen. An eine Stromkontrollschaltung wird ein Unterbrechungssignal abgegeben, wodurch diese die Stromwechselschaltung ansteuert, um die Versorgung der Hauptplatine und der Festplatte auf Batteriebetrieb umzuschalten, falls bei einem laufenden Computer durch eine Stromüberwachungsschaltung eine Stromunterbrechung registriert wird. Gleichzeitig wird an eine Zentralrecheneinheit (CPU) auf der Mutterplatte ein Befehl abgegeben, laufende Programme und Daten auf der Festplatte zu speichern. Auf diese Weise ist es der CPU auf der Hauptplatine möglich, die gespeicherten Programme und Daten von der Festplatte zu lesen, sobald der Computer wieder angeschaltet wird. So kehrt der Computer in seinen ursprünglichen normalen Betriebszustand zurück. Dadurch kann bei einem eintretenden Stromausfall effektiv ein Datenverlust vermieden werden.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine unterbrechungsfreie
Stromversorgung (UPS), insbesondere auf ein
unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem (UPS-System)
mit automatischer Datenspeicherung.
Stromausfälle sind nicht ungewöhnlich. Es ist bekannt, dass
Überlastungen zu Zeiten des Spitzenstromverbrauchs
Stromausfälle verursachen können. Durch derartige
Stromausfälle können Daten, die in einem Schreib-Lese-
Speicher (RAM) eines laufenden Computers gespeichert sind,
verloren gehen, falls an dem Computer keine
unterbrechungsfreie Stromversorgung angeschlossen ist. Zur
Vorsorge schaffen viele Verbraucher ein UPS-System an.
Daher sind viele verschiedene UPS-Systeme, kommerziell
erhältlich.
Aber diese herkömmlichen UPS-Systeme arbeiten für den Zweck
der vorliegenden Erfindung aus den folgenden Gründen nur
unzureichend:
- 1. Das UPS-System kann die Stromversorgung nur für einen begrenzten Zeitraum aufrechterhalten. Außerdem ist keine Vorrichtung zur automatischen Sicherung von Daten im Computer vorgesehen. Daher gehen Daten verloren, wenn der Datensicherungsvorgang nicht innerhalb dieses begrenzten Zeitraums abgeschlossen ist.
- 2. UPS-Systeme sind voluminös.
- 3. UPS-Systeme sind relativ teuer, wobei die steigenden Kosten auf den Verbraucher abgewälzt werden.
- 4. Ein UPS-System wirkt als Umwandler von Gleich- zu Wechselstrom, bevor der Strom dem Computer zugeführt wir. Danach wandelt die Stromversorgung des Computers die Wechselstromquelle für den Computer in eine Gleichstromquelle um. Während dieser Umwandlungen geht ein beachtlicher Teil der Energie verloren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem für Computer zu
schaffen, das die vorgenannten Nachteile ausschließt und
insbesondere eine vollständige Datensicherung bei einem
Stromausfall sicherstellt.
Dies wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch 1
gekennzeichneten unterbrechungsfreien
Stromversorgungssystem erreicht. In den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
wiedergegeben.
Dem gemäß weist das unterbrechungsfreie
Stromversorgungssystem folgende Merkmale auf:
eine Batterie, die an einen Speicher, einen Stromkreis einer Hauptplatine und einen Stromkreis einer Festplatte angeschlossen ist und die Strom liefert, um den regulären Betrieb des Speichers, der Hauptplatine und der Festplatte durch die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte aufrecht zu erhalten;
einen Ladungsschaltkreis, der zwischen der Stromquelle und der Batterie angeschlossen ist und das Aufladen der Batterie durch die Stromquelle über den Ladungsschaltkreis ermöglicht;
eine Stromüberwachungsschaltung, die an die Stromquelle angeschlossen ist und ein Unterbrechungssignal an die Stromkontrollschaltung abgibt, wodurch diese eine Stromwechselschaltung ansteuert, um die Anschlüsse der Hauptplatine und der Festplatte auf die Stromkreise der Hauptplatine bzw. der Festplatte zu wechseln, wodurch der reguläre Betrieb der Mutterplatte und der Festplatte aufrecht erhalten wird und laufende Programme und Daten im Speicher der Festplatte gespeichert werden, wenn von der Stromüberwachungsschaltung eine Ausfall der Stromquelle registriert wird.
