DE112009005003T5

DE112009005003T5 - Systeme und Verfahren zum Liefern von Leistung

Info

Publication number: DE112009005003T5
Application number: DE112009005003T
Authority: DE
Inventors: Michael C. McCullough; Ronnie Gozun
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2012-08-16
Also published as: GB201201089D0; WO2010151261A1; CN102460889A; GB2483837A; US20120066536A1

Abstract

Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein System und ein Verfahren zum Liefern von Leistung. Ein exemplarisches Verfahren umfasst das Liefern von elektrischem Strom zu einer Last und das Erzeugen eines Referenzwerts, der einer Leistung entspricht, die zu der Last geliefert wird. Das exemplarische Verfahren umfasst ferner das Erzeugen einer Zeitreferenz, wenn der Referenzwert größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der einer Leistungsgrenze entspricht. Wenn die Zeitreferenz eine Zeitgrenze erreicht, wird ein Leistungsregelungsereignis initiiert.

Description

Hintergrund
Elektronische Bauelemente sind im Allgemeinen entworfen, um bestimmte Leistungspegel nicht zu überschreiten. Zum Beispiel können Schaltleistungsversorgungen entworfen sein, um vom Benutzer zugreifbare elektrische Ausgänge oder „Schienen” auf weniger als 240 Volt-Ampere (VA) über einen Zeitraum von 60 Sekunden zu begrenzen. Um diese Funktion auszuführen, umfassen viele elektronische Bauelemente einen Überstromschutzmechanismus, der verursacht, dass der elektrische Ausgang sofort deaktiviert wird, wenn die Leistung einen spezifizierten Leistungspegel überschreitet.
Viele elektronische Bauelemente können jedoch verursachen, dass eine momentane Spitzenleistung für kurze Zeitperioden Spitzen annimmt. Zum Beispiel kann eine Grafikkarte für einen Spielecomputer einen kurzen Anstieg einer Grafikverarbeitung erfahren, die verursacht, dass die Grafikkarte kurzzeitig große Leistungsmengen zieht. Üblicherweise löst das Überschreiten eines spezifizierten Leistungspegels, wenn auch nur für kurze Zeit, den Überstromschutz aus und schaltet die Einheit ab. Daher, um zu vermeiden, dass zu viel Leistung von einer Schiene gezogen wird, können elektronische Bauelemente mehrere Hochleistungsschienen umfassen, so dass der Leistungsverbrauch zwischen den Schienen verteilt sein kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bestimmte exemplarische Ausführungsbeispiele werden in der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Teilausschnittansicht einer Rechenvorrichtung mit einer Leistungsversorgungseinheit gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Blockdiagramm der Leistungsversorgungseinheit ist, die in 1 gezeigt ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein detaillierteres Blockdiagramm der Leistungsversorgungseinheit ist, die in 1 gezeigt ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ein Zeitgebungsdiagramm ist, das die Operation einer Leistungsversorgungseinheit zeigt, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
5 ein Prozessflussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Liefern von Leistung zeigt, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von spezifischen Ausführungsbeispielen
Exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Systeme und Verfahren zum Regeln der Ausgangsleistung einer Leistungsschiene in einem Computersystem. Ferner liefert ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eine Leistungsversorgungseinheit (PSU; power supply unit) mit einem Leistungsregler, der verhindert, dass eine elektrische Ausgabe der PSU eine spezifizierte Leistungsgrenze länger als eine spezifizierte Zeitlänge überschreitet, z. B. 240 VA für 60 Sekunden. Ein Zeitgeber beginnt, die Zeit zu verfolgen, wenn der Leistungspegel des Ausgangs bzw. der Ausgabe die spezifizierte Leistungsgrenze überschreitet. Wenn der Leistungspegel des Ausgangs unter die spezifizierte Leistungsgrenze fallt, bevor der Zeitgeber die spezifizierte Zeitlänge erreicht, wird der Zeitgeber zurückgesetzt und die Ausgangsleistung wird nicht unterbrochen. Wenn jedoch der Leistungspegel des Ausgangs lang genug über der spezifizierten Leistungsgrenze bleibt, so dass der Zeitgeber die spezifizierte Zeitlänge erreicht, schaltet der Leistungsregler die elektrische Ausgabe aus. Auf diese Weise kann der Leistungsregler ermöglichen, dass ein elektrischer Ausgang der PSU eine spezifizierte Leistungsgrenze kurzzeitig überschreitet, ohne eine Unterbrechung des elektrischen Ausgangs bzw. der Ausgabe zu verursachen. Daher kann die PSU eine momentane Spitzenleistung pro Schiene liefern, die größer ist als die Leistungsgrenze, ohne ein Ausschalten auszulösen. Durch Erhöhen der momentanen Spitzenleistung, die von jeder Schiene verfügbar ist, kann die PSU weniger Hochspannungsschienen umfassen, was die Kosten der Einheit senkt.
