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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Netzteilvorrichtung
eines Personalcomputers. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf eine Parallelschaltungsvorrichtung für das Verbinden
einer Vielzahl von Netzteilvorrichtungen des Personalcomputers in
Parallelschaltung.
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Beschreibung der zugehörigen Technik
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Angesichts
des Fortschritts in der Computerindustrie wurden Netzteile zu unabkömmlichen
Produkten. Darüber
hinaus verbraucht der Personalcomputer (PC) angesichts der Entwicklung
von qualitativ hochwertigen Produkten mehr Strom und die Netzteile
müssen
immer mehr Belastung standhalten. Wenn das Netzteil instabilen Strom
oder Strom mit unzureichender Wattzahl liefert, ist es leicht möglich, dass
ein Computer abstürzt
und die Daten auf dem Computer verloren gehen oder noch schlimmer,
die qualitativ hochwertigen Produkte in dem Computer Schaden nehmen,
was den Konsumenten Unannehmlichkeiten bereitet und zu einer Geldverschwendung
durch den Erwerb neuer Hardware führt.
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Daher
investiert jeder Hersteller bei leistungsstarken Netzteilen viel
Arbeitskraft und Geld in Forschung und Entwicklung. Da allerdings
die Entwicklung leistungsstarker Netzteile schwierig und das Material
teuer ist, sind derzeit auf dem Markt befindliche leistungsstarke
Netzteile immer teuer. Wird beispielsweise die Leistung der Netzteile
verdoppelt, steigt der Preis der Netzteile um ein Mehrfaches oder
Zehnfaches an.
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Dementsprechend
besteht bei den diesbezüglichen
Herstellern von Netzteilen ein dringender Bedarf an einer geeigneten
Lösung
zwecks Kostenreduktion.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
betrifft die vorliegende Erfindung eine Netzteilvorrichtung, durch
die zugleich die Kosten reduziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Parallschaltungsvorrichtung für das Verbinden
einer Vielzahl von Netzteilen in Parallelschaltung vor, um die Belastung
des einzelnen Netzteils zu verringern.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Netzteilvorrichtung für den Personalcomputer
vor. Der Personalcomputer schließt eine Hauptplatine mit einer
ersten Netzsteckdose ein. Die Netzteilvorrichtung schließt eine Parallelschaltungsvorrichtung,
ein erstes Netzteil und ein zweites Netzteil ein. Die Parallelschaltungsvorrichtung
schließt
einen ersten Netzstecker, eine zweite Netzsteckdose, eine erste
Netzleitungseinheit, eine dritte Netzsteckdose und eine zweite Netzleitungseinheit
ein. Der erste Netzstecker wird für das Verbinden mit der ersten
Netzsteckdose verwendet. Die erste Netzleitungseinheit ist elektrisch
zwischen den ersten Netzstecker und die zweite Netzsteckdose geschaltet.
Die zweite Netzleitungseinheit ist elektrisch zwischen den ersten Netzstecker
und die dritte Netzsteckdose geschaltet. Zusätzlich weist das erste Netzteil
für das
Verbinden mit der zweiten Netzsteckdose einen zweiten Netzstecker
auf, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen. Das zweite Netzteil
weist für
das Verbinden mit der dritten Netzsteckdose einen dritten Netzstecker
auf, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt die zweite Netzleitungseinheit
eine Verzögerungsvorrichtung
für das
Verzögern
des Steuersignals der Hauptplatine ein. Die Verzögerungsvorrichtung schließt beispielsweise
einen Transistor, einen Widerstand und einen Kondensator ein. Der
Transistor weist einen an den ersten Netzstecker gekoppelten Gatteranschluss,
einen an die erste Spannung gekoppelten Kollektor und einen an die
dritte Netzsteckdose gekoppelten Emitter auf. Ein erster Anschluss
des Widerstands ist an den Emitter des Transistors gekoppelt. Ein
erster Anschluss des Kondensators ist an den zweiten Anschluss des
Widerstands gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Kondensators
ist an die zweite Spannung gekoppelt.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließen die ersten und die zweite
Netzleitungseinheit für
das Vermeiden von Gegenstrom eine Diodeneinheit ein. Bei einer weiteren
Ausführungsform schließen die
erste und die zweite Netzleitungseinheit ferner einen Rückkopplungswechselschalter,
der zwischen die Diodeneinheit und den ersten Netzstecker gekoppelt
ist, für
das Kompensieren des von der Diodeneinheit verursachten Spannungsabfalls
ein. Bei noch einer weiteren Ausführungsform schließen das
erste und das zweite Netzteil für
das Kompensieren des von der Diodeneinheit verursachten Spannungsabfalls
einen Rückkopplungswechselschalter
ein.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt die Netzteilvorrichtung
ferner eine erste Warnschaltung und eine zweite Warnschaltung ein.
Die erste und die zweite Warnschaltung werden jeweils für das Überwachen,
ob das erste und das zweite Netzteil normal arbeiten oder nicht,
verwendet. Bei einer weiteren Ausführungsform sind das erste und
das zweite Netzteil ATX-, SFX-, LFX- oder TFX-Ausführungen. Bei noch einer weiteren
Ausführungsform
schließt
die Parallelschaltungsvorrichtung eine analoge ODER-Gatterschaltung
oder eine analoge UND-Gatterschaltung ein und weist einen ersten,
von dem ersten Netzteil ein erstes Power Good (PG)-Signal empfangenden
Eingabe-Anschluss, einen zweiten, von dem zweiten Netzteil ein zweites
PG-Signal empfangenden Eingabe-Anschluss und einen Ausgabe-Anschluss,
der der Hauptplatine ein drittes PG-Signal liefert, auf.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Parallelschaltungsvorrichtung für den Personalcomputer
vor. Der Personalcomputer schließt eine Hauptplatine, ein erstes
Netzteil und ein zweites Netzteil ein. Die Parallelschaltungsvorrichtung
schließt
einen ersten Netzstecker, eine zweite Netzsteckdose, eine erste
Netzleitungseinheit, eine dritte Netzsteckdose und eine zweite Netzleitungseinheit
ein. Der erste Netzstecker wird für das Verbinden mit der ersten
Netzsteckdose der Hauptplatine verwendet. Die erste Netzleitungseinheit
ist elektrisch zwischen den ersten Netzstecker und die zweite Netzsteckdose
geschaltet. Die zweite Netzleitungseinheit ist elektrisch zwischen
den ersten Netzstecker und die dritte Netzsteckdose geschaltet.
Das erste Netzteil weist für
das Verbinden mit der zweiten Netzsteckdose einen zweiten Netzstecker
auf, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen. Das zweite Netzteil
weist für
das Verbinden mit der dritten Netzsteckdose einen dritten Netzstecker
auf, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen.
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In
der vorliegenden Erfindung wird die Parallelschaltungsvorrichtung
für das
Verbinden einer Vielzahl von Netzteilen in Parallelschaltung für das Versorgen
einer Hauptplatine mit Strom verwendet, sodass die Belastung des
einzelnen Netzteils verringert werden kann.
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Um
die zuvor erwähnten
und weitere Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung verständlich zu
machen, werden bevorzugte Ausführungsformen,
die von Figuren begleitet werden, untenstehend im Detail beschrieben.
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Es
sollte verstanden werden, dass sowohl die vorangehende allgemeine
Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung
exemplarisch sind und die Erfindung gemäß den Ansprüchen weiter erläutern sollen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen sind zwecks weiteren Verständnisses
der Erfindung eingeschlossen und in diese Beschreibung inkorporiert
und bilden einen Teil derselben. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung
der Grundsätze
der Erfindung.
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1 ist
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet.
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2 ist
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht von Pins eines
Netzsteckers und einer Steckdose.
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3 ist
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet.
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4 ist
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Verzögerungsvorrichtung.
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5 ist
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Parallelschaltungsvorrichtung,
die eine Diodeneinheit verwendet.
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6 ist
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Parallelschaltungsvorrichtung,
die einen Rückkopplungswechselschalter
verwendet.
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7 ist
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht eines Netzteils,
das einen Rückkopplungswechselschalter verwendet.
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8 ist
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht eines Netzteils,
das einen Rückkopplungswechselschalter
verwendet.
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9 ist
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Rückkopplungsschaltung
des Netzteiles, das in der Lage ist, die Ausgabespannung zu regulieren.
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10 ist
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Warnschaltung.
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11 ist
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer analogen
ODER-Gatterschaltung.
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12 ist
gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer analogen
UND-Gatterschaltung.
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13 ist
gemäß einer
neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet.
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14 ist
gemäß einer
zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet. Unter Bezugnahme
auf 1 ist die Netzteilvorrichtung 10 für einen
Personalcomputer geeignet. Der Personalcomputer schließt eine
Hauptplatine 20 ein und die Hauptplatine 20 weist
eine Netzsteckdose 51 auf. Die Netzteilvorrichtung 10 schließt eine Parallelschaltungsvorrichtung 30,
ein Netzteil 40 und ein Netzteil 41 ein. Die Netzteile 40, 41 sind
beispielsweise ATX-, SFX-, LFX- oder TFX-Ausführungen. Die Parallelschaltungsvorrichtung 30 schließt einen
Netzstecker 61, eine Netzsteckdose 52, eine Netzleitungseinheit 71,
einen Netzstecker 53 und eine Netzleitungseinheit 72 ein.
Der Netzstecker 61 wird für das Verbinden mit der Netzsteckdose 51 verwendet.
Die Netzleitungseinheit 71 ist elektrisch zwischen den
Netzstecker 61 und die Netzsteckdose 52 geschaltet.
Die Netzleitungseinheit 72 ist elektrisch zwischen den
Netzstecker 61 und die Netzsteckdose 53 geschaltet.
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Dementsprechend
sind die Netzteile 40, 41 jeweils mittels der
Netzstecker 62 und 63 mit den Netzsteckdosen 52 und 53 verbunden,
um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen. Anders gesagt, können die Netzteile 40, 41 die
Hauptplatine gleichzeitig mit Strom versorgen. Auf diese Art und
Weise werden nicht nur die Netzteile 40, 41 weniger
stark belastet, sondern auch die Stromstabilität wird verbessert. Zusätzlich sei
anzumerken, dass die Netzteile 40, 41 das Steuersignal
(z. B. PS_ON-Signal) der Hauptplatine 20 mittels der Parallschaltungsvorrichtung 30 empfangen.
Das bedeutet, die Hauptplatine 20 kann steuern, ob die
Netzteile 40, 41 ein- oder ausgeschaltet sind.
Dadurch kann das Problem des manuellen Ein- oder Ausschaltens der Netzteile 40, 41 vermieden
werden. Unter einem anderen Gesichtspunkt kann zusätzlich bei
der obigen Ausführungsform
angenommen werden, dass der Personalcomputer die Hauptplatine 20 und
die Netzteile 40, 41 einschließt. Anschließend wird
für das
Veranschaulichen jeder Ausführungsform
jeder Pin der Netzstecker 61–63 und der Netzsteckdosen 51–53 im
Detail wie folgt beschrieben.
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2 ist
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht von Pins eines
Netzsteckers und einer Steckdose. Unter Bezugnahme sowohl auf
1 als
auch auf
2 wird der Netzstecker
62 als
ein Beispiel zur Veranschaulichung festgelegt und die Netzstecker
61,
63 und
die Netzsteckdosen
51–
53 werden
nicht beschrieben. Bei dieser Ausführungsform dient die Anzahl
der Pins des Netzsteckers
61, beispielsweise 24 (P1–P24), der
Veranschaulichung. Bei anderen Ausführungsformen können die
Definition und Anzahl der Pins des Netzsteckers
61 wie
erforderlich geändert
werden. Gleichermaßen haben
die Netzleitungseinheiten
71,
72 bei dieser Ausführungsform
jeweils
24 Drähte.
Tabelle 1 listet wie folgt die Spannung und die Farbe des Drahtes
jedes Pins auf. Tabelle 1: Signal und Farbe jedes Pins
Pin | Signal
(Spannung) | Farbe | Pin | Signal
(Spannung) | Farbe |
P1 | DC
+3,3 V | orange | P13 | DC
+3,3 V | orange |
P2 | DC
+3,3 V | orange | P14 | DC –12 V | blau |
P3 | COM | schwarz | P15 | COM | schwarz |
P4 | DC
+5 V | rot | P16 | PS_ON | grün |
P5 | COM | schwarz | P17 | COM | schwarz |
P6 | DC
+5 V | rot | P18 | COM | schwarz |
P7 | COM | schwarz | P19 | COM | schwarz |
P8 | PG | grau | P20 | reserviert | N/C |
P9 | Standby
+5 V | Purpur | P21 | DC +5 V | rot |
P10 | DC
+12 V1 | gelb | P22 | DC +5 V | rot |
P11 | DC
+12 V1 | gelb | P23 | DC +5 V | rot |
P12 | DC
+3,3 V | orange | P24 | COM | schwarz |
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In
Tabelle 1 stehen DC +3,3 V, +5 V, –12 V und +12 V für vom Netzteil 40 in
einem Start-Zustand gelieferte DC +3,3 V, +5 V, –12 V und +12 V, doch das Netzteil 40 liefert
in einem Standby-Zustand keine Spannung. COM ist die Erdung (Spannung
= 0 V). Das PG-Signal ist das bei Abschluss der Verarbeitung durch Netzteil 40 zu
der Hauptplatine rückübertragene
Signal. Weist das PG ein hohes Logiklevel auf, wird angezeigt, dass
das Netzteil 40 gut funktioniert. Im gegenteiligen Fall,
wenn das PG ein niedriges Logiklevel aufweist, wird angezeigt, dass
das Netzteil 40 schlecht funktioniert. Standby +5 V zeigt
an, dass das Netzteil 40 in dem Start-Zustand oder in dem
Standby-Zustand eine Spannung von DC 5 V liefert. PS_ON ist das
Steuersignal der Hauptplatine 20, die steuert, ob das Netzteil 40 ein-
oder ausgeschaltet ist (Eingabe des Start-Zustands oder des Standby-Zustands).
Der Pin P20 ist ein reservierter Pin und wird ständig verwendet.
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Durchschnittsfachmänner können die
Implementierung gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung und der Lehre der obigen Ausführungsform
wie erforderlich ändern.
Beispielweise ist 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht der Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet. Unter Bezugnahme
auf 3 können
die Elemente dieser Ausführungsform
mit Bezug auf die Vorrichtung der obigen Ausführungsform durch dieselben
Bezugsziffern ausgedrückt
werden. Es sei anzumerken, dass ob eines Bedarfs an Steuerung für das Vermeiden
gegenseitiger Signalstörung
die Netzleitungseinheit 70 in der Verzögerungsvorrichtung 80 angeordnet
sein kann. Die Verzögerungsvorrichtung 80 wird
für das
Verzögern
des Steuersignals (PS_ON-Signal) der Hauptplatine 20 um
beispielsweise 20 ms verwendet. Auf diese Art und Weise wird das
Netzteil 40 früher
eingeschaltet als das Netzteil 41, wodurch die instabile
Komponente des Stromsystems vermieden wird. Benutzer der vorliegenden
Erfindung bestimmen, ob die Verzögerungsvorrichtung 80 je
wie erforderlich verwendet wird oder nicht. Die Verzögerungsvorrichtung 80 wird
dann wie folgt weiter beschrieben.
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4 ist
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Verzögerungsvorrichtung.
Unter Bezugnahme sowohl auf 3 als auch
auf 4 schließt
die Verzögerungsvorrichtung 80 beispielweise
einen Transistor 401, einen Widerstand 402 und
einen Kondensator 403 ein. Ein Gatteranschluss des Transistors 401 ist
an den Netzstecker 61 gekoppelt. Ein Kollektor des Transistors 401 ist
an die erste Spannung, beispielsweise die COM-Spannung der Netzleitungseinheit 72,
gekoppelt. Ein Emitter des Transistors 401 ist an die Netzsteckdose 53 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Widerstands 402 ist an den Emitter
des Transistors 401 gekoppelt. Ein erster Anschluss des
Kondensators 403 ist an den zweiten Anschluss des Widerstands 402 gekoppelt
und der zweite Anschluss des Kondensators 403 ist an die
zweite Spannung, beispielsweise die COM-Spannung der Netzleitungseinheit 72,
gekoppelt. Daher bilden der Widerstand 402 und der Kondensator 403 eine
Widerstand-Kondensator (RC)-Schaltung mit einer Verzögerungswirkung,
wodurch das Steuersignal (beispielsweise das PS_ON-Signal) der Hauptplatine 20 verzögert wird.
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Durchschnittsfachmänner können wie
erforderlich für
das Vermeiden von Gegenstrom eine Diodeneinheit an den Netzleitungseinheiten 71, 72 anordnen.
Beispielsweise ist 5 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Parallelschaltungsvorrichtung,
die eine Diodeneinheit verwendet. Unter Bezugnahme auf 3 und 5 schließen bei
dieser Ausführungsform
die Netzleitungseinheiten 71, 72 jeweils die Diodeneinheiten 90, 91 ein,
wobei die Diodeneinheiten 90, 91 gemäß den unterschiedlichen
Anforderungen Dioden 92 in unterschiedlicher Anzahl und
in unterschiedlicher Richtung (beispielsweise eine Vielzahl von
parallelgeschalteten Dioden 92) aufweisen können.
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Beispielsweise
wenn der A1-Anschluss des Netzteils 40 und der A2-Anschluss
des Netzteils 41 der Hauptplatine 20 eine negative
Spannung (z. B. –12
V) liefern. Die Diodeneinheit 90 ist zwischen das Netzteil 40 und
die Hauptplatine 20 geschaltet. Eine Kathode der Diode 92 ist
an das Netzteil 40, eine Anode der Diode 92 an
die Hauptplatine 20 gekoppelt. Die Diodeneinheit 91 kann
aus der obigen Beschreibung abgeleitet werden. Auf diese Art und
Weise wird der Gegenstrom der Netzteile 40, 41 vermieden.
Es sei anzumerken, dass wenn der von den Netzteilen 40, 41 gelieferte
Strom eine positive Spannung aufweist, die Kopplungsrichtung der
Diode 92 entsprechend verändert wird und ebenfalls der
Gegenstrom vermieden werden kann.
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Angesichts
der obigen Ausführungsform
können
die Diodeneinheiten 90, 91 in gewisser Weise den Abfall
der von den Netzteilen 40, 41 gelieferten Spannung
verursachen. Um den von den Diodeneinheiten 90, 91 verursachten
Spannungsabfall zu vermeiden, können
Durchschnittsfachmänner
daher wie erforderlich an den Netzleitungseinheiten 71, 72 jeweils
einen Rückkopplungswechselschalter
anordnen, wodurch die Vorspannung korrigiert wird. Beispielsweise
ist 6 gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Parallelschaltungsvorrichtung,
die einen Rückkopplungswechselschalter
verwendet. Unter Bezugnahme sowohl auf 3 als auch
auf 6 weist bei dieser Ausführungsform das Netzteil 40 die
beiden Anschlusspunkte A1 und B1 auf. Das Netzteil 41 weist
die Anschlusspunkte A2 und B2 auf. Es wird angenommen, dass die
Anschlusspunkte A1 und A2 die Hauptplatine 20 mit der Spannung
von 5 V versorgen. Allerdings kann der von den Diodeneinheiten 90, 91 verursachte
Spannungsabfall dazu führen, dass
die von der Hauptplatine 20 empfangene Spannung weniger
als 5 V beträgt,
beispielsweise 4,7 V.
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Dementsprechend
wird für
das Kompensieren des von der Diodeneinheit 90 verursachten
Spannungsabfalls mittels Rückkoppeln
ein Rückkopplungswechselschalter 110 zwischen
der Diodeneinheit 90 und dem Netzteil 40 (oder
dem Netzstecker 52) angeordnet. Es sei anzumerken, dass
bei Parallelschaltung der Netzteile 40, 41 der
Rückkopplungswechselschalter 110 für das Koppeln
des Anschlusspunktes B1 an die Hauptplatine 20 umgeschaltet
wird, wodurch die Vorspannung zu dem Netzteil 40 rückgekoppelt
wird. Im gegenteiligen Fall kann der Rückkopplungsschalter 110 bei
getrennter Verwendung der Netzteile 40, 41 für das Koppeln des
Anschlusspunktes B1 an den Anschlusspunkt A1 umgeschaltet werden,
wodurch unter Verwendung der Spannung in dem Netzteil 40 die
Rückkopplung
kompensiert wird. Der Rückkopplungswechselschalter 111 kann
aus der obigen Beschreibung abgeleitet werden und die Details werden
hierin nicht beschrieben.
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Durchschnittsfachmänner können gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung und der Lehre der obigen Ausführungsform
die Anordnungsposition des Rückkopplungswechselschalters
wie erforderlich ändern.
Beispielsweise ist 7 gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht eines Netzteils,
das einen Rückkopplungswechselschalter
verwendet. Unter Bezugnahme auf 3 und 7 können sich
Elemente mit denselben Ziffern der obigen Ausführungsformen auf die Implementierung
der obigen Ausführungsformen
beziehen. Insbesondere sei anzumerken, dass bei dieser Ausführungsform
die Rückkopplungswechselschalter 110, 111 jeweils
in den Netzteilen 40, 41 angeordnet sind.
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Durchschnittsfachmänner können gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung und der Lehre der obigen Ausführungsformen
die von der Diodeneinheit verursachte Vorspannung wie erforderlich ändern. Beispielsweise
ist 8 gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht eines Netzteils,
das eine Rückkopplungsschaltung
verwendet. Unter Bezugnahme auf 8 können sich
Elemente mit denselben Ziffern der obigen Ausführungsformen auf die Implementierung
der obigen Ausführungsformen
beziehen. Bei dieser Ausführungsform
schließen
die Netzteile 40, 41 jeweils einen Spannungstransformator 120,
eine Filter-Gleichrichterschaltung 130, eine Rückkopplungsschaltung 140 und
einen IC zur Pulsbreitenmodulation (PWM-IC) 150 ein.
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Dementsprechend
wird der Spannungstransformator 120 für das Umwandeln von Spannung
verwendet, beispielsweise hohe in niedrige Spannung oder niedrige
in hohe Spannung. Die Filter-Gleichrichterschaltung 130 wird
für das
Stabilisieren, Umformen der Wellenform der Spannung oder für das Umwandeln
von AC in DC verwendet. Die Rückkopplungsschaltung 140 ist
für das Überwachen
der Vorspannung der Ausgabespannung verantwortlich, wodurch Spannungsrückkopplung
kompensiert wird. Der PWM-IC 150 unterstützt den
Spannungstransformator 120 bei der Regulierung der Spannung
gemäß einem Überwachungssignal
der Rückkopplungsschaltung 140.
Da die Diodeneinheiten 90, 91 die Vorspannung
verursachen können,
kann die Ausgabespannung der Netzteile 40, 41 direkt
reguliert werden, wodurch die von den Diodeneinheiten 90, 91 verursachte
Vorspannung kompensiert wird. Beispielsweise sollte das Netzteil 40 der
Hauptplatine 20 eine Spannung von 3,3 V liefern, doch die
Diodeneinheit 90 verursacht den Spannungsabfall von 0,3
V, sodass die Hauptplatine 20 lediglich eine Spannung von
3 V empfängt.
Daher wird bei dieser Ausführungsform
die Ausgabespannung des Netzteils 40 so reguliert, dass
eine Spannung von 3,6 V ausgegeben wird. Auf diese Art und Weise
kann die Hauptplatine 20 eine Spannung von 3,3 V empfangen.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
können
Durchschnittsfachmänner
den Rückkopplungswechselschalter
in den Netzteilen 40, 41 anordnen, um wie erforderlich
die Regulierung der Ausgabespannung der Netzteile 40, 41 zu
unterstützen. 9 ist
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Rückkopplungsschaltung
eines Netzteils, das in der Lage ist, die Ausgabespannung zu regulieren.
Unter Bezugnahme sowohl auf 8 als auch
auf 9 schließt
die Rückkopplungsschaltung 140 eine
verstärkende
Schaltung 160 und eine Wechselschaltereinheit 190 ein.
Die verstärkende Schaltung 160 schließt eine
Vielzahl von Widerständen 170 und
Kondensatoren 180 ein, was eine herkömmliche Technik ist und hierin
nicht beschrieben wird.
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Es
sei anzumerken, dass die Wechselschaltereinheit 190 einen
Rückkopplungswechselschalter 210 und
einen Widerstand 170 einschließt. Die Wechselschaltereinheit 190 kann
das Schaltwiderstandverhältnis der
oberen und unteren Schaltungen der verstärkenden Schaltung 160 verändern, wodurch
die Ausgabe des Überwachungssignals
durch die Rückkopplungsschaltung 140 an
den PWM IC 150 und ferner die Ausgabespannung der Netzteile 40, 41 verändert werden,
um die von den Diodeneinheiten 90, 91 verursachte
Vorspannung zu vermeiden.
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Durchschnittsfachmänner können gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung und der Lehre der obigen Ausführungsformen
die Warnschaltung wie erforderlich ändern. Beispielsweise ist 10 gemäß einer sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Warnschaltung.
Unter Bezugnahme auf 10 sind bei dieser Ausführungsform
+5VSB, PG und PS_ON jeweils die Pins P9, P8 und P16 des Netzteils.
Die Warnschaltung 220 schließt eine Vielzahl von Widerständen 170 und
Transistoren 231–233 ein.
Weist das PG ein niedriges Logiklevel auf (das Netzteil erzeugt
Fehler), ist der Transistor 231 in dem Einschalt-Zustand.
Im gegenteiligen Fall, wenn das PG ein hohes Logiklevel aufweist
(beim Netzteil treten keine Fehler auf), ist der Transistor 231 in
dem Abschalt-Zustand. Wenn der Benutzer daher einen Netzschalter
(nicht gezeigt) eines Hostcomputers (nicht gezeigt) drückt, gibt
das PS_ON für
das Einschalten des Transistors 232 ein Signal beim niedrigen
Logiklevel aus. Zu diesem Zeitpunkt wird der Transistor 233 eingeschaltet,
wenn der Transistor 231 ebenfalls in dem Einschalt-Zustand
ist, und ein Summer 240 ertönt, um den Benutzer zu warnen,
dass das Netzteil Fehler erzeugt. Bei weiteren Ausführungsformen
wird der Summer 240 durch Kontrolllampen ersetzt und die
Details werden hierin nicht beschrieben. Zusätzlich sei anzumerken, dass eine
Vielzahl von Warnschaltungen 220 jeweils für das Überwachen
in Echtzeit des Betriebszustands einer Vielzahl von Netzteilen verwendet
wird. Durchschnittsfachmänner
können
die Warnschaltung 220 in jedem Netzteil anordnen und sie
wie erforderlich in die Parallelschaltungsvorrichtung oder den Hostcomputer
integrieren.
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Unter
kontinuierlicher Bezugnahme auf 1 können Durchschnittsfachmänner die
Implementierung der Parallelschaltungsvorrichtung 30 gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung und der Lehre der obigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wie erforderlich ändern. Beispielsweise wird
der Parallelschaltungsvorrichtung 30 eine analoge ODER-Gatterschaltung
hinzugefügt,
um das Problem, dass die Hauptplatine 20 lediglich den
Pin P8 des Netzteils 40 oder des Netzteils 41 empfangen
kann, zu lösen.
Ein erster Eingabe-Anschluss der analogen ODER-Gatterschaltung empfängt das
PG-Signal PG 1 des Netzteils 40. Ein zweiter Eingabe-Anschluss
der analogen ODER-Gatterschaltung koppelt das PG-Signal PG 2 des
Netzteils 41. Ein Ausgabe-Anschluss der analogen ODER-Gatterschaltung
ist an die Hauptplatine 20 gekoppelt. Auf diese Art und
Weise kann die Hauptplatine, wenn das Netzteil 40 oder 41 normal
arbeiten kann, bestimmen, ob die Netzteilvorrichtung 10 funktionsbereit
ist. Anders ausgedrückt
kann die Hauptplatine 20 erfolgreich gestartet werden,
solange die Hauptplatine 20 zumindest von einem der Netzteile 40, 41 mit
Strom versorgt wird. Unter einem anderen Gesichtspunkt kann die
Hauptplatine 20 normal weiterarbeiten, sollte eines der
Netzteile 40, 41 ausfallen. Die Implementierung
der analogen ODER-Gatterschaltung wird untenstehend weiter im Detail
beschrieben.
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11 ist
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer analogen
ODER-Gatterschaltung. Unter Bezugnahme auf
1 und
11 schließt die analoge ODER-Gatterschaltung
250 bei
dieser Ausführungsform
eine Vielzahl von Widerständen
170,
einen Kondensator
180 und Transistoren
234–
236 ein.
Die analoge ODER-Gatterschaltung
250 weist zwei Eingabe-Anschlüsse für das Empfangen
des PG-Signals PG 1 des Netzteils
40 bzw. des PG-Signals
PG 2 des Netzteils
41 auf und gibt das Ausgabesignal PG
an die Hauptplatine
20 aus. Bei dieser Ausführungsform
sind die Transistoren
234 und
235 NMOS-Transistoren
und der Transistor
236 ist ein PMOS-Transistor. Durchschnittsfachmänner sollten
die Betriebsgrundsätze
der analogen ODER-Gatterschaltung
250 kennen, daher werden
sie hierin nicht beschrieben, und ansonsten kann auf die wahren
Werte in Tabelle 2 Bezug genommen werden. 1 steht für das hohe
Logiklevel und 0 für
das niedrige Logiklevel. Anders ausgedrückt erzeugt die Hauptplatine
20 nur
bei gleichzeitigem Ausfallen der Netzteile
40,
41 Fehler.
Reichen die von einem einzigen Netzteil ausgegebenen Wattzahlen
aus, um den Betriebsanforderungen der Hauptplatine
20 zu
entsprechen, kann der Benutzer daher lediglich ein einziges Netzteil
(
40 oder
41) verwenden, um die Hauptplatine
20 mit
der erforderlichen elektrischen Energie zu versorgen. Fest steht,
dass der Benutzer ebenfalls eine Vielzahl von Netzteilen (z. B.
Netzteile
40,
41) verwenden kann, um die Hauptplatine
20 gleichzeitig
mit der erforderlichen elektrischen Energie zu versorgen. Tabelle 2: Tabelle mit wahren Werten der
analogen ODER-Gatterschaltung 250 und Leitungszustand jedes Transistors
PG1 | Transistor 234 | PG2 | Transistor 235 | Transistor 236 | PG |
0 | AUS | 0 | AUS | AUS | 0 |
0 | AUS | 1 | AN | AN | 1 |
1 | AN | 0 | AUS | AN | 1 |
1 | AN | 1 | AN | AN | 1 |
-
Wenn
sich das Ausfallen eines der Netzteile 40, 41 auf
den Betrieb der Hauptplatine 20 auswirkt, können Durchschnittsfachmänner die
analoge ODER-Gatterschaltung der obigen Ausführungsform in eine analoge
UND-Gatterschaltung abändern.
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Beispielsweise
ist 12 gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer analogen
UND-Gatterschaltung. Unter Bezugnahme sowohl auf 1 als
auch auf 12 schließt die analoge UND-Gatterschaltung 260 bei
dieser Ausführungsform
eine Vielzahl von Widerständen 170,
einen Kondensator 180 und Transistoren 237–239 ein.
Die analoge UND-Gatterschaltung 260 weist zwei Eingabe-Anschlüsse für das Empfangen
des PG-Signals PG 1 des Netzteils 40 bzw. des PG-Signals
PG 2 des Netzteils 41 auf und gibt das Ausgabesignal PG
an die Hauptplatine 20 aus. Bei dieser Ausführungsform
sind die Transistoren 237 und 238 PMOS-Transistoren
und der Transistor 239 ist ein NMOS-Transistor. Durchschnittsfachmänner sollen
die Betriebsgrundsätze
der analogen UND-Gatterschaltung 260 kennen, daher werden
sie hierin nicht beschrieben, und ansonsten kann auf die wahren
Werte in Tabelle 3 Bezug genommen werden.
-
In
Tabelle 3 steht 1 für
das hohe Logiklevel und 0 für
das niedrige Logiklevel. Anders ausgedrückt, solange eines der Netzteile
40,
41 ausfällt, kann
die Hauptplatine
20 das Ausfallen eines der Netzteile
40,
41 erfassen.
Unter einem anderen Gesichtspunkt betrachtet kann die Hauptplatine
20 nur
bei Normalbetrieb der Netzteile
40,
41 normal
arbeiten, was von Vorteil ist bei der Lösung des Problems, dass instabiler
Strom geliefert wird oder dass dadurch, dass lediglich eines der
Netzteile
40,
41 dazu verwendet wird, die Hauptplatine
20 mit
Strom zu versorgen, dasselbe zu stark belastet wird. Zusätzlich sei
anzumerken, dass Durchschnittsfachmänner jede analoge, logische
Schaltung für
das Bestimmen des von der Hauptplatine gelieferten PG-Signals in
unterschiedlichen logischen Kombinationen verwenden können. Tabelle 3: Tabelle mit wahren Werten der
analogen UND-Gatterschaltung 260 und Leitungszustand jedes Transistors
PG1 | Transistor 237 | PG2 | Transistor 238 | Transistor 239 | PG |
0 | AN | 0 | AN | AUS | 0 |
0 | AN | 1 | AUS | AUS | 0 |
1 | AUS | 0 | AN | AUS | 0 |
1 | AUS | 1 | AUS | AN | 1 |
-
Durchschnittsfachmänner können gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung die Lehre der obigen Ausführungsformen
in eine Ausführungsform
integrieren. Beispielsweise ist 13 gemäß einer
neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet. Unter Bezugnahme
auf 13 werden in 13 zum
Zwecke der Vereinfachung der Rückkopplungswechselschalter
und die Rückkopplungsleitung
weggelassen, aber der Teil kann unter Bezugnahme auf die Implementierung
der obigen Ausführungsformen
in die Parallelschaltungsvorrichtung 31 oder die Netzteile 40, 41 integriert
werden. Benutzer der vorliegenden Erfindung können bestimmen, ob die Verzögerungsvorrichtung 80 wie
erforderlich für
das gleichzeitige Starten der Netzteile 40, 41 weggelassen
wird. Zusätzlich
können
Benutzer der vorliegenden Erfindung wahlweise einen Teil der Dioden
in 13 (beispielsweise die an +5 V SB1 und +5 V SB2
gekoppelte Diode) weglassen.
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Durchschnittsfachmänner können die
Anzahl der Netzteile und dementsprechend die Anzahl der Netzsteckdosen
und der Netzleitungseinheiten der Parallelschaltungsvorrichtung
wie erforderlich verändern.
Beispielsweise ist 14 gemäß einer zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine schematische Ansicht einer Netzteilvorrichtung,
die eine Parallelschaltungsvorrichtung verwendet. Unter Bezugnahme
auf 14 schließt
die Netzteilvorrichtung 10 bei dieser Ausführungsform
eine Parallelschaltungsvorrichtung 31 und Netzteile 40, 41 und 42 ein.
Die Parallelschaltungsvorrichtung 31 schließt einen
Netzstecker 61, Netzsteckdosen 52, 53 und 54 und
Netzleitungseinheiten 71, 72 und 73 ein.
Die Implementierung der restlichen Teile kann sich auf die Ausführungsform
in 1 beziehen und wird hierin nicht beschrieben.
Auf diese Art und Weise können
die Netzteile 40, 41 und 42 unter Verwendung
der Parallelschaltungsvorrichtung 32 die Hauptplatine 20 gleichzeitig
mit Strom versorgen, was von Vorteil ist, weil die Belastung der
Netzteile 40, 41, und 42 verringert sowie
die Stromstabilität
verbessert wird.
-
Es
sei anzumerken, dass trotz der Beschreibung der möglichen
Formen der Parallelschaltungsvorrichtung und der Netzteilvorrichtung
bei den obigen Ausführungsformen
Durchschnittsfachmänner
wissen sollen, dass jeder Hersteller über ein unterschiedliches Design
der Parallschaltungsvorrichtung der Netzteilvorrichtung verfügt. Daher
beschränkt
sich die Anmeldung der vorliegenden Erfindung nicht auf die möglichen
Formen. Anders ausgedrückt
wird, solange eine Vielzahl von Netzteilen mittels der Parallelschaltungsvorrichtung parallel
geschaltet wird, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen, dem
Wesen der vorliegenden Erfindung entsprochen.
-
Zusammenfassend
sei gesagt, dass die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zumindest die nachfolgenden Vorteile
aufweisen.
- 1. Mittels der Parallelschaltungsvorrichtung
wird eine Vielzahl von Netzteilen in Parallelschaltung verbunden,
um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen, wodurch das einzelne
Netzteils weniger stark belastet und die Stromstabilität verbessert
wird.
- 2. Die Verzögerungsvorrichtung
wird für
das Bestimmen der Reihenfolge, in der die Hauptplatine die Vielzahl
von Netzteilen startet, verwendet, um einen Konflikt zwischen der
Vielzahl von Netzteilen zu verhindern.
- 3. Die Diodeneinheit ist für
das Vermeiden von Gegenstrom auf der Parallelschaltungsvorrichtung
angeordnet und der Rückkopplungswechselschalter wird
zugleich verwendet, um zu vermeiden, dass die Diodeneinheit die
Vorspannung der Ausgabespannung des Netzteils verursacht.
- 4. Die Warnvorrichtung wird für das Überwachen in Echtzeit, ob jedes
Netzteil normal arbeitet, verwendet, um bei weiteren Vorrichtungen
Fehler zu vermeiden, wenn Fehler am Netzteil nicht rechtzeitig behoben werden.
- 5. Durch die Verwendung der analogen ODER-Gatterschaltung, der
analogen UND-Gatterschaltung oder der Kombination der obigen Schaltungen
kann das Problem, dass die Hauptplatine lediglich das PG von einem
Netzteil empfangen kann, gelöst
werden und zahlreiche unterschiedliche, logische Kombinationen des
PG jedes Netzteils können
als das der Hauptplatine gelieferte PG ausgegeben werden, wodurch
der Zustand, bei dem die Hauptplatine normal arbeiten kann, flexibler
bestimmt werden kann.
- 6. Die Vielzahl von Netzteilen wird in Parallelschaltung verbunden,
um das einzelne Netzteil weniger stark zu belasten. Bei dem Ausfallen
eines Teils der Netzteile können
die restlichen Netzteile weiterhin normal arbeiten. Zusätzlich kann
die Vielzahl von Netzteilen im Vergleich zu einem einzigen Netzteil
die Kosten der Hardware maßgeblich
reduzieren.
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Dem
Fachmann ist ersichtlich, dass an der Struktur der vorliegenden
Erfindung zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen
werden können,
ohne dass vom Schutzumfang oder Wesen der Erfindung abgewichen wird.
Die vorliegende Erfindung soll angesichts des zuvor Gesagten Modifikationen
und Variationen dieser Erfindung abdecken, vorausgesetzt, sie fallen
in den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche und derer Äquivalente.