DE112006001289T5

DE112006001289T5 - Netzteil für tragbare Computer

Info

Publication number: DE112006001289T5
Application number: DE112006001289T
Authority: DE
Inventors: Don Portland Nguyen
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2008-04-10
Also published as: TW200705160A; WO2006130877A3; CN101185047A; JP2008542929A; WO2006130877A2; US20060277420A1

Abstract

Eine Vorrichtung, umfassend:
ein Stromadaptergehäuse,
ein Stromadaptergehäuse untergebrachten Wechselstromadapterkreis sowie
einen im Stromadaptergehäuse untergebrachten Batterieladekreis.

Description

Hintergrund
Tragbare Computer wie Laptop- und Notebook-Computer umfassen gewöhnlich eine integrierte wieder aufladbare Batterie zur Bereitstellung der Stromversorgung des tragbaren Computers, wenn eine Wechselstromquelle wie beispielsweise eine Wechselstromsteckdose nicht verfügbar ist. Wenn eine Wechselstromquelle verfügbar ist, kann der tragbare Computer mittels eines Wechselstromadapters an die Wechselstromquelle angeschlossen werden. Die Wechselstromquelle kann dann den tragbaren Computer sowohl mit Strom versorgen, als auch die integrierte Batterie laden.
Der tragbare Computer umfaßt gewöhnlich eine Batterieladeeinrichtung, die von der Wechselstromquelle mit Strom versorgt wird und diesen Strom nach Bedarf zur wieder aufladbaren Batterie leitet. Wenn die Batterie aufgeladen wird, neigt die Batterieladeeinrichtung je nach Batterieladestatus und Ladeaufnahmefähigkeit dazu, eine gewisse Menge Strom (z. B. 3–4 Watt) abzusondern. Dieser Strom wird gewöhnlich als Wärmeenergie abgesondert, welche die Temperatur im tragbaren Computer erhöht. Eine Steigerung der Innentemperatur des tragbaren Computers kann zu einer verminderten Zuverlässigkeit des Geräts und potenziellem Geräteversagen führen. Des Weiteren neigt die Batterieladeeinrichtung dazu, auf der Leiterplatte (z. B. der Hauptplatine) des tragbaren Computers sehr viel Platz einzunehmen. Dies erhöht die Größe des tragbaren Computers und/oder läßt weniger Platz für andere Komponenten.
Da konventionelle tragbare Computer einen zunehmend höheren Stromverbrauch haben, wird es neben der Problemstellung des Stromverlustes stärker wahrscheinlich, daß konventionelle Wechselstromadapter einer Überladung ausgesetzt werden, was zu einem Versagen des Adapters führen kann. Ein Versagen des Wechselstromadapters kann einen relativ unmittelbaren Verlust der Stromversorgung des tragbaren Computers verursachen, was möglicherweise zu einem Verlust oder einer Beschädigung der Daten führt.
Folglich sind verbesserte Bauweisen für tragbare Computer und Wechselstromadapter erforderlich, um die Zuverlässigkeit und Leistung tragbarer Computer zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 illustriert ein allgemeines Stromversorgungssystem eines tragbaren Computers.
2 illustriert ein Stromversorgungssystem eines tragbaren Computers gemäß der Erfindung.
3 illustriert ein erstes konventionelles Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer und einen Wechselstromadapter.
4 illustriert eine Ausführungsform eines Stromversorgungssystems für einen tragbaren Computer und seinen zugehörigen Wechselstromadapter gemäß der Erfindung.
5 illustriert ein zweites konventionelles Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer und einen Wechselstromadapter.
6 illustriert eine weitere Ausführungsform eines Stromversorgungssystems für einen tragbaren Computer und seinen zugehörigen Wechselstromadapter gemäß der Erfindung.
7 illustriert eine Ausführungsform eines Wechselstromadapters in Verbindung mit einem tragbaren Computer zur Verhinderung der Überladungsproblematik.
Ausführliche Beschreibung
Hierin beschrieben sind Systeme and Verfahren zur Bereitstellung der Stromversorgung für einen tragbaren Computer und Steigerung seiner Zuverlässigkeit und Leistung. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte der illustrativen Ausführungsformen mit von einem Fachmann gewöhnlich zur Beschreibung seiner Tätigkeit verwendeten Fachausdrücken beschrieben. Es wird jedoch einem Fachmann ersichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung mit nur einigen der beschriebenen Aspekte praktisch umgesetzt werden kann. Zu Erläuterungszwecken werden spezifische Zahlen, Materialien und Konfigurationen erwähnt, um ein tiefgehendes Verständnis der illustrativen Ausführungsformen zu vermitteln. Einem Fachmann wird jedoch ersichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung ohne die spezifischen Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Beispielen werden wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die illustrativen Ausführungsformen nicht zu verschleiern.
Verschiedene Operationen werden wiederum als mehrere eigenständige Operationen in einer Weise beschrieben, die dem Verstehen der vorliegenden Erfindung am zuträglichsten ist, die Reihenfolge der Beschreibung ist jedoch nicht so zu interpretieren, daß diese Operationen notwendigerweise einer Reihenfolge unterliegen müssen. Insbesondere brauchen diese Operationen nicht in der dargelegten Reihenfolge ausgeführt zu werden.
1 illustriert ein allgemeines Stromversorgungssystem eines tragbaren Computers. Es wird ein tragbares Computersystem 100 mit einer Systemladung 102 dargestellt. Die Systemladung 102 stellt den Strombedarf des tragbaren Computers 100 von Komponenten einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, einer Zentralrechnereinheit (CPU), eines Festplattenlaufwerks, eines Direktzugriffsspeichers (RAM), eines nur lesbaren Speichers (ROM), eines CD-ROM-Laufwerks, eines DVD-Laufwerks, einer Tastatur, einer Maus, eines Bildschirms, eines drahtlosen Kommunikationsgerätes oder -Plattform sowie anderer Komponenten, die dem Durchschnittsfachmann wohlbekannt sind, dar. Ein Wechselstromadapter 104 erhält Strom von einer Wechselstromquelle (nicht gezeigt) wie einer Standardsteckdose und leitet diesen Strom zum tragbaren Computer 100 zur Deckung des Strombedarfs der Netzlast 102. Der Strom wird außerdem zu einer Batterieladeeinrichtung 106 geleitet, welches damit eine oder mehrere integrierte Batterien 108 auflädt. Die Batterien 108 versorgen den tragbaren Computer 100 mit Strom, wenn die Wechselstromquelle nicht verfügbar ist.
Wie vorstehend beschrieben, sondert die Batterieladeeinrichtung 106 beim Laden der Batterien 108 häufig eine beträchtliche Menge Wärmeenergie ab. Diese Wärmeabsonderung erhöht die Innentemperatur des tragbaren Computers 100 und senkt folglich die Zuverlässigkeit und Stabilität des tragbaren Computers 100. Des Weiteren hat die Batterieladeeinrichtung 106 einen großen Platzbedarf, der Raum in dem tragbaren Computer 100 einnimmt, der zur Unterbringung anderer Komponenten oder zum Verringern der Größe des tragbaren Computers 100 genutzt werden könnte.
Daher illustriert 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer 200, das diesen Nachteilen Rechnung trägt. Der tragbare Computer 200 nutzt einen neuartigen Stromadapter 202, der sowohl einen Wechselstromadapter 202A, wie beispielsweise einen Wechselstromadapterkreis, als auch eine Batterieladeeinrichtung 202B, wie beispielsweise einen Batterieladekreis, enthält. Der tragbare Computer 200 beinhaltet immer noch integrierte Batterien 108, jedoch nicht mehr seine eigene Batterieladeeinrichtung 106.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform ist möglich, da die Batterieladeeinrichtung 106 nur funktionieren kann, wenn der Wechselstromadapter 104 angeschlossen und in Betrieb ist. Die Batterieladeeinrichtung 106 benötigt Strom vom Wechselstromadapter 104 zum Laden der Batterien 108. Wenn der Wechselstromadapter 104 nicht angeschlossen und der tragbare Computer 100 über die Batterien 108 betrieben wird, erfüllt das Batterieladegerät 106 keine Funktion. Da die Batterieladeeinrichtung 106 nur mit dem Wechselstromadapter 104 genutzt werden kann, beeinträchtigt die Verlegung der Batterieladeeinrichtung 106 außerhalb des tragbaren Computers 100 und seine Ankopplung an den Wechselstromadapter 104 die Leistung des tragbaren Computers 100 nicht.
Wenn die Batterieladeeinrichtung 202B im neuartigen Stromadapter 202 untergebracht wird, wird damit die Wärmeabsonderung außerhalb des tragbaren Computers 200 verlegt. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Stabilität des tragbaren Computers 200. Dies ermöglicht außerdem einen schnelleren Wärmeabbau, da die Wärme nicht im Inneren des tragbaren Computers 200 eingeschlossen ist. Des Weiteren wird nun der Raum im tragbaren Computer 200, der zuvor von der Batterieladeeinrichtung 106 eingenommen wurde, frei für andere Komponenten. Alternativ dazu kann der tragbare Computer 200 nun durch das Entfernen der Batterieladeeinrichtung 106 einen kleineren Formfaktor aufweisen.
3 illustriert ein erstes konventionelles Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer 300 und einen Wechselstromadapter 302. Dieses erste konventionelle Stromversorgungssystem wird von tragbaren Computer mit Unterstützung für mehrere Batteriesätze genutzt, beispielsweise einen Batteriesatz 308 im Hauptsystem des tragbaren Computers 300 und einen zweiten Batteriesatz (nicht dargestellt) in einem Geräteeinbauplatz, wie einem DVD-Laufwerk oder einem Diskettenlaufwerk. Wie gezeigt, leitet der Wechselstromadapter 302 Strom zu einem Batterieladegerät 304 und einem Strompfadschalter 306. Die Batterieladeeinrichtung 304 wird zum Wiederaufladen der integrierten Batterien 308 mittels eines Ladepfadschalters 310 eingesetzt. Der Ladepfadschalter 310 wird bei Systemen mit mehreren Batteriesätzen dazu genutzt, eine Methode vorzusehen, mit der die Batteriesätze voneinander, vom Wechselstromadapter 302, von der Batterieladeeinrichtung 304 oder vom Rest des tragbaren Computers 300 isoliert werden können.
Der Strompfadschalter 306 dient der Leitung des Stromflusses im tragbaren Computer 300. Zum Beispiel kann der Strompfadschalter 306 Strom vom Wechselstromadapter 302 zur Netzlast 102 über einen Gleichstrom-/Gleichstromwandler 312 leiten. Alternativ dazu kann der Strompfadschalter 306 Strom von den Batterien 308 zur Netzlast 102 über einen Gleichstrom-/Gleichstromwandler 312 leiten. 3 illustriert des Weiteren einen V_DC-Knoten, der den Hauptstrombus darstellt, der das System 300 mit Strom versorgt.
Der tragbare Computer 300 umfaßt des Weiteren eine Systemmanagement-Steuereinrichtung (SMC) 314. Die SMC 314 hat viele Funktionen, die dem Fachmann wohlbekannt sind. So kann die SMC 314 mit den Batterien 308 (z. B. über eine Smart-Batterie-Spezifikation wie SMBus) zur Sammlung von Informationen, beispielsweise, ob die Batterien 308 aufgeladen werden müssen oder wieviel Kapazität oder Betriebszeit in den Batterien noch übrig ist, kommunizieren. Die SMC 314 kann diese Informationen nutzen, um dem tragbaren Computer 300 dabei zu helfen zu ermitteln, wohin der Strom geleitet werden soll und welche Stromquellen genutzt werden sollen.
In dem in 3 dargestellten konventionellen Stromversorgungssystem wird beim Anschließen des Wechselstromadapters 302 der Strom vom Wechselstromadapter 302 sowohl zur Batterieladeeinrichtung 304, als auch zum Strompfadschalter 306 geleitet, wo der Strom zur Netzlast 102 geleitet werden kann. Wenn die Batterien 308 aufgeladen werden müssen, kann die Batterieladeeinrichtung 304 die Batterien 308 mit Strom versorgen. Bei Systemen, die mehrere Batteriesätze unterstützen, kann die Batterieladeeinrichtung 304 des Weiteren eine zweite, in einem Geräteeinbauplatz angedockte Batterie mit Strom versorgen.
Die Batterieladeeinrichtung 304 in dem in 3 dargestellten konventionellen Stromversorgungssystem weist die gleichen Nachteile auf wie das in 1 dargestellte System 100. Auch hier sondert die Batterieladeeinrichtung 304 nämlich eine beträchtliche Menge an Wärme ab, während sie die Batterien 308 und/oder die Batterie im Geräteeinbauplatz mit Strom versorgt. Zum Beispiel kann die Batterieladeeinrichtung 304 während des Ladens der Batterien drei bis vier Watt Strom absondern. Die Batterieladeeinrichtung 304 hat außerdem einen beträchtlichen Platzbedarf im tragbaren Computer 300. Und schließlich kann die Batterieladeeinrichtung 304 nur genutzt werden, wenn der Wechselstromadapter 302 angeschlossen ist. Wenn der Wechselstromadapter 302 nicht angeschlossen ist, erfüllt die Batterieladeeinrichtung 304 keine Funktion.
4 illustriert ein neuartiges Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer 400 und seinen zugehörigen Wechselstromadapter 402, der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konzipiert ist. Das Stromversorgungssystem in 4 dient der Verwendung in tragbaren Computer basierend auf dem in 3 beschriebenen ersten konventionellen Stromversorgungssystem.
Der tragbare Computer 400 nutzt einen neuartigen Stromadapter 402, der sowohl einen Wechselstromadapter 402A als auch eine Batterieladeeinrichtung 402B beherbergt. Der tragbare Computer 400 umfaßt noch immer integrierte Batterien 308, jedoch nicht mehr die Batterieladeeinrichtung 304. Der tragbare Computer 400 kann außerdem einen Batteriesatz (nicht abgebildet) in einem Geräteeinbauplatz umfassen. Wiederum ist diese Ausführungsform möglich, da die Batterieladeeinrichtung nicht genutzt werden kann, wenn der Wechselstromadapter 402 nicht angeschlossen ist. Folglich beeinträchtigt das Verlegen der Batterieladeeinrichtung außerhalb des tragbaren Computers 400 und seine Unterbringung mit dem Wechselstromadapter 402A die Leistung des tragbaren Computers 400 nicht.
Wenn die Batterieladeeinrichtung 402B im neuartigen Stromadapter 402 untergebracht wird, wird damit die Wärmeabsonderung außerhalb des tragbaren Computers 400 verlegt und somit die Zuverlässigkeit und Stabilität des tragbaren Computers 400 erhöht. In dieser Bauweise kann die Wärme rascher abgebaut werden. Des Weiteren wird der Platz, der zuvor von der Batterieladeeinrichtung 304 im tragbaren Computer 400 eingenommen wurde, entweder zur Unterbringung weiterer Komponenten oder zur Verringerung des Formfaktors des Computers 400 verfügbar.
Wie in 4 dargestellt, verfügt der neuartige Stromadapter 402 über zwei Leiterbahnen zurück zum tragbaren Computer 400. Eine erste Leiterbahn 404 ist eine Stromleitung zur Stromversorgung für die Netzlast 102. Dies kann beispielsweise ein normaler 19-Volt-Eingang sein, den konventionelle tragbare Computer nutzen. Eine zweite Leiterbahn 406 ist eine Stromleitung, die der Ausgang der Batterieladeeinrichtung 402B ist und die Batterien 308 zum Wiederaufladen mit Strom versorgt. Obzwar nicht abgebildet, kann zu Erdungszwecken eine weitere Leiterbahn zwischen dem neuartigen Stromadapter 402 und dem tragbaren Computer 400 vorhanden sein.
5 illustriert ein zweites konventionelles Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer 500 und einen Wechselstromadapter 502. Dieses zweite konventionelle Stromversorgungssystem ist in Fachkreisen als "schmales V_DC"-System (NV_DC) bekannt. Es handelt sich dabei um eine Konstruktionsmethode zur Reduzierung des Spannungsbereichs des V_DC-Knotens. In bekannten Stromversorgungssystemen liefert der Wechselstromadapter den Strom mit einer Spannung von gewöhnlich bis zu ungefähr 19 Volt. Dieser Spannungsbereich wird dann am V_DC-Knoten bereitgestellt. Bei einem NV_DC-Stromversorgungssystem wird der Spannungsbereich jedoch vor der Lieferung zum V_DC-Knoten reduziert. In einer Ausführungsform kann der Spannungsbereich beispielweise auf circa 9 bis 12,6 Volt reduziert werden. Das NV_DC-Stromversorgungssystem verringert die Designkomplexität, da der Spannungsbereich zur Angleichung an den von den Komponenten in einem tragbaren Computer verwendeten Spannungsbereich reduziert werden kann. Wird beispielsweise ein generischer Lithium-Ion-Batteriesatz mit einer 3-Reihen-/Parallelkonfiguration im Spannungsbereich von 9 bis 12,6 Volt betrieben, so kann das NV_DC-Stromversorgungssystem diese Eingangsspannung auf 9 bis 12,6 Volt senken. Zukünftige Komponenten oder Batteriesätze funktionieren möglicherweise mit unterschiedlichen Spannungsbereichen und daher kann das NV_DC-Stromversorgungssystem den Eingangsspannungsbereich auf den entsprechenden Bereich senken. Des Weiteren verbessert das NV_DC-Stromversorgungssystem auch die Leistung verschiedener DC/DC-Wandler 312 im tragbaren Computer 500.
Das NV_DC-Stromversorgungssystem wird mittels eines in 5 abgebildeten Systemladegeräts/Spannungsreglers (SCVR) 504 umgesetzt. Die bis circa 19 Volt des Wechselstromadapters 502 werden vom tragbaren Computer 500 mittels des SCVR 504 isoliert, so daß seine Spannung den V_DC-Knoten nie erreicht. Das/der SCVR 504 fungiert als Tor, das die höhere Eingangsspannung des Wechselstromadapters 502 (z. B. 19 Volt) empfängt und die Spannung dann auf eine niedrigere Ausgangsspannung (z. B. 9 bis 12,6 Volt) herunter reguliert. Dann leitet das/der SCVR diese Spannung zu den Komponenten des tragbaren Computers 500. Folglich beträgt der V_DC-Knoten-Spannungsbereich nur 9 bis 12,6 Volt.
Neben der Regulierung der Eingangsspannung kann das/der SCVR 504 auch als vorstehend beschriebene Batterieladeeinrichtung 304 fungieren. Das/der SCVR 504 kann daher nach dem Empfang von Strom vom Wechselstromadapter 502 Strom zum Wiederaufladen der integrierten Batterien 308 leiten. Das/der SCVR 504 kann außerdem Strom zu den DC/DC-Wandlern 312 leiten, wenn der Strom zum Zwecke der Systemladung 102 genutzt wird.
Das/der SCVR 504 in dem in 5 dargestellten NV_DC-Stromversorgungssystem weist die gleichen Nachteile auf wie das in 1 dargestellte System 100 und das in 3 dargestellte System 300. Das/der SCVR 504 sondert bei der Ausführung all seiner Funktionen wie die Senkung der Spannung, Stromversorgung der Systemladung 102 und Stromversorgung der Batterien 308 eine beträchtliche Menge an Wärme ab. Zum Beispiel kann das/der SCVR 504 beim Ausführen dieser Funktionen fünf bis acht Watt Strom absondern. Das SCVR 504 hat einen beträchtlichen Platzbedarf im tragbaren Computer 500. Und wie zuvor beschrieben, kann das/der SCVR 504 nur genutzt werden, wenn der Wechselstromadapter 502 angeschlossen ist. Wenn der Wechselstromadapter 502 nicht angeschlossen ist, erfüllt das/der SCVR 504 keine Funktion.
6 illustriert gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein neuartiges Stromversorgungssystem für einen tragbaren Computer 600 und seinen zugehörigen Wechselstromadapter 602. Das Stromversorgungssystem in 6 dient der Verwendung in tragbaren Computer basierend auf dem in 5 beschriebenen NV_DC-Stromversorgungssystem.
Der tragbare Computer 600 nutzt einen neuartigen Stromadapter 602, der sowohl einen Wechselstromadapter 602A als auch ein/einen SCVR 602B beherbergt. Der tragbare Computer 600 beinhaltet noch immer integrierte Batterien 308, jedoch nicht mehr das/den SCVR 504. Wiederum ist diese Ausführungsform möglich, da das/der SCVR 602B nur genutzt werden kann, wenn auch der Wechselstromadapter 602A in Betrieb ist. Folglich beeinträchtigt das Verlegen des SCVR 602B außerhalb des tragbaren Computers 600 und seine Unterbringung mit dem Wechselstromadapter 602A die Leistung des tragbaren Computers 600 nicht.
Wenn das/der SCVR 602B im neuartigen Stromadapter 602 untergebracht wird, wird damit die Wärmeabsonderung außerhalb des tragbaren Computers 600 verlegt und somit die Zuverlässigkeit und Stabilität des tragbaren Computers 600 erhöht. In dieser Bauweise kann die Wärme rascher abgebaut werden. Des Weiteren wird der Platz, der zuvor vom SCVR 504 im tragbaren Computer 600 eingenommen wurde, entweder zur Unterbringung weiterer Komponenten oder zur Verringerung des Formfaktors des Computers 600 verfügbar.
Wie in 6 dargestellt, verfügt der neuartige Stromadapter 602 über eine Leiterbahn 604 zurück zum tragbaren Computer 600. Diese Leiterbahn 604 ist eine Stromversorgungsleitung, die den 9- bis 12,6-Volt-Eingang bereitstellt, den tragbare Computer, die ein NV_DC-Stromversorgungssystem einsetzen, verwenden. Die Leiterbahn 604 vom SCVR 602B liefert Strom zur Adressierung der Netzlast 102 sowie Strom für das Wiederaufladen der Batterien 308. Strom vom Wechselstromadapter 602A wird nur zur Spannungsregelung an das/den SCVR 602B geleitet. Der Wechselstromadapter 602A versorgt den tragbaren Computer 600 nicht direkt mit Strom. In einer Ausführungsform kann eine Leiterbahn 606 ebenfalls beinhaltet sein, um das/den SCVR 602B an die SMC 314 zu koppeln. Obzwar nicht abgebildet, kann zu Erdungszwecken eine weitere Leiterbahn zwischen dem neuartigen Stromadapter 602 und dem tragbaren Computer 600 vorhanden sein.
Es wurde beobachtet, daß die Nennleistungen für Wechselstromadapter wegen des höheren Strombedarfs konventioneller tragbarer Computer aufgrund der stets zunehmenden Netzlasten und des Bedarfs der Batteriesätze steigen. Dies resultiert in sogar noch höherer Wärmeabsonderung in einem konventionellen tragbaren Computersystem, das eine integrierte Batterieladeeinrichtung einsetzt. Wenn der Wechselstromadapter diesen steigenden Strombedarf nicht decken kann, kann der Wechselstromadapter überladen werden und/oder versagen. Ein Überladen des Wechselstromadapters in Verbindung mit der steigenden Innentemperatur aufgrund der erhöhten Wärmeabsonderung kann dazu führen, daß das tragbare Computersystem weniger zuverlässig ist und möglicherweise versagt.
Um diese Problematik anzusprechen, illustriert 7 eine Ausführungsform der Erfindung, die einen Wechselstromadapter 700 umfaßt, der in Verbindung mit einem tragbaren Computersystem 702 steht, um Überladungsproblemen Rechnung zu tragen bzw. zu verhindern. Bei dem Stromadapter 700 handelt es sich um einen Wechselstromadapter wie vorstehend beschrieben. Das tragbare Computersystem 702 umfaßt eine Batterieladeeinrichtung 704, die im tragbaren Computer 702 angebracht werden kann. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Batterieladeeinrichtung 704 auch im Stromadapter 700 untergebracht werden, ähnlich wie in vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Das System 702 umfaßt auch eine SMC 706.
In dieser Ausführungsform ist eine Adapterüberladungssignalleitung (ADP_OL) 708 vorgesehen, die den Stromadapter 700 an den tragbaren Computer 702 beispielsweise über die Batterieladeeinrichtung 704 koppelt. Des Weiteren ist eine „Adapter down (ADP_DOWN)" Signalleitung 710 vorgesehen, die die Batterieladeeinrichtung 704 an die SMC 706 koppelt.
Wenn der Stromadapter 700 erfaßt, daß der Strombedarf des tragbaren Computers 702 zu hoch ist und eine Überladung des Stromadapters 700 auftritt bzw. unmittelbar bevorsteht, kann der Stromadapter 700 ein „ADP_OL"-Signal über die Signalleitung 708 an die Batterieladeeinrichtung 704 senden. Die Batterieladeeinrichtung 704 kann den Batterieladekreis dann abschalten, um den vom Stromadapter 700 benötigten Strombedarf zu senken. Diese Maßnahme allein kann bereits eine potenzielle Überladung des Stromadapters 700 verhindern.
Die Batterieladeeinrichtung 704 kann auch ein „ADP_DOWN"-Signal an die SMC 706 über die Signalleitung 710 senden. Die SMC 706 kann dann jegliche Maßnahmen zum Schutz des tragbaren Computers 702 ergreifen, die sie als notwendig erachtet. In einer Ausführungsform kann die SMC 706 die Ausgabe des Stromadapters 700 vom tragbaren Computer 702 beispielsweise mittels eines Adapterisolationskreises 712 isolieren. In weiteren Ausführungsformen kann die SMC 706 oder andere Komponenten im tragbaren Computer 702 weitere Schritte zum Verringern der Belastung der Batterieladeeinrichtung 704 ergreifen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, die Reduzierung der Helligkeitseinstellung, Reduzierung der CPU-Geschwindigkeit, Aufrufen eines Stromspar- oder Ruhezustands, Abschalten der drahtlosen Kommunikation oder Ausschalten unnötiger Peripheriegeräte. Der tragbare Computer 702 kann weiterhin mit den Batterien 108 betrieben werden und kann einen sequenziellen Abschaltevorgang zur Erhaltung der Daten vor einem kompletten Abschalten durchlaufen.
In manchen Ausführungsformen kann das Signal ADP_OL auf der Leitung 708 ein bidirektionales Signal sein und somit dem tragbaren Computer 702 ermöglichen, Daten zum Stromadapter 700 zu senden. In einer Ausführungsform kann der tragbare Computer 702 seine erwünschte Spannungshöhe mitteilen und der Stromadapter 700 kann seine ausgegebene Spannung regulieren. Nachdem diese Spannungshöhe vom Stromadapter 700 quittiert und erfüllt wurde, kann der tragbare Computer 702 erfassen, daß im Stromadapter 700 ein Stromversorgungsproblem wie beispielsweise beschädigte Drähte oder unmittelbar bevorstehende Überladung aufgetreten sind, wenn die vom Stromadapter 700 gelieferte Spannungshöhe von der erwünschten Spannungshöhe abweicht. Der tragbare Computer 702 kann entscheiden, die Ausgabe des Stromadapters 700 zu isolieren und einen sicheren sequenziellen Abschaltevorgang vor einem kompletten Versagen des Stromadapters 700 durchzuführen.
Die mit Bezug auf 7 beschriebenen Ausführungsformen sehen ein Verfahren vor, über das der Stromadapter 700 mit dem tragbaren Computer 702 kommunizieren kann, um den tragbaren Computer 702 von möglichen Problemen bei der Stromversorgung, wie einer Überladung des Stromadapters 700, in Kenntnis zu setzen. Somit erhält der tragbare Computer 702 eine Möglichkeit, einen sequenziellen und sicheren Abschaltevorgang vor Beschädigung oder Verlust von Daten durchzuführen.
Die vorstehende Beschreibung der illustrierten Ausführungsformen der Erfindung, einschließlich der Beschreibung in der Zusammenfassung, soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die präzisen, offengelegten Formen beschränken. Während spezifische Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung hier zu illustrativen Zwecken beschrieben werden, wird dem Fachmann erkenntlich sein, daß verschiedene äquivalente Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich sind.
Diese Modifikationen können an der Erfindung im Licht der vorstehenden detaillierten Beschreibung vorgenommen werden. Die in den folgenden Ansprüchen dargelegten Bedingungen sind nicht zur Beschränkung der Erfindung auf die in der Spezifikation und den Ansprüchen offengelegten spezifischen Ausführungsformen auszulegen. Der Rahmen der Erfindung ist stattdessen völlig von den nachstehenden Ansprüchen bestimmt, die in Übereinstimmung mit den etablierten Prinzipien der Interpretation von Ansprüchen auszulegen sind.
Zusammenfassung
Ein Netzteil für einen tragbaren Computer umfaßt ein Stromadaptergehäuse, in dem ein Wechselstromadapterkreis und ein Batterieladekreis untergebracht sind. Ein dieses Netzteil nutzender tragbarer Computer umfaßt eine aufladbare Batterie, erfordert jedoch keinen konventionellen Batterieladekreis. In einer anderen Ausführungsform umfaßt das Netzteil eine Signalleitung, welche den Wechselstromadapterkreis an den Batterieladekreis anschließt, wobei der Wechselstromadapterkreis ein Signal über die erste Signalleitung sendet, falls sich der Wechselstromadapterkreis der Überladung nähert. Nach dem Empfang des Signals kann der Batterieladekreis das Laden der Batterien unterlassen. Daneben kann der tragbare Computer einen oder mehrere der folgenden Vorgänge ausführen: den Wechselstromadapterkreis isolieren, den Abschaltvorgang des tragbaren Computers beginnen, die Helligkeit des Bildschirms verringern, die CPU-Geschwindigkeit verringern, in den Stromsparmodus gehen, die drahtlose Kommunikation beenden oder nicht benötigte Peripheriegeräte ausschalten.

Claims

Eine Vorrichtung, umfassend: ein Stromadaptergehäuse, ein Stromadaptergehäuse untergebrachten Wechselstromadapterkreis sowie einen im Stromadaptergehäuse untergebrachten Batterieladekreis.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen ersten Anschluß, der zum Anschluß an eine Wechselstromsteckdose geeignet ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend einen zweiten Anschluß, der zum Anschluß an einen tragbaren Computer geeignet ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Wechselstromadapterkreis zum Empfang von Strom aus einer elektrischen Wechselstromsteckdose über den ersten Anschluß konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Batterieladekreis zum Empfang von Strom über den Wechselstromadapterkreis konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Batterieladekreis zur Stromversorgung einer wieder aufladbaren Batterie in einem tragbaren Computer über einen zweiten Anschluß konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Spannungsregler zur Reduzierung der Ausgangsspannung des Wechselstromadapterkreises auf einen Pegel im Bereich von 9 bis 12,6 Volt.
Eine Vorrichtung, umfassend: ein Stromadaptergehäuse, wobei das Stromadaptergehäuse einen Wechselstromadapterkreis und einen Batterieladekreis umfaßt; einen tragbaren Computer, wobei der tragbare Computer eine wieder aufladbare Batterie umfaßt, jedoch keinen Batterieladekreis umfaßt, sowie einen elektrischen Anschluß, der den Stromadapter an den tragbaren Computer koppelt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Stromadaptergehäuse des Weiteren einen Wechselstromanschluß umfaßt, der zum Anschluß an eine Wechselstromsteckdose geeignet ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Wechselstromadapterkreis zum Empfang von Strom aus einer elektrischen Wechselstromsteckdose über den Wechselstromanschluß konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Batterieladekreis zum Empfang von Strom über den Wechselstromadapterkreis konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Batterieladekreis zur Stromversorgung einer wieder aufladbaren Batterie über den elektrischen Anschluß konfiguriert ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 8, des Weiteren umfassend einen Spannungsregler zur Reduzierung der Ausgangsspannung des Wechselstromadapterkreises auf einen Pegel im Bereich von 9 bis 12,6 Volt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der tragbare Computer zur Unterstützung mehrer Batteriesätze geeignet ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der tragbare Computer ein schmales V_DC-Stromversorgungssystem einsetzt.
Eine Vorrichtung, umfassend: einen tragbaren Computer, ein Stromadaptergehäuse, einen in diesem Stromadaptergehäuse untergebrachten Wechselstromadapterkreis, einen in dem tragbaren Computer untergebrachten Systemmanagement-Steuereinrichtungskreis, einen elektrisch an den Wechselstromadapterkreis gekoppelten Batterieladekreis, eine erste Signalleitung, die den Wechselstromadapterkreis an den Batterieladekreis anschließt, wobei der Wechselstromadapterkreis ein Signal über die erste Signalleitung sendet, wenn er feststellt, daß er in der Gefahr einer Überladung ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Wechselstromadapterkreis den tragbaren Computer mit Strom versorgt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Batterieladekreis im tragbaren Computer untergebracht ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Batterieladekreis im Stromadaptergehäuse untergebracht ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Batterieladekreis das Aufladen einer oder mehrerer Batterien beendet, wenn er ein Signal über die erste Signalleitung empfängt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 16, des Weiteren umfassend eine zweite Signalleitung, die den Batterieladekreis an die Systemmanagement-Steuereinrichtung anschließt, wobei der Batterieladekreis, wenn er ein Signal über die erste Signalleitung empfängt, ein Signal über die zweite Signalleitung sendet.
Die Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Systemmanagement-Steuereinrichtung den Wechselstromadapterkreis vom tragbaren Computer trennt, wenn die Systemmanagement-Steuereinrichtung ein Signal über die zweite Signalleitung empfangt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Systemmanagement-Steuereinrichtung einen sequentiellen Abschaltevorgang des tragbaren Computers durchführt, wenn die Systemmanagement-Steuereinrichtung ein Signal über die zweite Signalleitung empfängt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Systemmanagement-Steuereinrichtung mindestens einen der folgenden Vorgänge durchführt, wenn die Systemmanagement-Steuereinrichtung ein Signal über die zweite Signalleitung empfängt: Reduzieren der Helligkeitseinstellung des Bildschirms, Reduzieren der CPU-Geschwindigkeit, Aufrufen eines Stromspar- oder Ruhezustands, Abschalten der drahtlosen Kommunikation oder Ausschalten unnötiger Peripheriegeräte.