eine Batterie, die an einen Speicher, einen Stromkreis einer Hauptplatine und einen Stromkreis einer Festplatte angeschlossen ist und die Strom liefert, um den regulären Betrieb des Speichers, der Hauptplatine und der Festplatte durch die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte aufrecht zu erhalten;
einen Ladungsschaltkreis, der zwischen der Stromquelle und der Batterie angeschlossen ist und das Aufladen der Batterie durch die Stromquelle über den Ladungsschaltkreis ermöglicht;
eine Stromüberwachungsschaltung, die an die Stromquelle angeschlossen ist und ein Unterbrechungssignal an die Stromkontrollschaltung abgibt, wodurch diese eine Stromwechselschaltung ansteuert, um die Anschlüsse der Hauptplatine und der Festplatte auf die Stromkreise der Hauptplatine bzw. der Festplatte zu wechseln, wodurch der reguläre Betrieb der Mutterplatte und der Festplatte aufrecht erhalten wird und laufende Programme und Daten im Speicher der Festplatte gespeichert werden, wenn von der Stromüberwachungsschaltung eine Ausfall der Stromquelle registriert wird.
Der Betriebszustand der Stromquelle eines laufenden
Computers wird durch die Stromüberwachungsschaltung des
UPS-Systems registriert. Sobald ein Ausfall der Stromquelle
registriert wird, wird ein Unterbrechungssignal an die
Stromkontrollschaltung abgegeben, wodurch diese die
Stromwechselschaltung ansteuert, damit diese die Versorgung
der Hauptplatine und der Festplatte auf Batteriebetrieb
umschaltet, um den regulären Betrieb der Hauptplatine und
der Festplatte beizubehalten. Gleichzeitig wird ein Befehl
an die Zentrarechenleinheit (CPU) auf der Hauptplatine
abgegeben, laufende Programme und Daten auf der Festplatte
zu speichern. Daher kann die CPU auf der Hauptplatine die
gespeicherten Programme und Daten von der Festplatte lesen,
sobald der Computer wieder angeschaltet wird. Auf diese
Weise nimmt der Computer wieder seinen vorherigen regulären
Betrieb auf. So kann effektiv bei einem Stromausfall ein
Datenverlust vermieden werden.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform eines unterbrechungsfreien
Stromversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
Fig. 2 ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise eines UPS-
Systems nach Fig. 1 zeigt.
In Fig. 1 ist ein UPS-System 1 gezeigt, das gemäß der
vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das UPS-System 1 ist
an die Hauptplatine 10, die Festplatte 11, bzw. die
Stromquelle 16 angeschlossen, wobei die Stromquelle 16 für
den Computer einen Wechselstrom in einen Gleichstrom
umwandelt. Dieser Gleichstrom wird außerdem über das UPS-
System 1 in die Hauptplatine 10 und die Festplatte 11
eingespeist. Sobald durch das UPS-System 1 ein Ausfall der
Stromquelle 16 registriert wird, schaltet das UPS-System 1
automatisch auf eine Energieversorgung der Hauptplatine 10
und der Festplatte 11 um, um deren regulären Betrieb
beizubehalten. Gleichzeitig wird die Zentrarechenleinheit
(CPU) auf der Hauptplatine 10 angesteuert, um laufende
Programme und Daten auf der Festplatte 11 zu speichern.
Dadurch kann beim einem Stromausfall effektiv ein
Datenverlust vermieden werden.
Das UPS-System 1 weist einen Ladungsschaltkreis 26, eine
Batterie 25, einen Speicher 17, einen Stromkreis 13 der
Hauptplatine, einen Stromkreis 15 der Festplatte, eine
Stromkontrollschaltung 21, eine Stromwechselschaltung 23
und eine Stromüberwachungsschaltung 20 auf, wobei der
Ladungsschaltkreis 26 derart zwischen der Stromquelle 16
und der Batterie 25 angeschlossen ist, dass die Stromquelle
16 die Betrieb 25 über den Ladungsschaltkreis 26 auflädt.
Die Batterie ist an den Speicher 17, an den Stromkreis 13
der Hauptplatine bzw. den Stromkreis 15 der Festplatte
angeschlossen, um den regulären Betrieb des Speichers 17
beizubehalten.
