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Die Erfindung betrifft ein Netzteil in einem Computersystem, insbesondere ein mit einer Steuerschaltung versehenes Netzteil und ein Verfahren zur Energiesparung desselben.
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Bei modernen Hauptplatinen steht eine Aufweckfunktion, wie z. B. WOL-Funktion (Abk. für Wake-up On LAN), AMT-Funktion (Abk. für Active Management Technology) zur Verfügung. Die die Aufweckfunktion erfüllende Hauptplatine wird von einem Netzteil gespeist, das mit einem Systemmodul und einem Standby-Modul versehen ist. Beim oben erwähnten Netzteil kann es sich um ein ATX-Netzteil (advanced technology extended, ATX) handeln. Wird das Rechnersystem ausgeschaltet, wird das Systemmodul im Netzteil in den AUS-Zustand gebracht. Gleichzeitig wird die Systemspannung nicht mehr an die Hauptplatine geliefert. Jedoch bleibt das Standby-Modul im Netzteil noch im Ein-Zustand. Daher kann das Standby-Modul die Standby-Spannung an die Hauptplatine liefern. Damit kann die Hauptplatine im Standby-Zustand das Aufwecksignal empfangen. Sobald die Hauptplatine das Aufwecksignal empfangen hat, kann das Rechnersystem sehr schnell in Betrieb gesetzt werden.
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1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines herkömmlichen Netzteils. Das herkömmliche Netzteil wird in einem Computersystem eingesetzt und liefert die elektrische Energie an eine Leiterplatte. Das Netzteil 1 weist einen Wechselstrom-Gleichrichter-Abschnitt 11, ein Systemmodul 12 und ein Standby-Modul 13 auf. Der Wechselstrom-Gleichrichterblock 11 und eine Wechselstromquelle 2 sind elektrisch miteinander verbunden. Außerdem dient der Wechselstrom-Gleichrichterblock 11 dazu, den Wechselstroms zu empfangen und dann den Gleichstrom an das Systemmodul 12 und das Standby-Modul 13 auszugeben. Mit dem Wechselstrom-Gleichrichterblock 11 lässt sich der Leistungsfaktor des Gleichstroms einstellen.
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Das Systemmodul 12 gibt mehrere Spannungen, wie z. B. +12 V, +5 V und +3.3 V aus. Außerdem handelt es sich bei dem Systemmodul 12 um einen DC-DC-Leistungswandler oder ein Austausch-Stromversorgungsmodul. Das Systemmodul 12 weist einen Systemumschaltblock 121, einen Trenntransformator 122, einen Systemausgabeblock 123 und einen Systemrückkopplungsblock 124 auf.
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Der vom Wechselstrom-Gleichrichterblock 11 erzeugte Gleichstrom wird in den Systemumschaltblock 121 und den Trenntransformator 122 eingespeist. Im Trenntransformator 122 ist eine Primärwicklung vorgesehen, die elektrisch mit dem Wechselstrom-Gleichrichterblock 11 und dem Systemumschaltblock 121 verbunden ist. Der Systemrückkopplungsblock 124 ist zwischen dem Systemumschaltblock 121 und der Systemspannung (+5 V) geschaltet. Der Systemausgabeblock 123 ist elektrisch an zwei Endkontakte einer Sekundärwicklung angekoppelt und dient der Ausgabe von mehreren Systemspannungen [+12 V, +5 V und +3.3 V] an die Hauptplatine.
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Außer den unterschiedlichen Ausgangsspannungen sind das Standby-Modul 13 und das Systemmodul 12 hinsichtlich der Konfiguration und der Funktion sehr ähnlich. Das Standby-Modul 13 dient ausschließlich dazu, die Standby-Spannung wie z. B. +5 V (SB5V) an das Aufweckmodul in der Hauptplatine zu liefern.
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Zu beachten ist jedoch, dass das Systemmodul 12 gleichzeitig in Betrieb gesetzt wird, wenn das Computersystem eingeschaltet wird. Wird das Computersystem ausgeschaltet, wird das Systemmodul 12 ebenfalls außer Betrieb gesetzt. Das Standby-Modul 13 kann auch noch im eingeschaltet Zustand bleiben, wenn das Computersystem ausgeschaltet ist. Damit kann das Computersystem schnell aufwachen, wenn das Aufweckmodul in der Hauptplatine von einem Aufwecksignal aufgeweckt wird. Wenn das Computersystem oder die Hauptplatine die Aufweckfunktion nicht erfüllt und das Standby-Modul 13 ebenfalls noch die Standby-Spannung bereitstellt, kann dies zur Steigerung des unnötigen Stromverbrauchs führen.
