DE10125048A1

DE10125048A1 - Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung für einen Computer

Info

Publication number: DE10125048A1
Application number: DE10125048A
Authority: DE
Inventors: Chia-Chi Tsui; Tung-Chou Hsieh
Original assignee: ZONE Tech Inc
Current assignee: ZONE Tech Inc
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2001-12-13
Also published as: JP2002041189A; US20010047492A1; TW483215B

Abstract

Es wird eine unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung (UPS) vorgeschlagen, welche elektrisch mit einem Mainboard, einer Festplatte und einer Stromversorgung eines Computers verbunden ist. Die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung weist einen Stromerkennungsschaltkreis zum Erkennen eines Stromversorgungsstatus der Stromversorgung auf, wenn der Betrieb des Computers unterbrochen ist. Des weiteren ist ein Strommanagementschaltkreis zum Empfangen eines Blackoutsignals vorgesehen, welches von dem Stromerkennungsschaltkreis gesendet wird, wenn ein Blackout in der Stromversorgung erkannt wird. Darüber hinaus ist ein Stromschaltkreis vorgesehen, welcher durch den Strommanagentschaltkreis zur Stromversorgung des Mainboards und der Festplatte angesteuert wird. Diese Komponenten werden durch die wiederaufladbare Batterie zum Erhalt eines normalen Betriebes eines Computers mit Strom versorgt. Gleichzeitig sendet der Strommanagementschaltkreis ein entsprechendes Signal zu dem Mainboards, sodass über die zentrale Verarbeitungseinrichtung CPU der Computer normal gestartet werden kann und die Daten und Programme temporär in dem Speicher der Festplatte über die CPU gespeichert werden können. Diese gesicherten und gespeicherten Daten und Programme können von der Festplatte über die zentrale Verarbeitungseinrichtung CPU wieder abgerufen werden, wenn der Computer wieder gestartet wird. Somit ist ein normaler Betrieb des Computers wieder möglich.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung (UPS) für einen Computer.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass insbesondere in der Zeit höchster Belastung, beispielsweise in der Sommerzeit, das Stromnetz zusammenbricht und ein sogenannter Blackout vorkommt. Dabei ist bekannt, dass der Generator von dem Stromnetz getrennt wird, wenn eine Überlastung vorliegt. Ein derartiger Blackout kann Schäden bei verschiedensten elektrischen Geräten, insbesondere auch bei Computern im Betrieb verursachen, wobei dabei beispielsweise auch Daten verloren gehen können.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung zum automatischen Speichern von Daten ist bekannt und verfügbar, wobei diese unterbrechungsfreien Stromversorgungen mit einem Computer gekoppelt sind und das Mainboard, die Festplatte und die Stromversorgung mit Strom versorgen. Wenn der Stromerkennungsschaltkreis einen Blackout bei laufendem Computer erkennt, wird durch den Stromerkennungsschaltkreis ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis gesendet. Folglich kann der Strommanagementschaltkreis den Stromschaltkreis derart ansteuern, dass eine Sicherungsbatterie in Echtzeit angesteuert wird. Deshalb kann die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) Daten und Programme bei dem laufenden Computer in der Festplatte sofort speichern. Diese gesicherten und gespeicherten Daten und Programme können durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung von der Festplatte wieder aufgerufen werden, wenn der Computer wieder von einem Benutzer angeschaltet wird. Deshalb kann der Computer wieder normal betrieben werden.

Es ist darüber hinaus auch bekannt, dass ein Notprogramm in die unterbrechungsfreie Stromversorgung integriert ist. Wenn der Betrieb des Computers unterbrochen wird, kann das Notprogramm ausgeführt werden, um durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung Daten und Programme in dem Speicher temporär zu speichern. Des weiteren ist ein Sicherheitsschaltkreis in dem Computer vorgesehen, welcher die Stromversorgung direkt aktiviert, so dass einige Komponenten wie z. B. der Speicher und der Bios sowie das Mainboard, die Festplatte und die unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung heruntergefahren werden können. Dies kann Energie sparen. Allerdings weist diese bekannte unterbrechungsfreie Stromversorgung Nachteile auf. Zum Beispiel ist es für die bekannte unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung unmöglich festzustellen, ob der Betrieb des Computers unterbrochen ist. Folglich kann bei einem Blackout ein mit dem bekannten unterbrechungsfreien Stromversorgungssystem ausgerüsteter Computer nicht in der Lage sein, Daten und Programme zum temporären Speichern in einem Speicher der Festplatte für eine unbekannte Zeit zu übertragen. Dadurch können in nachteiliger Weise Daten und Programme verloren gehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Demgemäß wird eine erfindungsgemäße unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung (UPS) für einen Computer gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die erfindungsgemäße unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung ist elektrisch mit einem Mainboard, einer Festplatte und einer Stromversorgung eines Computers verbunden. Die erfindungsgemäße unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung weist einen Speicher, eine aufladbare Batterie und einen Stromerkennungsschaltkreis zum Erkennen eines Stromversorgungsstatus der Stromversorgung auf, wenn der Betrieb des Computers unterbrochen ist. Des weiteren ist bei der erfindungsgemäßen unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung ein Strommanagementschaltkreis zum Empfangen eines Blackoutsignales vorgesehen, welches von dem Stromerkennungschaltkreis gesendet wird, wenn ein Blackout in der Stromversorgung erkannt wird. Darüber hinaus ist ein Stromschaltkreis vorgesehen, welcher von dem Strommanagementschaltkreis angesteuert wird. Dieser Stromschaltkreis kann vorsehen, dass die Stromversorgung des Mainboards und der Festplatte von der üblichen Stromversorgung auf eine aufladbare Batterie umgeschaltet wird, um einen normalen Betrieb des Computers aufrecht zu erhalten, wobei gleichzeitig der Strommanagementschaltkreis ein entsprechendes Signal an das Mainboard durch einen Netzschalter des Mainboardes sendet, so dass durch eine zentrale Verarbeitungseinrichtung der Computer normal hochgefahren wird und eine temporäre Speicherung von Daten und Programmen in dem Speicher der Festplatte durchgeführt wird. Diese gesicherten und gespeicherten Daten und Programme können ohne weiteres von der Festplatte durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung wieder abgerufen werden, wenn der Computer wieder eingeschaltet wird. Folglich kann der Computer wieder normal in Betrieb genommen werden.

Die oben genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können insbesondere auch der folgenden detaillierten Beschreibung der dazugehörigen Zeichnung entnommen werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Betriebsschritte der unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung 1 (UPS) gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die erfindungsgemäße unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung 1 ist in einem Computer vorgesehen und wird von einer Stromversorgung 16 versorgt, welche eine externe Wechselspannung AC in eine interne Gleichspannung DC umwandelt, welche normalerweise bei Computern üblich ist. Des weiteren ist bei der erfindungsgemäßen unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung 1 ein Mainboard 10 und eine Festplatte 11 zur Stromversorgung mit der Spannungsquelle DC verbunden. Wenn durch die unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung 1 ein Blackout der Stromversorgung 16 detektiert wird, wird durch die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung 1 sofort das Mainboard 10 und die Festplatte 11 mit Strom versorgt, so dass z. B. eine Datensicherung oder dergleichen vorgenommen werden kann, um einen normalen Betrieb des Computers aufrecht zu erhalten. Des weiteren kann die zentrale Verarbeitungseinrichtung CPU des Computers 10 ein Speichern der Daten und Programme des laufenden Computers oder auch andere Daten und Programme im temporären Speicher der Festplatte 11 hinterlegen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Verlust von Daten laufenden Programmen bei einem Blackout vermieden werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung 1 einen Ladeschaltkreis 26, eine aufladbare Batterie 25, wie z. B. sieben seriell miteinander verbundenen Nickelhydrogen (Ni-Mh) Zellen, einen Speicher 17, ein Mainboardstromschaltkreis 13, einen Festplattenstromschaltkreis 15, einen Strommanagementschaltkreis 21, einen Stromschaltkreis 23 und einen Stromerkennungsschaltkreis 20 auf. Der Ladeschaltkreis 26 ist mit der Stromversorgung 16 und der aufladbaren Batterie 25 verbunden. Folglich kann die Stromquelle DC über die Stromversorgung 16 die aufladbare Batterie 25 versorgen, welche z. B. durch den Ladeschaltkreis 26 aufladbar ist. Die aufladbare Batterie 25 ist mit dem Speicher 17 zur Stromversorgung verbunden, wenn ein Blackout auftritt. Die aufladbare Batterie 25 ist darüber hinaus mit dem Mainboardstromschaltkreis 13 und mit dem Festplattenstromschaltkreis 15 insbesondere zur Stromversorgung verbunden, um einen normalen Betrieb während eines Blackouts zu gewährleisten. Bei der erfindungsgemäßen unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung 1 wird ein Stromerkennungschaltkreis 20 zum Erkennen eines Stromversorgungsstatus der Stromversorgung 16 verwendet. Wenn ein Blackout in der Stromversorgung 16 erkannt wird, wird ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis 21 in Echtzeit gesendet. Der Strommanagementschaltkreis 21 kann somit durch den Stromschaltkreis 23 eine Stromversorgung des Mainboards 10 und der Festplatte 11 über die Stromversorgung 16 zu dem Mainboardstromschaltkreis 13 und dem Festplattenstromschaltkreis 15 vornehmen, so dass durch die aufladbare Batterie 25 ein normaler Betrieb der Komponenten ermöglicht wird. Gleichzeitig kann der Strommanagementschaltkreis 21, welcher durch den Computer gesteuert wird, die Speicherung von Daten und Programmen sowie auch temporär andere Daten und Programme in einem Speicher 17 auf der Festplatte 11 vornehmen. Diese gesicherten und gespeicherten Daten und Programme können ohne weiteres von der Festplatte 11 über die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) wieder abgerufen werden, wenn der Computer erneut gestartet wird. Somit ist der Computer wieder normal einsatzfähig, ohne dass Daten oder Programme verloren gehen. Wenn wieder ein normaler Betrieb in der Stromversorgung 16 vorliegt, bzw. durch den Stromerkennungsschaltkreis 20 erkannt wurde, kann durch den Stromschaltkreis 21 die Stromversorgung des Mainboards 10 und der Festplatte 11 von der unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung 1 auf die Stromversorgung 16 umgeschaltet werden, um einen normalen Betrieb des Mainboardstromschaltkreises 13 und des Festplattenstromschaltkreises 15 zu ermöglichen.

In Fig. 2 ist ein Ablauf der Erkennung und Schaltung der Stromversorgung eines Computers mittels der erfindungsgemäßen unterbrechungsfreien Stromversorgungseinrichtung 1 dargestellt.

Bei dem Schritt 101 wird bei einem Ein- und Ausgang des Systems (BIOS) des Computers überprüft, ob der Computer angeschaltet ist. Wenn ja, geht das Verfahren weiter zu Schritt 102. Wenn nein, geht das Verfahren weiter zur Erkennung in Schritt 101.

Bei Schritt 102 wird vom BIOS festgestellt, ob der Betrieb des Computers unterbrochen ist. Wenn ja, geht das Verfahren zu Schritt 201. Wenn nein, geht das Verfahren zu Schritt 103.

Bei Schritt 103 wird geprüft, ob die Stromversorgung 16, z. B. eine von einer externen Spannungsquelle versorgte AC- Spannungsquelle, in Betrieb ist. Wenn ja, wird der Ladeschaltkreis 26 über den Strommanagementschaltkreis 21 aktiviert, um die Stromversorgung 16 zum Laden der aufladbaren Batterie 25 durch den Ladeschaltkreis 26 anzusteuern. Dieser Schritt wird so lange ausgeführt, bis ein Blackout in der Stromversorgung 16 erkannt wird.

