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Die
Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungseinheit, insbesondere
für Computer
in Desktop- oder Towergehäusen,
umfassend zumindest ein Gehäuse
mit einem Anschlussstecker für
eine Versorgungsspannung und mehreren Ausgangsbuchsen für Niedervolt-Versorgungspannungen
sowie einer elektronischen Spannungsregeleinheit.
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Gattungsgemäße Computer
werden beispielsweise in einem Desktopgehäuse oder einem Towergehäuse eingebaut,
wobei diese aus einem Motherboard, verschiedenen Datenspeicherungs- und
Datenlesegeräte
und insbesondere einem Netzteil bestehen. Die in das Gehäuse integrierte
Spannungsversorgungseinheit dient hierbei zur Spannungsversorgung
der gesamten Baueinheiten, wobei extern auf einer Gehäuseaußenseite
eine Anschlussbuchse für
ein Netzkabel vorhanden ist, damit das Netzgerät mit einem herkömmlichen
Stromnetz verbunden werden kann. Zusätzlich kann ein Ein- und Ausschalter
vorgesehen sein, um die Spannungsversorgungseinheit gegebenenfalls
spannungslos schalten zu können.
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Darüber hinaus
ist die Spannungsversorgungseinheit zumindest mit einem Ventilator
ausgestattet, damit die eigenen Komponenten der Spannungsversorgungseinheit
eine entsprechende Kühlung
erfahren. Dieser Ventilator kann entweder auf der Gehäuseaußenseite,
dass heißt
also der Seite die nach außen
aus dem Computergehäuse
sichtbar ist, oder auf einer Innenseite angeordnet sein, während auf
der Gehäuseaußenseite
und/oder Gehäuseinnenseite
Lüftungsschlitze
vorhanden sind, sodass die Luft über
den Ventilator aus dem Computergehäuse abgesaugt und nach außen geleitet
werden kann. Zur Spannungsversorgung der Computerkomponenten insbesondere
des Motherboards und der Laufwerke verfügen die Spannungsversorgungseinheiten über mehrere
Kabelanschlüsse
mit fertig vorkonfektionierten Steckern, die kompatibel zu den gängigen Stromanschlüssen für beispielsweise
Festplatten in Form eines vierpoligen Flachsteckers oder bei neueren
Ausführungen
in Form eines zungenförmigen
Steckers sind, der auf entsprechende Kontaktleisten beispielsweise
von SATA-Festplatten aufgesteckt werden kann. Ferner sind weitere
Kabel vorgesehen, um dass Motherboard mit Spannung zu versorgen,
wobei vorzugsweise ein mehrpoliger, flacher Stecker an den Kabelenden
konfektioniert ist. Weitere Stecker können zur Spannungsversorgung
des Motherboards oder von Floppylaufwerken oder weiteren Geräten vorhanden
sein. Meistenteils sind wesentlich mehr Kabel und Steckerausführungen
vorhanden, als an Computerkomponenten tatsächlich im Gehäuse angeordnet
sind, sodass der Anwender die freie Auswahl hat und nicht benötigte Kabelenden mit
Stecker im Gehäuse
befestigen kann.
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Zur
Verbesserung derartiger Computergehäuse und Spannungsversorgungseinheiten
ist von den Anwendern vielfach der Wunsch nach höherer Leistung geäußert worden,
wobei zusätzlich
gegebenenfalls externe Laufwerke angeschlossen werden sollen. Hierbei
kann es sich beispielsweise um CD-, DVD-Laufwerke oder um Festplatten
handeln, damit große
Datenmengen überspielt
und beispielsweise sehr leicht auf einem anderen Computer übertragen werden
können,
ohne dass ein Datennetz, zum Beispiel ein LAN-Netz, verwendet werden
muss. Dies geschieht sehr häufig,
wenn sensible Daten übertragen
werden müssen
oder beispielsweise eine Aktualisierung von Dateninformationen bei
Zweitrechnern erforderlich ist. Zum Anschluss derartiger externer Laufwerke
bieten einige Motherboard-Hersteller unter anderem kombinierte Steckverbindungen
auf dem Motherboard an, welche nach außen herausgeführt sind,
sodass hierüber
externe Laufwerke anschließbar
sind. Diese Möglichkeit
bieten jedoch nicht alle Motherboard-Hersteller, sodass die Austauschbarkeit
der Daten durch Anschluss externer Laufwerke beschränkt ist.
Aufgrund der Vielzahl der anschließbaren Computerkomponenten
besteht daher das Problem den Spannungsversorgungseinheiten eine höhere Leistung
abzufordern.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsversorgungseinheit
zur Verfügung
zu stellen, welche eine höhere
Leistung ermöglicht
und wesentlich effizienter arbeitet.
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Erfindungsgemäß ist zur
Lösung
der Aufgabe vorgesehen, dass die Spannungsversorgungseinheit in
zumindest zwei Netzteilkomponenten unterteilt ist, wobei eine erste
Netzteilkomponente in einem ersten Gehäuseteil in der Größe eines
ATX-Netzteiles und
mindestens eine zweite Netzteilkomponente in einem zweiten Gehäuseteil
in der Größe eines
3,5'' oder 5,25'' Einschubgehäuses eingebaut ist. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung sieht
die Aufteilung der Spannungsversorgungseinheit vor, und zwar in
eine erste Netzteilkomponente, welche in der Regel einen 110 oder
230 Volt Spannungseingang aufweist. Mit Hilfe eines AC/DC-Wandlers
wird diese Spannung in eine für
Computerbaugruppen gebräuchliche
Niedervolt – Spannung
transformiert und unmittelbar einer zweiten Netzteilkomponente zugeleitet,
welche mindestens einen DC/DC-Wandler umfasst, sodass aus der vorhandenen
Niederspannung weitere Spannungen generiert werden können. Damit
die Funktionalität
einer derartigen Spannungsversorgungseinheit gewährleistet ist, wird hierbei
vorgesehen, dass die erste Netzteilkomponente die Form eines ATX-Netzteiles aufweist,
während
die zweite Netzteilkomponente aus einem 3,5'' oder
5,25'' Einschubgehäuse besteht.
Hierdurch ergibt sich im Weiteren der Vorteil, dass nicht nur im
rückwärtigen Teil interne
Computerbaugruppen an diese zweite Netzteilkomponente angeschlossen
werden können,
sondern zudem kann in einer Frontblende mit entsprechenden Anschlussbuchsen
ebenfalls eine Spannungsversorgung für externe Computerbaugruppen zur
Verfügung
gestellt werden. Somit besteht die Möglichkeit beispielsweise eine
externe Festplatte über
eine Spannungsversorgungseinheit mit Spannung zu beaufschlagen und
nach Anschluss eines Datenkabels extern zu betreiben.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die erste Netzteilkomponente
aufgrund der vorhandenen Baugröße wesentlich
größer dimensioniert
und somit für
höhere
Leistung vorgesehen sein kann, während
eine zweite Netzteilkomponente oder gegebenenfalls auch mehrere
Netzteilkomponenten zur Versorgung der einzelnen Computerbaugruppen verwendet
werden. Die erste Netzteilkomponente besteht in der Regel aus einem
Schaltnetzteil, welches zur Erzeugung einer Ausgangsspannung von
12 Volt und 12 Voltsb (stand by) effizient arbeitet. Bei der zweiten
Netzteilkomponente handelt es sich demgegenüber um eine elektronische Regelstufe,
welche mit Hilfe eines DC/DC-Wandlers eine effiziente Transformation
ermöglicht.
Zu diesem Zweck besteht lediglich die Notwendigkeit die ausgehende
Niedervoltversorgungsspannung der ersten Netzteilkomponente in die
eine oder weitere zweite Netzteilkomponenten einzuspeisen, sodass
diese mit Hilfe des vorhandenen DC/DC-Wandler eine Transformierung
auf weitere Spannungswerte erfolgen kann. Somit kann im Bedarfsfall
durch mehrere zweite Netzteilkomponenten eine umfangreiche Versorgung,
beispielsweise für
Serveranlagen, aufgebaut werden.
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Zur
Ausgestaltung der beiden Netzteilkomponenten werden zwei Gehäuse verwendet,
beispielsweise für
die erste Netzteilkomponente ein Gehäuse in ATX-Form, welches eine Spannungsversorgungsbuchse
für ein
gängiges
230 oder 110 Voltnetz, sowie einen Netzschalter und zumindest eine,
vorzugsweise mehrere Verbindungsstecker zum zweiten Gehäuseteil.
Demgegenüber
weist das zweite Gehäuseteil
zumindest einen Verbindungsstecker für die Eingangsspannung und
mehrere Ausgangsbuchsen für
interne und/oder externe Computerbaugruppen auf. Die erste Netzteilkomponente
liefert hierbei eine Ausgangsspannung von beispielsweise von +12 Volt
und +12 Voltsb (stand by). Als Spannungsversorgung wird von der
zweiten Netzteilkomponente eine Ausgangsspannung von ±12 Volt,
+5 Volt, +3,3 Volt, +5 Voltsb (stand by), PG und PS/ON geliefert.
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Zur
Verbindung der zweiten Netzteilkomponente mit den internen Computerbaugruppen
ist hierbei insbesondere ein Mainboard-Stecker zur Spannungsversorgung
mit 20+4 PIN's vorgesehen,
sowie eine 8 pin P4/EPS-Buchse und mehrere 8 pin Kombo-Buchsen für IDE, SATA
und PCIe-Computerbaugruppen. Zur Versorgung von internen und externen Computerbaugruppen
ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass im rückwärtigen Gehäuseteil und in einer Frontblende
die entsprechenden Ausgangsbuchsen vorgesehen sind, sodass auch
externe Computerbaugruppen mit Spannung versorgt werden können.
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Die
Erfindung wird im Weiteren anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 in
einer perspektivischen Ansicht ein erstes Gehäuseteil einer Spannungsversorgungseinheit,
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2 in
einer perspektivischen Draufsicht die Anordnung der beiden Gehäuseteile
mit einem Verbindungskabel,
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3 in
einer perspektivischen rückwärtigen Ansicht
das zweite Gehäuseteil
mit Anschlusssteckern und
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4 in
einem Blockschaltbild die Trennung der elektronischen Komponenten
innerhalb der beiden Gehäuseteile.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Seitenansicht eine Spannungsversorgungseinheit 1,
welche in ein erstes Gehäuseteil 2 zur
Verwendung in einem nicht dargestellten Computergehäuse eingebaut ist.
Aus diesem Grunde ist das erste Gehäuseteil 2 mit ebenen
Seitenwänden
ausgestattet, wobei in einer großformatigen Seitenwand 3 ein
Lüftergitter 4 mit
dahinter angeordnetem Lüfter 5 eingebaut
ist, der mittels Schrauben 6 befestigt wird. Die Seitenwand 3 ist
hierbei zur Ausrichtung in den Innenraum des Computergehäuses vorgesehen,
während
eine weitere Seitenwand, als Gehäuseaußenseite 7 durch eine
Aussparung des Computergehäuses
hindurch von außen
zugänglich
ist. Zur Befestigung der Spannungsversorgungseinheit 1 dienen
hierbei vier Gewindebohrungen 8, welche zur Verschraubung
mit dem Computergehäuse
vorgesehen sind. Die von außen
zugängliche
Gehäuseaußenseite 7 weist
einen Netzstecker 9 auf und einen Betriebsschalter 10, welcher
zum Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannungseinheit 1 vorgesehen
ist. In der Regel handelt es sich um ein 230-Voltnetz. Oberhalb
des Netzsteckers 9 ist eine Buchse 11 vorgesehen,
welche zur Aufnahme eines Spannungsversorgungssteckers 12 vorgesehen
ist. Der Spannungsversorgungsstecker 12 dient zur Einspeisung,
beispielsweise einer Boardspannung eines Kraftfahrzeuges von 12-Volt, sodass
unter Umgehung des Netzsteckers die Elektronik der Spannungsversorgungseinheit 1 mit
einer Betriebsspannung versorgt wird. In einer weiteren nicht dargestellten
Gehäusewand
ist ein Verbindungsstecker vorgesehen, welcher eine Verbindung des
ersten Gehäuseteils 2 mit
dem zumindest einem weiteren zweiten Gehäuseteil 20 ermöglicht.
Hierbei kann es beispielsweise um eine Steckerverbindung handeln
oder es kann gegebenenfalls ein Ausgangskabel aus dem ersten Gehäuseteil 2 herausragen, welches
mit einem Stecker versehen ist und unmittelbar an der Buchse des
zweiten Gehäuseteils 20 eingesteckt
wird.
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2 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht das aus 1 bekannte
Gehäuseteil 2 in
Form eines ATX-Netzteils sowie ein zweites Gehäuseteil 20, welches
in Form einer 3,5'' beziehungsweise
5,25'' Baueinheit ausgeführt ist.
Das Gehäuseteil 20 kann
somit in einem vorhandenen Einschubfach eines nicht dargestellten
Computergehäuses
eingeschoben und mit Befestigungsschrauben festgelegt werden. Aus
diesem Grunde sind seitliche Gewindebohrungen 21 vorgesehen.
Ein hinter dem Lüftungsgitter 22 angeordneter
Ventilator ist zur Kühlung
der elektronischen Komponenten des zweiten Gehäuseteils 20 vorgesehen.
In der Rückwand 23 sind
mehrere Verbindungsstecker 24 vorgesehen, um handelsübliche Computerbaugruppen
wie Festplattenlaufwerke, CD-, DVD- oder ähnliche Laufwerke anzuschließen. Ferner
ist eine Steckerleiste 25 zur Aufnahme einer Buchsenleiste 26 vorgesehen,
welche eine direkte Verbindung mit dem ersten Gehäuseteil 2 ermöglicht,
sodass eine Niedervoltspannung von dem ersten Gehäuseteil 2 dem
zweiten Gehäuseteil 20 zur
Verfügung
gestellt wird.
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3 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht das zweite Gehäuseteil 20 mit einer
Rückwand 23 in der
eine Mehrzahl von Verbindungsstecker 24 vorgesehen sind
sowie einer Steckerleiste 25 zur Aufnahme der nicht dargestellten
Buchsenleiste des ersten Gehäuseteils 2.
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4 zeigt
in einem Blockdiagramm die Unterteilung der elektronischen Komponenten
für die erste
Netzteilkomponente (Master-unit) und die zweite Netzteilkomponente
(Slave-unit) aus der hervorgeht, dass die erste Netzteilkomponente
mit einer externen Versorgungsspannung, vorzugsweise aus einem 110
oder 220 Voltnetz betrieben wird und zur Erzeugung einer 12 Volt
Ausgangsspannung sowie einer 12 Voltsb (stand by) Ausgangsspannung
vorgesehen ist. Beide Ausgangsspannungeb werden der zweiten Netzteilkomponente
zugeführt,
sodass mit Hilfe eines DC/DC-Wandlers weitere Spannungswerte, die
für die
einzelnen Computerbaugruppen benötigen,
erzeugt werden können.
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- 1
- Spannungsversorgungseinheit
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Seitenwand
- 4
- Lüftergitter
- 5
- Lüfter
- 6
- Schrauben
- 7
- Gehäuseaußenseite
- 8
- Gewindebohrung
- 9
- Netzstecker
- 10
- Betriebsschalter
- 11
- Buchse
- 12
- Spannungsversorgungsstecker
- 20
- Gehäuseteil
- 21
- Gewindebohrungen
- 22
- Lüftungsgitter
- 23
- Rückwand
- 24
- Verbindungsstecker
- 25
- Steckerleiste
- 26
- Buchsenleiste