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Heute haben immer mehr Menschen Sorge um Umweltprobleme. Bei vielen Ländern wurden versucht, unnötigen Stromverbrauch zu reduzieren. Um Energie zu sparen, muss der Benutzer immer den Netzstecker herausziehen oder den traditionellen Netzschalter ausschalten, um das Standby-Modul 13 außer Betrieb zu setzen. Dies bereitet dem Benutzer beim Gebrauch jedoch viel Schwierigkeiten.
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Durch die Erfindung wird eine Steuerschaltung für ein Computersystem geschaffen, wobei die Steuerschaltung ein in einem Netzteil befindliches Standby-Modul aktiviert oder deaktiviert. Die Steuerschaltung ist elektrisch an zwei Endkontakte des Standby-Moduls angeschlossen, und wobei die Steuerschaltung Folgendes aufweist:
eine Beurteilungsschaltung, die für eine Beurteilung eines Setzzustands sorgt, der zeigt, ob ein ausgeschaltetes Computersystem eine Standby-Spannung benötigt;
einen Transistor, der einen Steueranschluss aufweist, der elektrisch an die Beurteilungsschaltung angeschlossen ist, und wobei die Beurteilungsschaltung bewirkt, den Transistor einzuschalten, wenn es durch die Beurteilungsschaltung festgestellt wird, dass der Setzzustand zeigt, dass das ausgeschaltete Computersystem die Standby-Spannung benötigt, und wobei die Beurteilungsschaltung hingegen bewirkt, den Transistor auszuschalten, wenn es durch die Beurteilungsschaltung festgestellt wird, dass der Setzzustand zeigt, dass das ausgeschaltete Computersystem keine Standby-Spannung benötigt; und
einen Optokoppler, der elektrisch mit dem Transistor verbunden ist, wobei der Optokoppler bewirkt, dass ein Kurzschluss bei zwei mit dem Standby-Modul verbundenen Endkontakten des Optokopplers stattfindet, um das Standby-Modul zu aktivieren, und wobei der Optokoppler bewirkt, dass eine Stromkreisunterbrechung bei den beiden mit dem Standby-Modul verbundenen Endkontakten des Optokopplers stattfindet, um das Standby-Modul zu deaktivieren.
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Durch die Erfindung wird ein Netzteil geschaffen, das Folgendes aufweist:
einen Wechselstrom-Gleichrichterblock;
ein Systemmodul, das an den Wechselstrom-Gleichrichterblock angeschlossen ist; und
ein Standby-Modul, das an den Wechselstrom-Gleichrichterblock angeschlossen ist und eine Steuerschaltung aufweist, die für eine Beurteilung eines Setzzustands sorgt, der zeigt, ob ein ausgeschaltetes Computersystem eine Standby-Spannung benötigt, um das Standby-Modul zu aktivieren oder deaktivieren.
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Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Energiesparung eines Computersystems, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Feststellen, ob das Computersystem ausgeschaltet ist;
Ermitteln eines Setzzustands, der zeigt, ob ein ausgeschaltetes Computersystem eine Standby-Spannung benötigt, wenn das Computersystem ausgeschaltet ist; und
Deaktivieren eines in einem Netzteil befindlichen Standby-Moduls, wenn das ausgeschaltete Computersystem keine Standby-Spannung benötigt.
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Zusammengefasst können die erfindungsgemäße Steuerschaltung und das erfindungsgemäße Verfahren den Anforderungen an den Umweltschutz entsprechen. Darüber hinaus bietet die Steuerschaltung dem Benutzer eine erhöhte Bequemlichkeit.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 ein Funktionsblockdiagramm eines herkömmlichen Netzteils;
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2A ein Funktionsblockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Computersystems;
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2B ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Computersystems;
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3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Energiesparung;
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4 eine Zusammenhangtabelle, in der der Systemzustand, die Standby-Spannung, das Signal SLP_LAN_N und die Voraussetzungen, ob das Computersystem die Aufweckfunktion unterstützt, angegeben werden;
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5A ein Funktionsblockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Netzteils;
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5B ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Netzteils;
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6 einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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7A ein Wellenformdiagramm von Signalen in der Steuerschaltung gezeigt, wenn das Computersystem die Aufweckfunktion unterstützt; und
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7B ein Wellenformdiagramm von Signalen in der Steuerschaltung gezeigt, wenn das Computersystem die Aufweckfunktion nicht unterstützt.