Bei Schritt 104 wird durch den Stromerkennungsschaltkreis 20 ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis 21 in Echtzeit gesendet. Somit kann der Strommanagementschaltkreis 21 den Stromschaltkreis 23 zur Stromversorgung des Mainboards 10 und der Festplatte 11 über die Stromversorgung 16 aktivieren, wobei der Mainboardstromschaltkreis 13 und der Festplattenstromschaltkreis 15 über die aufladbare Batterie 25 mit Strom versorgt werden, so dass bei den Komponenten ein normaler Betrieb gewährleistet wird.

Bei Schritt 105 wird durch den Strommanagementschaltkreis 21 ein geeignetes Signal an das Mainboard 10 durch den Netzschalter des Mainboards 10 gesendet.

Bei Schritt 106 wird durch die zentrale Bearbeitungseinrichtung CPU auf dem Mainboard 10 eine Sicherung der laufenden Daten und Programme in dem Speicher 17 auf der Festplatte 11 durchgeführt.

Bei Schritt 107 wird mit der zentralen Verarbeitungseinrichtung CPU ein Speicherbeendigungssignal durch den Strommanagementschaltkreis 21 mittels des Netzschalters auf dem Mainboard 10 gesendet. Der Stromschaltkreis 23 wird durch den Strommanagementschaltkreis 21 angesteuert, um das Mainboard 10 wieder durch die Stromversorgung 16 mit Strom zu versorgen und den Mainboardstromschaltkreis 13 und den Festplattenstromschaltkreis 15 durch den Netzschalter auf dem Mainboard 10 abzuschalten, um den Computer herunterzufahren. Schließlich beginnt das Verfahren wieder bei Schritt 101.

Bei Schritt 201 wird bei dem Verfahren geprüft, ob die Stromversorgung 16 wieder normal funktioniert (z. B. ob die AC-Stromversorgung wieder von einer externe Stromquelle versorgt wird). Wenn ja, geht das Verfahren zurück zu Schritt 102. Wenn nein, geht das Verfahren zu Schritt 202.

Bei Schritt 202 wird durch den Stromerkennungschaltkreis 20 ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis 21 in Echtzeit gesendet. Der Strommanagementschaltkreis 21 steuert den Stromschaltkreis 23 an, um eine Stromversorgung des Mainboards 10 und der Festplatte 11 von der Stromversorgung 16 zu dem Mainboardstromschaltkreis 13 und zu dem Festplattenstromschaltkreis 15 zu ermöglichen, welche durch die aufladbare Batterie 25 zum Erhalt eines normalen Betriebes der Komponenten mit Strom versorgt werden.

Bei Schritt 203 wird ein geeignetes Signal des Strommanagementschaltkreises 21 zum Mainboard 10 über den Netzschalter auf dem Mainboard 10 gesendet. Des weiteren wird mit der zentralen Verarbeitungseinrichtung CPU auf dem Mainboard 10 das Mainboard 10, die Festplatte 11 und die Stromversorgung 16 derart angesteuert, dass diese Komponenten normal durch den Netzschalter auf dem Mainboard 10 funktionieren. Schließlich geht das Verfahren bei Schritt 106 weiter.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die gesicherten und gespeicherten Daten und Programme ohne weiteres von der Festplatte 11 durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung CPU wieder abgerufen werden können, wenn der Computer wieder eingeschaltet ist. Folglich kann mit dem Computer wieder normal gearbeitet werden.

Die Erfindung umfasst eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen und Modifikationen und Varianten ohne dabei den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen, welcher durch die Ansprüche angedeutet ist.

Claims

1. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung für einen Computer, welche mit einer Hauptschaltplatte (Mainboard), mit einer Festplatte und einer Stromversorgung des Computers elektrisch gekoppelt ist, und mit einem Speicher, einer aufladbaren Batterie, mit einem Stromerkennungschaltkreis zum Erkennen eines Stromversorgungsstatus bei der Stromversorgung, wenn der Computer abgeschaltet ist, mit einem Strommanagementschaltkreis zum Empfangen eines von dem Stromerkennungsschaltkreis gesendeten Blackoutsignals, wenn ein Blackout bei der Stromversorgung erkannt wird und mit einem Stromschaltkreis, welcher von dem Strommanagementschaltkreis derart angesteuert wird, dass die Stromversorgung für das Mainboard und für die Festplatte auf die wiederaufladbare Batterie umgeschaltet wird, so dass ein normaler Betrieb aufrecht erhalten wird, wobei in der gleichen Zeit der Strommanagementschaltkreis ein entsprechendes Signal zu einem Netzschalter des Mainboards sendet, um den Computer über eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) normal hochzufahren, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) des Computers temporär Daten und Programme in dem Speicher auf der Festplatte speichert.

2. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blackout in der Stromversorgung bei laufendem Computer durch den Stromerkennungsschaltkreis erkannt wird und dass ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis übermittelt wird, um den Stromschaltkreis zum Umschalten der Stromversorgung des Computers von der Stromversorgung zur aufladbaren Batterie anzusteuern, wobei gleichzeitig der Strommanagementschaltkreis ein entsprechendes Signal zum Netzschalter des Mainboards übermittelt, um durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) auf dem Mainboard eine Speicherung von Daten und Programmen auf der Festplatte vorzunehmen.

3. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladeschaltkreis vorgesehen ist, so dass im normalen Betrieb der Stromversorgung, welcher durch den Stromerkennungsschaltkreis erkannt wird, der Ladeschaltkreis zum Laden der aufladbaren Batterie von dem Stromschaltkreis aktiviert wird.

4. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mainboardstromschaltkreis und ein Festplattenstromschaltkreis vorgesehen sind, welche elektrisch mit der aufladbaren Batterie verbunden sind, wenn ein Blackout in der Stromversorgung erkannt wird und ein Blackoutsignal von dem Stromerkennungsschaltkreis zum Strommanagementschaltkreis übermittelt wird, wobei der Stromschaltkreis die Energieversorgung des Mainboards und der Festplatte von der Stromversorgung auf den Mainboardstromschaltkreis und den Festplattenstromschaltkreis zum Aufrechterhalten des normalen Betriebes umschaltet.

5. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strommanagementschaltkreis ein geeignetes Signal zum Netzschalter des Mainboards übermittelt, um eine Daten- und Programmsicherung durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) in dem Speicher der Festplatte durchführen zu lassen, wenn das Mainboard und die Festplatte mit Strom von der aufladbaren Batterie durch den Strommanagementschaltkreis versorgt werden.

6. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sichern der Daten und Programme in dem Speicher der Festplatte die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) ein entsprechendes Signal durch den Strommanagementschaltkreis zum Netzschalter des Mainboardes übermittelt, um durch den Stromschaltkreis die Versorgung des Mainboards wieder von der Stromversorgung zu übernehmen und den Mainboardstromschaltkreis und den Festplattenstromschaltkreis durch den Netzschalter des Mainboardes abzuschalten, so dass der Computer heruntergefahren werden kann.

7. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromerkennungschaltkreis ein Blackoutsignal zum Strommanagementschaltkreis sendet, wenn ein Blackout in der Stromversorgung erkannt wird, um durch den Stromschaltkreis die Stromversorgung des Mainboards und der Festplatte von der Stromversorgung auf den Mainboardstromschaltkreis und den Festplattenstromschaltkreis zum Aufrechterhalten des normalen Betriebs umzuschalten.

8. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strommanagementschaltkreis ein entsprechendes Signal an den Netzschalter des Mainboardes übermittelt, wenn das Mainboard und die Festplatte von der aufladbaren Batterie mit Strom versorgt werden, um durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) zu ermöglichen, dass das abgeschaltete Mainboard, die Festplatte und die Stromversorgung normal betrieben werden können, um Daten und Programme in dem Speicher der Festplatte zu speichern.

9. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sichern der Daten und der Programme in dem Speicher der Festplatte die zentrale Verarbeitungseinrichtung ein entsprechendes Speichersignal an den Strommanagementschaltkreis über den Netzschalter des Mainboards sendet, um durch den Stromschaltkreis das Mainboard wieder mit der Stromversorgung zu verbinden und den Mainboardstromschaltkreis und den Festplattenstromschaltkreis zum Abschalten des Computers herunterzufahren.

10. Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei normalem Betrieb der Stromversorgung des Computers der Stromerkennungsschaltkreis weiter in Betrieb ist.