1 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht eines Computers 100 mit einer PSU 102 gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Computer 100 ein Desktopcomputer sein, der für z. B. PC-Spiele verwendet werden kann. Die PSU 102 kann elektrisch mit einer Wechselstrom-(AC-)Leistungsquelle durch den Eingang 104 gekoppelt sein und kann eine Gleichstrom-(DC-)Spannung erzeugen, die an eine oder mehrere Schienen 106 angelegt ist, die Leistung zu verschiedenen Komponenten des Computers 100 liefern. Zum Beispiel kann die PSU 102 eine Schiene 106 umfassen, die eine Ausgangsspannung von ungefähr 3,3 Volt liefert, eine Schiene, die eine Ausgangsspannung von ungefähr 5,0 Volt liefert und eine oder mehrere Schienen, die eine Ausgangsspannung von ungefähr 12,0 Volt liefern. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die PSU 102 eine einzelne Hochleistungsschiene auf einer oder mehreren dieser Spannungsschienen umfassen, wodurch die Kasten der PSU 102 reduziert werden. Die Leistungsschienen 106 können zu verschiedenen Komponenten des Computers 100 geleitet bzw. geroutet sein, z. B. Prozessoren, Anzeigen, Speicherbauelemente, Grafikkarten, I/O-Karten und ähnlichem.
2 ist ein Blockdiagramm der PSU, die in 1 gezeigt ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die PSU 102 kann eine Leistungsversorgung 200, Sensoren 202 und einen Leistungsregler 204 umfassen. Die Leistungsversorgung 200 empfängt Eingangsleistung von dem AC-Eingang 104 und liefert DC-Leistung zu der einen oder den mehreren Schienen 106, wie Bezug nehmend auf 1 erörtert wurde. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen kann die Leistungsversorgung 200 eine lineare oder Schalt-Modus-Leistungsversorgung sein und kann einen oder mehrere Transformatoren, Schalter, Gleichrichter, Halbleiterschalter bzw. Festkörperschalter und ähnliches umfassen. Die Sensoren 202 können dann eine elektrische Charakteristik der Ausgangsschiene 106 erfassen, z. B. Strom. Die Sensoren 202 können Stromerfassungswiderstände, Hall-Effekt-Stromsensoren und ähnliches umfassen.
Das Signal, das durch die Sensoren 202 erzeugt wird, kann zu dem Leistungsregler 204 gesendet werden, der die Leistung unterbrechen kann, die entlang einer oder mehrerer der Leistungsschienen 106 geliefert wird, zumindest teilweise basierend auf den gemessenen Werten, die durch die Sensoren 202 geliefert werden. Dementsprechend kann der Leistungsregler 204 verschiedenartige Schaltungsanordnung und Steuerlogik umfassen, die konfiguriert sind, um die verschiedenen Operationsaspekte des Leistungsreglers auszuführen, z. B. Komparatoren, Operationsverstärker, Zeitgeber, Zähler, Prozessoren, diskrete Elektronik, Logikgatter, Latches, Computerspeicher und ähnliches.
Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Leistungsregler 204 das Ausgangssignal des Sensors 202 in einen Referenzwert umwandeln, der der Leistung entspricht, die durch die Schiene geliefert wird. Individuelle Referenzwerte können für jede der Schienen 106 erzeugt werden. Der Referenzwert kann in ein digitales Signal umgewandelt und zu einem Prozessor gesendet werden. Der Leistungsregler 204 kann dann den Referenzwert mit einem Schwellenwert vergleichen, der einer spezifizierten Leistungsgrenze entspricht. Wenn der Referenzwert größer oder gleich dem Schwellenwert ist, kann der Leistungsregler 204 beginnen, eine Zeitreferenz zu erzeugen, die als die Zeitlänge definiert ist, seit der Referenzwert den Schwellenwert gekreuzt hat. Nachfolgend, wenn die Zeitreferenz eine spezifizierte Zeitschwelle erreicht oder überschreitet, kann der Leistungsregler 204 ein Leistungsregelungsereignis erzeugen, das die Lieferung von Leistung auf einer oder mehreren der Schienen 106 unterbricht.
Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können die Leistungsschwelle und die Zeitschwelle bestimmt werden durch die Leistungshandhabungskapazität der angehängten Bauelemente. Bei anderen exemplarischen Ausführungsbeispielen können die leistungsbezogene Schwelle und die Zeitschwelle Leistungsgrenzen und Zeitgrenzen entsprechen, die in einem Industriestandard spezifiziert sind. Zum Beispiel kann bei einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen die leistungsbezogene Schwelle einer Leistung von ungefähr 240 VA entsprechen und die Zeitschwelle kann ungefähr 60 Sekunden oder weniger sein.
Ferner können exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verschiedene Techniken zum Unterbrechen der Lieferung von Leistung auf den Ausgangsschienen 106 umfassen. Bei einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen kann ein Leistungsregelungsereignis das Ausschalten der Leistung zu allen Ausgangsschienen 106 umfassen. Bei anderen exemplarischen Ausführungsbeispielen kann das Leistungsregelungsereignis das Ausschalten von ausschließlich der Leistung zu der Schiene 106 umfassen, die das Leistungsregelungsereignis ausgelöst hat.
3 ist ein detaillierteres Blockdiagramm einer PSU gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen kann die Leistungsversorgung 200 einen oder mehrere Transformatoren 300 und einen oder mehrere Spannungsregler 302 umfassen. Die Leistungsversorgung 200 kann mit jeglicher geeigneten AC-Leistungsversorgung 304 gekoppelt sein, z. B. 120 Volt, Einphasen-AC oder Dreiphasen-AC. Die Transformatoren 300 reduzieren den Spannungspegel, der durch die AC-Leistungsversorgung 304 geliefert wird, herunter auf einen Spannungspegel, der für die Spannungsregler 302 geeignet ist. Die Spannungsregler 302 wandeln die AC-Leistung von den Transformatoren 300 in die gewünschte DC-Spannung um, die an jede der Leistungsschienen 106 angelegt sein soll. Die Leistungsregler 302 können jegliche geeignete Art von Spannungsregler umfassen, z. B. lineare Spannungsregler, Schaltmodusregler, gesteuerte Siliziumgleichrichter-(SCR; silicon controlled rectifier)Regler und ähnliches. Zusätzlich können die Spannungsregler verschiedene Leistungsregelungsschaltungsanordnungen umfassen, z. B. Kondensatoren und Induktoren, um die Gleichstrom-(DC-)Ausgabe zu glätten.
Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Bezugswert, der der Ausgangsleistung der Schiene 106 entspricht, durch einen Stromerfassungswiderstand 306 erzeugt werden. Der Stromerfassungswiderstand 306 kann in Reihe mit der Leistungsschiene 106 an dem Ausgang der Spannungsregler 302 angeordnet sein. Anschlussleitungen 308 können mit jeder Seite des Widerstands 106 gekoppelt sein, um die Spannung zu liefern, die über den Widerstand 306 zu dem Leistungsregler 204 erzeugt wird. Der Widerstand 306 kann jede geeignete Art von Widerstand umfassen, z. B. drahtgebunden, Metallfilm und ähnliches. Bei einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen kann der Widerstand 306 ein Abschnitt des Leiters sein, der aus dem Spannungsregler 302 herausführt, und kein diskreter bzw. einzelner Widerstand. Zum Beispiel kann der Widerstand 306 bereitgestellt sein durch Koppeln der Anschlussleitungen 308 an zwei Punkten entlang eines Abschnitts eines Leiters auf einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB; printed circuit board), die in dem Spannungsregler 302 umfasst ist. Der Widerstandswert des Widerstands 306 kann im Bereich von weniger als einem Milliohm bis ungefähr 100 Milliohm liegen. Die Spannung, die durch den Widerstand 306 erzeugt wird, ist proportional zu dem Widerstandswert und dem Strom und somit der Leistung, die über die Schiene 106 geliefert wird. Daher kann der Referenzwert in diesem Fall eine Referenzspannung sein, die der Leistung entspricht, die durch die Schiene 106 geliefert wird. Dementsprechend kann der Schwellenwert eine Schwellenspannung sein, die der spezifizierten Leistungsgrenze entspricht.
Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Leistungsregler 204 einen Verstärker 310, einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC; analog-to-digital converter) 312, einen Prozessor 314, einen Takt 316, einen Speicher 318 und ein Latch 320 umfassen. Der Leistungsregler 204 empfangt die Referenzspannung von jedem der Widerstände 306 und vergleicht die Referenzspannung mit der Schwellenspannung. Es wird darauf hingewiesen, dass die Spannung, die durch den Widerstand 306 erzeugt wird, auch nur einige Millivolt sein kann. Dementsprechend kann die Spannung, die durch den Widerstand 306 erzeugt wird, durch den Verstärker 310 verstärkt werden, um die Spannung auf einen Pegel zu erhöhen, der für den ADC 312 geeignet ist. Der Ausgang des Verstärkers 310 kann mit dem Eingang des ADC 312 gekoppelt sein, der die verstärkte Spannung in ein digitales Signal umwandelt, das für den Prozessor 314 geeignet ist. Dementsprechend kann die Referenzspannung, die durch den Prozessor 314 empfangen wird, gleich der Spannung sein, die über den Widerstand 306 erzeugt wird, multipliziert mit dem Gewinn bzw. der Verstärkung des Verstärkers 310. Daher kann der Gewinn des Verstärkers 310 ebenfalls in der Berechnung der Schwellenspannung umfasst sein. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Schwellenspannung gemäß der nachfolgenden Formel berechnet werden:
Bei dieser Gleichung ist V_th die Schwellenspannung; P_th ist die spezifizierte Leistungsgrenze; V_nom ist die Nennausgangsspannung der Schiene 106; R ist der Widerstandswert des Widerstands 306; und A_V ist der Spannungsgewinn des Verstärkers 310. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Schwellenspannung in den Spannungsregler 204 programmiert sein, z. B. den Prozessor 314 oder den Speicher 318. Bei anderen exemplarischen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere der Variablen, die in der Formel oben beschrieben sind, in dem Speicher 318 gespeichert sein und der Prozessor 314 kann die Schwellenspannung basierend auf den gespeicherten Werten berechnen. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Schwellenspannung durch eine Außenspannungsreferenz (nicht gezeigt) erzeugt werden und z. B. durch den ADC verwendet werden, um ein digitales Signal zu erzeugen, das die Differenz zwischen der Schwellenspannung und der Referenzspannung darstellt.
Nach dem Empfangen der Referenzspannung vergleicht der Prozessor 314 die Referenzspannung mit der Schwellenspannung, um zu bestimmen, ob die Ausgangsleistung der Leistungsversorgung 200 die spezifizierte Leistungsgrenze an einer der Leistungsschienen 106 überschritten hat. Wenn eine Leistungsschiene 106 tatsächlich die Leistungsgrenze überschreitet, beginnt der Prozessor 314 das Verfolgen einer Zeitreferenz. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Verfolgen einer Zeitreferenz das Zählen von Taktpulsen eines Taktgebers (Clock) 316 umfassen. Wenn die Zeitreferenz die spezifizierte Zeitschwelle überschreitet, kann der Prozessor 314 dann das Leistungsregelungsereignis auslösen durch Senden eines Abschaltsignals zu dem Latch 320. Das Leistungsregelungsereignis kann das Ausschalten der Leistungsschiene 106 umfassen, die das Leistungsregelungsereignis verursacht hat. Zusätzlich dazu kann das Leistungsregelungsereignis das Ausschalten von mehreren oder allen der Leistungsschienen 106 umfassen.
Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Leistungsregelungsereignis durch das Latch 320 ausgeführt werden, das z. B. ein Latch-Relais, ein Festkörper-Relais, ein Flip-Flop und ähnliches umfassen kann. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen kann das Latch 320 (Zwischenspeicher) ein Deaktivierungssignal zu einem oder mehreren der Spannungsregler 302 senden, wodurch verursacht wird, dass die Ausgabe des entsprechenden Spannungsreglers 302 auf null Volt fällt. Dementsprechend kann das Latch 320 ein Deaktivierungssignal zu einem Schalter senden, der in dem Spannungsregler 302 angeordnet ist und konfiguriert ist, um den Spannungsregler 302 von dem entsprechenden Transformator 300 oder der entsprechenden Leistungsschiene 106 abzukoppeln. Das Latch 320 kann ein Deaktivierungssignal zu einem Schalter 322 senden, der an dem Eingang der Leistungsversorgung 200 angeordnet ist und konfiguriert ist, um den Eingang der Leistungsversorgung 200 von der AC-Quelle 304 abzukoppeln. Ferner kann bei einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen das Latch 320 mehrere Latches umfassen, die jeweils separat durch den Prozessor 314 gesteuert werden und jeweils mit einem der Spannungsregler 302 oder dem Schalter 322 gekoppelt sind. Auf diese Weise kann der Prozessor 314 die Spannungsregler individuell oder alle miteinander deaktivieren.
Der Speicher 318 kann ein greifbares, computerlesbares Medium sein, das Programme und Daten speichern kann, die durch den Prozessor 314 verwendet werden können. Der Speicher 318 kann unter anderem einen Nur-Lese-Speicher (ROM; read-only memory), einen programmierbaren ROM (PROM) und einen elektrisch löschbaren, programmierbaren ROM (EEPROM) umfassen. Der Speicher 318 kann ferner einen Direktzugriffsspeicher (RAM; random access memory) zum Speichern von Programmanweisungen und Daten umfassen, während der Operation des Prozessors 314. Ferner kann der Speicher 318 Einheiten für eine längere Speicherung von Programmen und Daten umfassen, wie z. B. eine Festplatte oder eine optische Festplatte, CD-ROM-Laufwerke, DVD-ROM-Laufwerke, CD/RW-Laufwerke, DVD/RW-Laufwerke, Blue-Ray-Laufwerke, Flash-Laufwerke und ähnliches. Der Speicher 318 kann maschinenlesbare Anweisungen speichern, wie z. B. Computercode, der, wenn er durch den Prozessor 314 ausgeführt wird, verursacht, dass der Prozessor 314 ein Verfahren gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführt. Ferner kann der Speicher 318 Parameter speichern, die durch den Prozessor verwendet werden, um die Spannungsschwelle zu berechnen.
4 ist ein Zeitgebungsdiagramm, das die Operation einer PSU gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen kann die Operation des Leistungsreglers 204 auf drei Signalen basieren, einem Überstromschutz-(OCP-; over-current protection)Signal 402, einem Taktsignal 404 und einem Latch-Signal 406. Das OCP-Signal 402 entspricht einem Vergleich der Referenzspannung und der Schwellenspannung. Das OCP-Signal 402 kann hoch sein (logische eins), wenn die Referenzspannung größer ist als oder gleich ist zu der Schwellenspannung, und kann niedrig sein (logische null), wenn die Referenzspannung kleiner ist als die Schwellenspannung. Das Taktsignal 404 stellt den Zählwert der Taktpulse dar, die auftreten, wenn die Referenzspannung größer oder gleich der Schwellenspannung ist. Dementsprechend kann das Taktsignal 404 eingeschaltet werden, wenn das OCP-Signal 402 hoch ist, und kann ausgeschaltet werden, wenn das OCP-Signal 402 niedrig ist. Das Latch-Signal 406 stellt das Auslösen des Leistungsregelungsereignisses dar. Wenn das Latch-Signal 406 aus ist, ist der Leistungsausgang der Leistungsversorgung 200 nicht unterbrochen. Wenn das Latch-Signal 406 ein ist, wird das Leistungsregelungsereignis ausgelöst. Das Zeitgebungsdiagramm 400 zeigt die Wechselwirkung dieser Signale gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass das Zeitgebungsdiagramm 400 nicht maßstabsgetreu gezeichnet ist.
An dem Übergang 408 geht das OPC-Signal hoch, ansprechend darauf, dass die Referenzspannung die Schwellenspannung überschreitet, wie Bezug nehmend auf 3 erörtert wird. Dies kann an dem erhöhten Leistungsverbrauch von einem oder mehreren der Bauelemente liegen, die mit der Schiene gekoppelt sind, z. B. einer erhöhten Prozessoraktivität auf einer Graphikkarte. Ansprechend darauf, dass das OCP-Signal hoch geht, kann das Taktsignal 404 zu takten beginnen. Jeder Puls bzw. Takt des Taktsignals 404 inkrementiert die Zeitreferenz.
Als Nächstes geht bei Übergang 410 da OCP-Signal auf niedrig, ansprechend darauf, dass die Referenzspannung zurück unter die Schwellenspannung fällt, wie Bezug nehmend auf 3 erörtert wurde. Dementsprechend stoppt das Taktsignal 404 an dem Übergang 410 zu takten und die Zeitreferenz kann auf null zurückgesetzt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das Latch-Signal 406 während der Periode zwischen dem Übergang 408 und 410 aus bleibt. Dies kann an der Tatsache liegen, dass das OCP-Signal 402 nicht lange genug hoch blieb, so dass die Zeitreferenz die spezifizierte Zeitschwelle erreicht hätte. Dementsprechend überschreitet während der Periode zwischen Übergang 408 und Übergang 410 die Ausgangsleistung der entsprechenden Schiene 106 die Leistungsgrenze, ohne ein Leistungsregelungsereignis zu verursachen. Auf diese Weise kann die PSU 102 in der Lage sein, eine momentane Spitzenleistung von mehr als der Leistungsgrenze zu liefern, ohne das Leistungsregelungsereignis auszulösen und ohne die spezifizierten Leistungs- und Zeitgrenzen zu überschreiten.
An dem Übergang 412 geht das OCP-Signal 402 wieder hoch, ansprechend darauf, dass die erfasste Leistung die Schwellenleistung überschreitet. Wie oben erörtert wurde, beginnt das Taktsignal 404 zu takten und die Zeitreferenz inkrementiert. An dem Übergang 414, nachdem das OCP-Signal 402 für eine Zeitperiode gleich der Zeitschwelle 416 hoch war, schaltet das Latch-Signal 406 ein. Als Ergebnis löst der Leistungsregler 404 das Leistungsregelungsereignis aus, durch Senden eines Signals zu der Leistungsversorgung 200, die eine oder mehrere der Ausgangsleistungsschienen 106 deaktiviert. Das Latch-Signal 420 kann hoch bleiben, bis ein Benutzer die PSU 102 manuell reaktiviert.
Als Nächstes geht an dem Übergang 420 das OCP-Signal 402 auf niedrig, ansprechend darauf, dass die Ausgangsleistung der Schiene zurück unter die Leistungsschwelle fällt, und das Taktsignal 404 stoppt zu takten. Es wird darauf hingewiesen, dass das OCP-Signal 402 für eine Zeitlänge von mehr als der Zeitschwelle hoch bleiben kann. Dies kann einer Ansprechzeit oder Verzögerung 420 zugewiesen sein, die zwischen der Zeit, zu der das Latch-Signal 406 hoch geht und die Ausgangsleistung auf der Schiene unter die Leistungsgrenze fällt, existiert. Dementsprechend kann die Zeitschwelle 416 derart bestimmt sein, dass die Summe der Zeitschwelle 416 und der Verzögerungszeit 420 gleich oder weniger als eine gewünschte Zeitgrenze ist, die z. B. in einem anwendbaren elektrischen Standard spezifiziert sein kann. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass das Zeitgebungsdiagramm 400 nicht maßstabsgetreu gezeichnet ist und es nicht beabsichtigt ist, eine Darstellung einer tatsächlichen Verzögerungszeit 420 zu geben.
5 ist ein Prozessflussdiagramm, das ein Verfahren zum Liefern von Leistung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Auf das Verfahren wird im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 500 Bezug genommen. Bei Block 502 wird elektrische Leistung zu einer Last geliefert, wie oben Bezug nehmend auf 2 und 3 erörtert wurde. Als Nächstes wird bei Block 504 ein Referenzwert erzeugt, der der Leistung entspricht, die zu der Last geliefert wird.
Bei einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Referenzwert erzeugt werden durch Erfassen eines Stroms, der zu der Last geliefert wird. Zum Beispiel kann ein Sensor, der um einen Leiter angeordnet ist, der Strom zu der Last trägt, eine Referenzspannung erzeugen.
Bei Block 506 wird eine Bestimmung im Hinblick darauf gemacht, ob der Referenzwert größer ist als eine spezifizierte Schwelle, die einer Leistungsgrenze entspricht. Wenn der Referenzwert größer ist als die spezifizierte Schwelle, dann schreitet das Verfahren 500 zu Block 508 fort, wo eine Zeitreferenz inkrementiert wird.
Nach dem Inkrementieren der Zeitreferenz wird eine Bestimmung bei Block 510 im Hinblick darauf ausgeführt, ob die Zeitreferenz über der spezifizierten Zeitschwelle ist Wenn die Zeitreferenz nicht größer ist als die Zeitschwelle, kehrt das Verfahren zu Block 504 zurück und die Lieferung von Leistung zu der Last wird ununterbrochen fortgesetzt. Wenn jedoch die Zeitreferenz größer ist als die Zeitschwelle, schreitet das Verfahren 500 zu Block 512 fort und ein Leistungsregelungsereignis wird ausgelöst, z. B. kann die Leistung abgeschaltet werden.
Zurück zu Block 506, wenn der Referenzwert nicht größer ist als die Schwelle, schreitet das Verfahren zu Block 514 fort, wo die Zeitreferenz zurückgesetzt wird. Nach dem Zurücksetzen der Zeitreferenz bei Block 514 kehrt das Verfahren zu Schritt 504 zurück und die Lieferung von Leistung zu der Last wird ununterbrochen fortgesetzt.

Claims

Ein Verfahren zum Liefern von Leistung, das folgende Schritte aufweist: Liefern von elektrischem Strom zu einer Last; Erzeugen eines Referenzwerts, der einer Leistung entspricht, die zu der Last geliefert wird; Erzeugen einer Zeitreferenz, wenn der Referenzwert größer ist als oder gleich ist zu einem Schwellenwert, der einer Leistungsgrenze entspricht; und Initiieren eines Leistungsregelungsereignisses, wenn die Zeitreferenz eine Zeitgrenze überschreitet.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Erzeugen eines Referenzwerts das Erfassen des Stroms aufweist, der zu der Last geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Erfassen des Stroms das Erfassen einer Spannung aufweist, die über eine Spur auf einer Schaltungsplatine erzeugt wird, die in Reihe mit der Last angeordnet ist.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Initiieren des Leistungsregelungsereignisses das Abschalten des Stroms aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, das das Stoppen der Zeitreferenz aufweist, wenn der Referenzwert unter den Schwellenwert fällt.
Eine Leistungsversorgungseinheit, die folgende Merkmale aufweist: eine Leistungsversorgung, die konfiguriert ist, um Strom zu einer Last zu liefern; einen Sensor, der konfiguriert ist, um den Strom zu erfassen, der zu der Last geliefert wird; und einen Leistungsregler, der konfiguriert ist, um eine Ausgabe des Sensors zu empfangen und einen Referenzwert basierend auf der Ausgabe des Sensors zu erzeugen, entsprechend einer Leistung, die zu der Last geliefert wird, wobei der Leistungsregler konfiguriert ist, um ein Leistungsregelungsereignis zu initiieren, wenn der Referenzwert größer oder gleich einem Schwellenwert ist, für eine spezifizierte Zeitlänge.
Die Leistungsversorgungseinheit gemäß Anspruch 6, bei der der Sensor einen Stromerfassungswiderstand aufweist, der in Reihe mit der Last angeordnet ist.
Die Leistungsversorgungseinheit gemäß Anspruch 7, bei der der Stromerfassungswiderstand einen Abschnitt eines Leiters aufweist, der den Strom zu der Last liefert.
Die Leistungsversorgungseinheit gemäß einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei der der Leistungsregler einen Prozessor aufweist, der konfiguriert ist, um eine Zeitlänge zu messen, die der Referenzwert größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Die Leistungsversorgungseinheit gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem der Schwellenwert einer Leistung von ungefähr 240 Volt-Ampere entspricht und die spezifizierte Zeitlänge ungefähr 60 Sekunden ist.
Ein Computersystem, das folgende Merkmale aufweist: eine Leistungsversorgung, die konfiguriert ist, eine Rechenvorrichtung durch eine Schiene mit Leistung zu versorgen; einen Sensor, der um die Schiene angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen Strom zu erfassen, der zu der Rechenvorrichtung geliefert wird; und einen Leistungsregler, der konfiguriert ist, um eine Ausgabe des Sensors zu empfangen und einen Referenzwert basierend auf der Ausgabe des Sensors zu erzeugen, entsprechend einer Leistung, die zu der Rechenvorrichtung geliefert wird, wobei der Leistungsregler konfiguriert ist, um die Leistung zu reduzieren, die zu der Rechenvorrichtung geliefert wird, wenn der Referenzwert größer oder gleich einer Schwellenleistung ist, für eine spezifizierte Zeitlänge.
Das Computersystem gemäß Anspruch 11, bei dem der Sensor einen Stromerfassungswiderstand aufweist, der in Reihe mit der Last angeordnet ist.
Das Computersystem gemäß Anspruch 12, bei dem der Stromerfassungswiderstand einen Abschnitt eines Leiters aufweist, der auf einer Schaltungsplatine angeordnet ist, die Leistung zu der Schiene liefert.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, bei dem der Leistungsregler eine Steuerschaltungsanordnung aufweist, die konfiguriert ist, um eine Zeitlänge zu messen, die der Referenzwert größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Schwellenleistung ungefähr 240 Volt-Ampere ist und die spezifizierte Zeitlänge ungefähr 60 Sekunden ist.