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Zur weiteren beispielhaften Offenbarung der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. In einigen Fällen werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen für gleiche oder ähnliche Gegenstände, wie z. B. Bauelemente, Schritte, Signale, usw. verwendet.
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Wie aus 2A ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßes Computersystem 4 eine Hauptplatine 40, einen Speicher 45 und eine Festplatte 46 auf. Der Speicher 45 und die Festplatte 46 sind elektrisch mit der Hauptplatine 40 verbunden. Die Hauptplatine 40 weist einen Prozessor 41, ein LAN-Modul 42 [LAN Abk. für Local Area Network], einen Southbridge-Chip 43, einen Flash-Speicher 44 und eine Steuerschaltung 335 auf. Der Southbridge-Chip 43 ist elektrisch mit dem Prozessor 41, dem LAN-Modul 42 und dem Flash-Speicher 44 verbunden. Die Steuerschaltung 335 ist elektrisch mit einem Netzteil 3 verbunden.
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Die Steuerschaltung 335 entscheidet, ob das Netzteil 3 eine Standby-Spannung an das Computersystem 4 liefert. Mit anderen Worten kann ein Standby-Modul durch die Steuerschaltung 335 ausgeschaltet werden, wenn das Computersystem 4 keine Standby-Spannung braucht. Damit kann der Leistungsverbrauch verringert werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 2A ist die Steuerschaltung 335 an der Hauptplatine 40 angeordnet, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll. Gemäß 2B ist die Steuerschaltung 335 am Netzteil 3' angeordnet, anstatt diese an der Hauptplatine 40 anzuordnen [siehe 2B]. Um eine elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten oder um zu verhindern, dass Hauptplatinen-Komponenten durch einen von einem Wechselstrom-Gleichrichterblock ausgegebenen Hochspannungspegel beschädigt werden, ist die Steuerschaltung 335 vorzugsweise am Netzteil 3' angeordnet [siehe 2B].
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In 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Energiesparung gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Die Energiesparung erfolgt durch die Steuerschaltung 335, die entscheidet, ob das Netzteil 3 eine Standby-Spannung an das Computersystem 4 liefert. Wird das Computersystem 4 ausgeschaltet, empfängt die Steuerschaltung 335 wenigstens ein von der Hauptplatine gesendetes Sondersignal, wie z. B. Signal SLP_LAN_N [oder Signal SLP_LAN_N und Signal SLP_S5], um zu ermitteln, ob das Standby-Modul aus- oder eingeschaltet zu werden braucht. Außerdem kann die Steuerschaltung 335 eine Firmware, eine Hardware, eine Software oder eine Kombination der oben Genannten sein, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll.
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Im Schritt S200 wird durch die Steuerschaltung 335 in einem Netzteil 3 ermittelt, ob sich das Computersystem 4 im AUS-Zustand befindet. Die Steuerschaltung 335 ermittelt wenigstens eines der Systemzustandssignale und stellt dadurch fest, ob sich das Computersystem 4 im AUS-Zustand befindet. Das Systemzustandssignal stellt den Systemzustand des Computersystems 4 dar. Zum Beispiel kann das Systemzustandssignal ein SLP_S5-Signal oder ein SLP_S4-Signal sein. Die Steuerschaltung 335 ermittelt den Spannungspegel des SLP_S5-Signals oder des SLP_S4-Signals, um festzustellen, ob sich das Computersystem 4 im AUS-Zustand befindet. Nachdem der Benutzer durch das Bedienungssystem z. B. einen Netzschalter drückt oder ein Ausschaltbefehl auslöst, befindet sich das Systemzustandssignal SLP_S5 im niedrigen Spannungspegel. Wird durch die Steuerschaltung 335 festgestellt, dass das Computersystem 4 noch nicht ausgeschaltet wird, wird der Schritt S200 erneut durchgeführt. Wird festgestellt, dass das Computersystem 4 ausgeschaltet ist, wird der nächste Schritt S202 durchgeführt.
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Im Schritt S202 wird der Setzzustand des Computersystems 4 ermittelt. Die Steuerschaltung 335 ermittelt den Setzzustand gemäß einer Beurteilungstabelle oder wenigstens einem Standby-Spannungs-Anforderungssignal. Das Standby-Spannungs-Anforderungssignal stellt den Bedarf des Computersystems an der Standby-Spannung dar. Das Standby-Spannungs-Anforderungssignal kann ein Aufweckfunktions-Unterstützungsignal sein, das z. B. als Signal SLP_LAN_N bezeichnet ist. Der Setzzustand des Computersystems 4 kann gemäß dem Spannungspegel des SLP_LAN_N-Signals in einfacher Weise festgestellt werden. Es kann aber auch durch die beiden Spannungspegel der Signale von SLP_LAN_N und SLP_S5 festgestellt werden.
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Wird durch die Steuerschaltung 335 festgestellt, dass der Setzzustand des Computersystems 4 in einen Sparmodus geschaltet werden soll, wird der Schritt S204 durchgeführt. Stellt die Steuerschaltung fest, dass der Setzzustand des Computersystems 4 nicht in den Sparmodus geschaltet werden muss, sondern in einen Standardmodus überführt werden soll, wird der Schritt S206 durchgeführt.
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Im Schritt S204 wird das Standby-Modul im Netzteil 3 von der Steuerschaltung 335 so deaktiviert, dass das Computersystem 4 in den Sparmodus überführt wird. In diesem Fall liefert das Netzteil 3 die Standby-Spannung SB5V nicht mehr an die Hauptplatine. Im Schritt S206 wird das Standby-Modul im Netzteil 3 von der Steuerschaltung 335 so aktiviert, dass das Computersystem 4 in den Standardmodus überführt wird. In diesem Fall liefert das Netzteil 3 die Standby-Spannung SB5V an die Hauptplatine.
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Im Folgenden wird auf 4 Bezug genommen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Standby-Modul gemäß dem Signal SLP_LAN_N aktiviert oder deaktiviert, wenn sich der Systemzustand des Computersystems 4 im AUS-Zustand befindet. Wenn die Hauptplatine oder das Computersystem die Aufweckfunktion nicht erfüllt, befindet sich das Signal SLP_LAN_N im niedrigen Spannungspegel. In diesem Fall wird festgestellt, dass der Setzzustand so darstellt, dass das Computersystem 4 in den Sparmodus überführt werden soll. Wenn die Hauptplatine oder das Computersystem die Aufweckfunktion hingegen erfüllt, befindet sich das Signal SLP_LAN_N im hohen Spannungspegel. In diesem Fall wird festgestellt, dass der Setzzustand so darstellt, dass das Computersystem 4 in den Standardmodus überführt werden soll.
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Zu beachten ist, dass das oben erwähnte Ausführungsbeispiel den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken soll. Der Benutzer kann durch Einstellung der BIOS-Konfiguration oder durch DIP-Schalter bzw. Jumper die Voraussetzungen dafür einstellen, dass das Computersystem 4 in den Sparmodus überführt werden soll.
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Die oben erwähnte Energiesparmaßnahme verschafft dem Benutzer erhebliche Bequemlichkeit. Das heißt, es ist für den Benutzer nicht notwendig, den Stecker des Netzteils herauszuziehen oder das Netzteil durch Schalter auszuschalten, um das gesamte Netzteil außer Betrieb zu setzen. Durch die oben erwähnte Energiesparmaßnahme kann gemäß dem Setzzustand entschieden werden, ob das Standby-Modul deaktiviert wird. Daher kann der unnötige Stromverbrauch gespart werden.
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Befindet sich das Computersystem 4 im Sparmodus, kann der Benutzer den Netzschalter des Computersystems 4 betätigen, um das Computersystem 4 erneut zu starten. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 335 durch einen Akku [z. B. mit der Spannung VCC] aktiviert werde, um das Standby-Modul im Netzteil 3 zu betätigen. Daraufhin werden die Spannungspegel der Standby-Spannung SB5V, des Signals SLP_S5 und des Signals SLP_LAN_N in den hohen Spannungspegel umgewandelt.
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Es wird nun auf 5A Bezug genommen. Das Netzteil 3 liefert unterschiedliche Spannungspegel an die Hauptplatine. Das Netzteil 3 weist einen Wechselstrom-Gleichrichterblock 31, ein Systemmodul 32 und ein Standby-Modul 33 auf. Die Steuerschaltung 335 ist an der Hauptplatine angeordnet und elektrisch mit dem Standby-Modul 33 verbunden. Die Wechselstromquelle 2 ist über Kontakte N1, N2 elektrisch mit dem Wechselstrom-Gleichrichterblock 31 verbunden. Der Wechselstrom-Gleichrichterblock 31 liefert über einen Kontakt N3 den Gleichstrom an das Systemmodul 32 und das Standby-Modul 33. Mit dem Wechselstrom-Gleichrichterblock 31 lässt sich der Gleichstrom-Leistungsfaktor einstellen.
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Das Systemmodul 32 gibt mehrere Spannungen, wie z. B. +12 V, +5 V und +3.3 V an das Computersystem 4 aus. Außerdem handelt es sich bei dem Systemmodul 32 um einen DC-DC-Leistungswandler oder ein Austausch-Stromversorgungsmodul. Das Systemmodul 32 weist einen Systemumschaltblock 321, einen Trenntransformator 322, einen Systemausgabeblock 323 und einen Systemrückkopplungsblock 324 auf.
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Der Gleichstrom wird über den Kontakt N3 in den Trenntransformator 322, den Systemumschaltblock 321 und das Standby-Modul 33 eingespeist. Im Trenntransformator 322 befindet sich eine Primärwicklung auf, die über Kontakte N3, N4 jeweils elektrisch an den Wechselstrom-Gleichrichterblock 31 und den Systemumschaltblock 321 angeschlossen ist. Der Systemrückkopplungsblock 324 ist zwischen einem Kontakt N7 des Systemumschaltblocks 321 und einer [z. B. mit +5 V] der mehreren Systemspannungen geschaltet. Der Systemausgabeblock 323 ist über Kontakte N5, N6 elektrisch mit einer im Trenntransformator 322 befindlichen Sekundärwicklung verbunden und gibt mehrere Systemspannungen wie z. B. +12 V, +5 V und +3.3 V an die Hauptplatine aus.
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Die an der Hauptplatine angeordnete Steuerschaltung 335 ist elektrisch mit dem Standby-Modul 33 verbunden und dient der Feststellung des Setzzustands, ob das Standby-Modul 33 aktiviert oder deaktiviert wird. Ist das Computersystem 4 im Standardmodus betrieben, gibt das Standby-Modul 33 eine Standby-Spannung SB5V aus. Befindet sich das Computersystem 4 hingegen im Sparmodus, wird das Standby-Modul 33 deaktiviert, sodass keine Standby-Spannung SB5V ausgegeben wird. Außerdem handelt es sich bei dem Standby-Modul 33 um einen DC-DC-Leistungswandler oder ein Austausch-Stromversorgungsmodul. Das Standby-Modul 33 weist einen Standby-Umschaltblock 331, einen Trenntransformator 332, einen Standby-Ausgabeblock 333 und einen Standby-Rückkopplungsblock 334 auf.
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Die an der Hauptplatine angeordnete Steuerschaltung 335 ist über Kontakte N8, N11 elektrisch mit dem Standby-Modul 33 verbunden. Der Gleichstrom ist über den Kontakt N3 in den Trenntransformator 332 und den Standby-Umschaltblock 331 eingespeist. Im Trenntransformator 332 befindet sich eine Primärwicklung auf, die über Kontakte N3, N8 jeweils elektrisch an den Wechselstrom-Gleichrichterblock 31 und die Steuerschaltung 335 angeschlossen ist. Der Standby-Rückkopplungsblock 334 ist zwischen einem Kontakt N12 des Standby-Umschaltblocks 331 und einem Ausgang des Standby-Moduls 33 geschaltet. Der Standby-Ausgabeblock 333 ist über Kontakte N9, N10 elektrisch mit einer im Trenntransformator 332 befindlichen Sekundärwicklung und dem Ausgang des Standby-Moduls 33 verbunden, wobei der Ausgang des Standby-Moduls 33 an die Hauptplatine angeschlossen ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Steuerschaltung 335 um eine Hardware, die das Standby-Modul 33 aktiviert oder deaktiviert. Die Steuerschaltung 335 empfängt entweder das von der Hauptplatine bereitgestellte Systemzustandssignal SLP_S5 oder das Standby-Spannungs-Anforderungssignal SLP_LAN_N. Sobald das Computersystem 4 in den Sparmodus überführt, wird die Verbindung zwischen den Kontakten N8, N11 durch die Steuerschaltung 335 unterbrochen. Das heißt, eine Stromkreisunterbrechung findet bei den Kontakten N8, N11 statt. Daher gibt das Standby-Modul 33 keine Standby-Spannung SB5V aus. Findet ein Kurzschluss bei den Kontakten N8, N11 durch die Steuerschaltung 335 statt, wird das Computersystem 4 im Standardmodus gehalten, um die Standby-Spannung SB5V auszugeben.
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Wie oben erwähnt, kann sich die Steuerschaltung 335 im Inneren des Netzteils 3' befinden [siehe 5B]. Gemäß 5B weist das Standby-Modul 33' ferner die Steuerschaltung 335 auf. Außerdem ist die Steuerschaltung 335 im Netzteil 3' elektrisch mit der Hauptplatine verbunden, um das Signal SLP_S5 und das Signal SLP_LAN_N zu empfangen.
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Gemäß 6 handelt es sich bei der Steuerschaltung 335 um eine Hardware, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Setzzustand des Computersystems ermittelt, indem die Steuerschaltung 335 die von der Hauptplatine ausgegebenen Signale SLP_LAN_N und SLP_S5 empfängt. Zu beachten ist, dass die Steuerschaltung 335 anderenfalls entweder das Systemzustandssignal oder das Standby-Spannungs-Anforderungssignal empfängt. Bei dem Standby-Spannungs-Anforderungssignal kann es sich um ein Aufweckfunktions-Unterstützungssignal handeln.
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Die Steuerschaltung 335 weist einen Durchflussregler 3351, einen Netzschalter SW1, Widerstände R17, R18, R19, einen Transistor M4, zwei Dioden D10, D11, einen Optokoppler 62 und eine Beurteilungsschaltung 61 auf. Der Durchflussregler 3351 ist elektrisch mit einer Batterie VCC_BATTERY, einer Standby-Spannung SB5V und einen Kontaktfuß P3 des Netzschalters SW1 verbunden. Der Netzschalter SW1 weist zwei Kontaktfüße P1, P2 auf, die elektrisch mit jeweiligen Kontakten PW+, PW– der Wechselstromquelle 2 verbunden sind. Ein Ende der Diode D10 ist elektrisch mit der Standby-Spannung SB5V verbunden, während das andere Ende der Diode D10 elektrisch an den Widerstand R19, den Kontaktfuß P4 des Netzschalters SW1 und ein Ende der Diode D11 angeschlossen ist. Das andere Ende der Diode D11 ist an den Widerstand R17 angeschlossen. Der Widerstand R18 ist elektrisch mit einem Erdungskontakt und dem Widerstand R17 verbunden. Der Transistor M4 weist einen ersten Kontakt auf, der elektrisch mit einem Kontaktfuß P6 des Optokopplers 62 verbunden ist. Der Transistor M4 weist einen zweiten Kontakt auf, der elektrisch mit dem Erdungsanschluss verbunden ist. Der Transistor M4 weist einen Steueranschluss auf, der elektrisch mit der Beurteilungsschaltung 61, dem Widerstand R17 und dem Widerstand R18 verbunden. Der Kontaktfuß P5 des Optokopplers 62 ist elektrisch mit dem Widerstand R19 verbunden, während Kontaktfüße P7, P8 elektrisch mit den jeweiligen Kontakten N8, N11 verbunden sind. Die Beurteilungsschaltung 61 ist elektrisch mit der Hauptplatine verbunden und empfängt das Signal SLP_LAN_N und das Signal SLP_S5.
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In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Beurteilungsschaltung 61 um ein ODER-Tor OR1, wobei die Beurteilungsschaltung 61 für dem Empfang des Signals SLP_LAN_N und des Signals SLP_S5 sorgt. Anderenfalls kann die Beurteilungsschaltung 61 eine beliebige Kombination von Logikgattern sein. Die Beurteilungsschaltung 61 empfängt entweder das Systemzustandssignal oder das Standby-Spannungs-Anforderungssignal. Bei dem Standby-Spannungs-Anforderungssignal kann es sich um ein Aufweckfunktions-Unterstützungssignal handeln.
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In 7A ist ein Wellenformdiagramm von Signalen in der Steuerschaltung gezeigt, wenn das Computersystem die Aufweckfunktion unterstützt. Im Zeitbereich T1 befindet sich das eine LAN-Boot-Technologie oder eine Aktiv-Management-Technologie unterstützendes Computersystem im AUS-Zustand, wobei der Systemzustand in diesem Fall als z. B. G3 bezeichnet ist.
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Im Zeitbereich T2 wird der Netzschalter SW1 betätigt, um das die LAN-Boot-Technologie oder die Aktiv-Management-Technologie unterstützende Computersystem in Betrieb zu setzen, wobei ein Kurzschluss sowohl bei P1 und P2 als auch bei P3 und P4 stattfindet. In diesem Fall ist der Systemzustand in diesem Fall als z. B. S5 bezeichnet. Der Strom fließt ausgehend von der Batterie VCC_BATTERY durch die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D8, die Kontaktfüße P3, P4, die Diode D11, den Widerstand R17 und den Widerstand R18 und gelangt dann an den Erdungsanschluss. Damit wird der Transistor M4 eingeschaltet. In diesem Fall kann der Kurzschluss sowohl bei den Kontaktfüßen P5, P6 als auch bei den Kontaktfüßen P7, P8 stattfinden, sodass das Standby-Modul aktiviert wird, um die Standby-Spannung SB5V in die Hauptplatine einzuspeisen. Danach wird die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D9 eingeschaltet, während die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D8 ausgeschaltet wird. Daher fließt der Strom hingegen ausgehend von der Standby-Spannung SB5V durch die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D9, die Kontaktfüße P3, P4, die Diode D11, den Widerstand R17 und den Widerstand R18 und gelangt dann an den Erdungsanschluss. Damit wird der Transistor M4 kontinuierlich eingeschaltet.
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Wird das Computersystem im Zeitbereich T2 aktiviert, gelangt das Computersystem 4 in Zeitbereichen T3, T4 in die jeweiligen Systemzustände S0, S3. Im Zeitbereich T5 ist das Computersystem ausgeschaltet, sodass der Systemzustand in diesem Fall als S5 bezeichnet ist. Gleichzeitig weisen das Signal SLP_LAN_N einen hohen Spannungspegel und das Signal SLP_S5 jeweils einen niedrigen Spannungspegel auf. Daher gibt die Beurteilungsschaltung 61 die Spannung mit dem hohen Spannungspegel aus, sodass der Transistor M4 kontinuierlich eingeschaltet ist. Bei den Kontakten N8, N11 findet der Kurzschluss kontinuierlich statt. Außerdem wird das im Netzteil befindliche Standby-Modul kontinuierlich aktiviert, wenn das Signal SLP_S4 und das Signal SLP_S5 vom hohen Spannungspegel in den niedrigen Spannungspegel überführt werden.
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In 7B ist ein Wellenformdiagramm von Signalen in der Steuerschaltung gezeigt, wenn das Computersystem die Aufweckfunktion nicht erfüllt. Im Zeitbereich T1 befindet sich das Computersystem im AUS-Zustand, wobei der Systemzustand in diesem Fall als z. B. G3 bezeichnet ist. Im Zeitbereich T2 wird der Netzschalter SW1 betätigt, um das Computersystem in Betrieb zu setzen, wobei ein Kurzschluss sowohl bei P1 und P2 als auch bei P3 und P4 stattfindet. In diesem Fall ist der Systemzustand in diesem Fall als z. B. S5 bezeichnet. Der Strom fließt ausgehend von der Batterie VCC_BATTERY durch die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D8, die Kontaktfüße P3, P4, die Diode D11, den Widerstand R17 und den Widerstand R18 und gelangt dann an den Erdungsanschluss. Damit wird der Transistor M4 eingeschaltet. In diesem Fall kann der Kurzschluss sowohl bei den Kontaktfüßen P5, P6 als auch bei den Kontaktfüßen P7, P8 stattfinden. Außerdem fließt der Strom ausgehend von der Standby-Spannung SB5V durch die Diode D10, den Widerstand R19 und den Transistor M4 zum Erdungsanschluss. Daher wird das Standby-Modul aktiviert, um die Standby-Spannung SB5V in die Hauptplatine einzuspeisen. Danach wird die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D9 eingeschaltet, während die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D8 ausgeschaltet wird. Daher fließt der Strom hingegen ausgehend von der Standby-Spannung SB5V durch die im Durchflussregler 3351 befindliche Diode D9, die Kontaktfüße P3, P4, die Diode D11, den Widerstand R17 und den Widerstand R18 und gelangt dann an den Erdungsanschluss. Damit wird der Transistor M4 kontinuierlich eingeschaltet.
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Wird das Computersystem im Zeitbereich T2 aktiviert, gelangt das Computersystem in den Zeitbereichen T3, T4 in die jeweiligen Systemzustände S0, S3. Geht der Zeitbereich T4 in den Zeitbereich T5 über, wird der hohe Spannungspegel bei dem Signal SLP_LAN_N und dem Signal SLP_S5 in einen niedrigen Spannungspegel umgewandelt. Daher weisen das Signal SLP_LAN_N und das Signal SLP_S5 beide im Zeitbereich T5 den niedrigen Spannungspegel auf, sodass die Beurteilungsschaltung 61 die Spannung mit dem niedrigen Spannungspegel ausgibt, um den Transistor M4 auszuschalten. In diesem Fall findet eine Stromkreisunterbrechung bei den Kontakten N8, N11 statt, wobei das Standby-Modul im Netzteil deaktiviert wird.
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Insgesamt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Energiesparung und eine Steuerschaltung. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Steuerschaltung kann das Standby-Modul automatisch ausgeschaltet werden, wenn das Computersystem ausgeschaltet ist und die Standby-Spannung SB5V nicht benötigt wird. Das heißt, es wird automatisch festgestellt, ob das Standby-Modul deaktiviert wird. Außerdem kann das Standby-Modul automatisch ausgeschaltet werden, ohne den Netzstecker aus der Netzsteckdose herauszuziehen oder den Netzschalter des Netzteils in die AUS-Position zu bringen. Daher kann die erfindungsgemäße Steuerschaltung 335 einen unnötigen Stromverbrauch des Netzteils verhindern, um den Anforderungen an den Umweltschutz zu entsprechen. Darüber hinaus bietet die Steuerschaltung 335 dem Benutzer eine erhöhte Bequemlichkeit.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- herkömmliches Netzteil
- 2
- Wechselstromquelle
- 3, 3'
- Netzteil
- 11, 31
- Wechselstrom-Gleichrichterblock
- 12, 32
- Systemmodul
- 13, 33, 33'
- Standby-Modul
- 121, 321
- Systemumschaltblock
- 123, 323
- Systemausgabeblock
- 124, 324
- Systemrückkopplungsblock
- 131, 331
- Standby-Umschaltblock
- 133, 333
- Standby-Ausgabeblock
- 134, 334
- Standby-Rückkopplungsblock
- 122, 322, 132, 332
- Trenntransformator
- 335
- Steuerschaltung
- 4, 4'
- Computersystem
- 40, 40'
- Hauptplatine
- 41
- Prozessor
- 42
- LAN-Modul
- 43
- Southbridge-Chip
- 44
- Flash-Speicher
- 45
- Speicher
- 46
- Festplatte
- 3351
- Durchflussregler
- SW1
- Netzschalter
- M4
- Transistor
- 61
- Beurteilungsschaltung
- 62
- Optokoppler
- R17 bis R19
- Widerstand
- D8 bis D11
- Diode
- P1 bis P8
- Kontaktfuß
- OR1
- ODER-Tor
- S200 bis S206
- Schritt
- N1 bis N12
- Endkontakt
- PW+, PW–
- Kontakt der Wechselstromquelle
- VCC_BATTERY
- Batterie
- SB5V
- Standby-Spannung
- SLP_LAN_N, SLP_S5
- Signal