Ferner wird die Leistung der Batterie 25 in Normalstrom
umgewandelt, um die Hauptplatine 10 und die Festplatte 11
über die Stromkreise 13, 15 der Hauptplatine bzw. der
Festplatte zu speisen. Erfindungsgemäß wird der
Betreibszustand der externen Energiequelle (d. h. der
Stromquelle 16) durch die Stromüberwachungsschaltung 20 des
UPS-Systems 1 registriert. Des weiteren wird ein
Unterbrechungssignal an die Stromkontrollschaltung 21
abgegeben, wodurch diese einen Befehl an die
Stromwwechselschaltung 23 abgibt, wodurch der Anschluss der
Hauptplatine 10 und der Festplatte 11 auf die Stromkreise
13, 15 der Hauptplatine bzw. der Festplatte gewechselt
wird, um einen regulären Betrieb der Hauptplatine 10 und
der Festplatte 11 beizubehalten, sobald von der
Stromüberwachungsschaltung 20 ein Ausfall der Stromquelle
registriert wird. Gleichzeitig wird von der
Stromkontrollschaltung 21 der Speicher 17 angesteuert, um
laufende Programme und Daten auf der Festplatte 11 zu
speichern. Daher kann die CPU auf der Hauptplatine 10 die
gespeicherten Programme und Daten von der Festplatte 11
ablesen, wenn der Computer wieder eingeschaltet wird. Auf
diese Weise kann der ursprüngliche noch reguläre
Betriebszustand des Computers wieder hergestellt werden.
Ferner wird an die Stromwechselschaltung 23 ein Befehl
abgegeben, auf einen Betrieb der Hauptplatine 10 und der
Festplatte 11 durch die Stromversorgung umzuschalten,
wodurch deren regulärer Betrieb beibehalten wird, wenn von
der Stromüberwachungsschaltung 20 ein normaler
Betriebszustand der Stromquelle 16 registriert wird.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm der Arbeitsweise des UPS-
Systems 1 gemäß der in Fig. 1 gezeigten Erfindung. Die
Arbeitsweise weist folgende Schritte auf:
In Schritt 101 wird von dem Ein-Ausgabe-Teil (BIOS) des
Computers festgestellt, ob der Computer eingeschaltet ist.
Trifft dies zu, wird mit Schritt 102 fortgefahren.
Anderenfalls wird zu Schritt 101 zurückgekehrt, um obige
Bestimmung zu wiederholen.
In Schritt 102 kontrolliert die Stromüberwachungsschaltung
20, ob die Stromquelle 16 durch eine externe
Wechselstromquelle gespeist wird. Trifft dies zu,
veranlasst die Stromkontrollschaltung 21 den
Ladungsschaltkreis 26, die Stromquelle 16 anzusteuern, um
die Batterie 25 über den Ladungsschaltkreis 26 zu laden.
Danach wird der Schritt 102 wiederholt. Falls ein Ausfall
der Stromquelle 16 registriert wird, erfolgt Schritt 103.
Bei Schritt 103 gibt die Stromüberwachungsschaltung 20 ein
Unterbrechungssignal an die Stromkontrollschaltung 21 ab,
wodurch diese einen Befehl an die Stromwechselschaltung 23
abgibt, um den Anschluss der Hauptplatine 10 und der
Festplatte 11 auf die Stromkreise 13, 15 der Hauptplatine
bzw. der Festplatte zu wechseln. Gleichzeitig werden die
Stromkreise 13, 15 der Hauptplatine und der Festplatte
angesteuert, wodurch die Batterie 25 die Mutterplatte 10
und die Festplatte 11 mit Strom versorgt, um deren
regulären Betrieb beizubehalten.
Bei Schritt 104 gibt die Stromkontrollschaltung 21 ein
Stromschlusssignal an die Hauptplatine 10 ab, wodurch die
CPU auf der Hauptplatine 10 einen Befehl an den Speicher 17
abgibt, um laufende Programme und Daten auf der Festplatte
zu speichern.
Bei Schritt 105 gibt die CPU ein Signal zum Abschluss des
Speichervorgangs an die Stromkontrollschaltung 21 ab,
wodurch diese die Stromwechselschaltung 23 ansteuert, damit
diese den Anschluss der Stromquelle 16 trennt und so die
Stromkreise 13, 15 der Hauptplatine und der Festplatte zu
deaktivieren, wodurch der Computer abgeschaltet wird.
Anschließend wird zur Wiederholung zu Schritt 101
zurückgekehrt.
Auf diese Weise ist es der CPU auf der Hauptplatine 10
möglich, von der Festplatte 11 die gespeicherten Programme
und Daten zu lesen, wenn der Computer angeschaltet wird
oder die Stromquelle 16 zu ihrem Normalbetrieb zurückkehrt.
Daher kann der Computer zu seinem vorherigen regulären
Betrieb zurückkehren.
Claims (5)
1. Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem, das
elektrisch an eine Stromquelle angeschlossen ist, um
eine Festplatte und eine Hauptplatine mit einer
Zentrarechenleinheit (CPU) eines Computers mit Energie
zu versorgen, und folgende Merkmale aufweist:
eine Batterie (25), die an einen Speicher (17), einen Stromkreis (13) einer Hauptplatine (10) und einen Stromkreis (15) einer Festplatte (11) angeschlossen ist und die einen Strom liefert, um den regulären Betrieb des Speichers, der Hauptplatine und der Festplatte durch die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte aufrecht zu erhalten;
einen Ladungsschaltkreis (26), der zwischen der Stromquelle (16) und der Batterie angeschlossen ist, und das Aufladen der Batterie durch die Stromquelle über den Ladungsschaltkreis ermöglicht;
eine Stromüberwachungsschaltung (20), die an die Stromquelle angeschlossen ist und ein Unterbrechungssignal an eine Stromkontrollschaltung (21) abgibt, wodurch diese eine Stromwechselschaltung (23) ansteuert, um die Anschlüsse der Hauptplatine und der Festplatte auf die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte zu wechseln, wodurch der reguläre Betrieb der Hauptplatine und der Festplatte aufrecht erhalten wird und laufende Programme und Daten im Speicher der Festplatte gespeichert werden, wenn von der Stromüberwachungsschaltung ein Ausfall der Stromquelle registriert wird.
eine Batterie (25), die an einen Speicher (17), einen Stromkreis (13) einer Hauptplatine (10) und einen Stromkreis (15) einer Festplatte (11) angeschlossen ist und die einen Strom liefert, um den regulären Betrieb des Speichers, der Hauptplatine und der Festplatte durch die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte aufrecht zu erhalten;
einen Ladungsschaltkreis (26), der zwischen der Stromquelle (16) und der Batterie angeschlossen ist, und das Aufladen der Batterie durch die Stromquelle über den Ladungsschaltkreis ermöglicht;
eine Stromüberwachungsschaltung (20), die an die Stromquelle angeschlossen ist und ein Unterbrechungssignal an eine Stromkontrollschaltung (21) abgibt, wodurch diese eine Stromwechselschaltung (23) ansteuert, um die Anschlüsse der Hauptplatine und der Festplatte auf die Stromkreise der Hauptplatine, bzw. der Festplatte zu wechseln, wodurch der reguläre Betrieb der Hauptplatine und der Festplatte aufrecht erhalten wird und laufende Programme und Daten im Speicher der Festplatte gespeichert werden, wenn von der Stromüberwachungsschaltung ein Ausfall der Stromquelle registriert wird.
2. Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stromkontrollschaltung den Ladungssschaltkreis
ansteuert, damit dieser einen Befehl zum Laden der
Batterie durch den Ladungsschaltkreis an die
Stromquelle abgibt, falls die Stromüberwachungs
schaltung einen normalem Betrieb der Stromquelle
registriert.
3. Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stromüberwachungsschaltung ein Unterbrechungssignal an
die Stromkontrollschaltung abgibt, wodurch diese eine
Stromwechselschaltung ansteuert, um die Anschlüsse der
Hauptplatine und der Festplatte auf die Stromkreise der
Hauptplatine, bzw. der Festplatte zu wechseln, falls
von der Stromüberwachungsschaltung der Stromversorgung
ein unregelmäßiger Betrieb registriert wird, wodurch
die Hauptplatine und die Festplatte über die
Stromkreise der Hauptplatine und der Festplatte durch
die Batterie mit Strom versorgt werden können, um deren
regulären Betrieb beizubehalten.
4. Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stromkontrollschaltung ein Stromflusssignal an die
Hauptplatine abgibt, wodurch die Zentrarechenleinheit
(CPU) auf der Hauptplatine einen Befehl zur Speicherung
laufender Programme und Daten auf der Festplatte an den
Speicher abgibt, falls die Festplatte und die
Hauptplatine auf Batteriebetrieb umgestellt sind.
5. Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die
Zentrarechenleinheit (CPU) den Befehl zur Speicherung
laufender Programme und Daten auf die Festplatte an den
Speicher abgegeben hat, die Zentrarechenleinheit (CPU)
ein Signal zum Abschluss des Speichervorgangs an die
Stromkontrollschaltung abgibt, wodurch diese die
Stromwechselschaltung ansteuert und die Verbindung zur
Stromquelle getrennt wird, um die Stromkreise der
Hauptplatine und der Festplatte abzuschalten und so den
Computer abzuschalten.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |