DE202012006697U1

DE202012006697U1 - Data transmission structure for power management

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Publication number: DE202012006697U1
Application number: DE202012006697U
Authority: DE
Original assignee: Zippy Technology Corp
Current assignee: Zippy Technology Corp
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2022-07-12

Abstract

Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung, die in einem elektronischen Gerät zum Einsatz kommt und aufweist:
mindestens eine Stromversorgungseinheit (20, 20a), die eine Energieverwaltungseinheit (27, 27a) besitzt, welche je nach Arbeitszustand der Stromversorgungseinheit (20, 20a) mindestens einen Arbeitsparameter erzeugt;
eine Datenübertragungs-Steuereinheit (40), die mindestens einen Energieverwaltungsport (41, 41a, 41b) und eine Pufferspeichereinheit (421) umfasst, wobei der Energieverwaltungsport zum Empfang der Arbeitsparameter einzelner Stromversorgungseinheiten (20, 20a) dient und die Pufferspeichereinheit zum Speichern der erhaltenen Arbeitsparameter dient; und
eine Hauptplatine (10), die elektrisch mit der Pufferspeichereinheit (421) verbunden ist, sodass die in der Pufferspeichereinheit (421) eingespeicherten Arbeitsparameter ablesbar sind.Data transmission structure for power management, which is used in an electronic device and comprises:
at least one power supply unit (20, 20a) having a power management unit (27, 27a) which generates at least one working parameter depending on the operating state of the power supply unit (20, 20a);
a data transfer control unit (40) comprising at least one power management port (41, 41a, 41b) and a buffer memory unit (421), the power management port for receiving the operating parameters of individual power supply units (20, 20a) and the buffer memory unit for storing the obtained operating parameters is used; and
a motherboard (10) electrically connected to the buffer memory unit (421) so that the operating parameters stored in the buffer memory unit (421) are readable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung, insbesondere eine für Energieverwaltung konzipierte Datenübertragungsstruktur, die in einem elektronischen Gerät verwendet wird, wobei das elektronische Gerät mit einem eingebauten Netzteil versehen ist.The invention relates to a data transmission structure for power management, in particular a designed for power management data transmission structure, which is used in an electronic device, wherein the electronic device is provided with a built-in power supply.

Mit der Entwicklung der Computertechnik wird ein Computersystem derzeit je nach dem Bedarf seines Anwenders immer mehr zur Datenverarbeitung oder einfach zur Freizeitunterhaltung benutzt, wobei eine gigantische und komplizierte Datenmenge fortlaufend bearbeitet wird. All das setzt ein stabiles Hochleistungsnetzteil voraus. Um eine Stromversorgung bei einem plötzlichen Stromausfall sicherzustellen und um eine mögliche Beschädigung eines kostspieligen und komplizierten Elektrogerätes durch eine bei einer Umschaltung auf eine Ersatzstromversorgung erzeugte Spannungsspitze bzw. einen Datenverlust während des Stromausfalls zu vermeiden, wird in einem fortschrittlichen Computersystem in der Regel ein N + M redundantes Stromversorgungssystem verwendet, sodass die Stromversorgung für einen normalen Betrieb des Computersystems nicht unterbrochen wird. Das hier genannte N zeigt die Anzahl der im Netzteil enthaltenen Stromversorgungsgeräte, mit denen der gesamte Stromverbrauch aller Leistungslasten des Elektrogerätes gedeckt werden kann, während das M die Anzahl der Stromversorgungsgeräte bedeutet, deren Beschädigung während eines normalen Betriebs zulässig ist, wobei N und M gleich oder größer als 1 sein müssen. Das redundante Netzteil umfasst eine Mehrzahl von Stromversorgungsgeräten, deren Anzahl N + M entspricht, wobei die einzelnen Stromversorgungsgeräte jeweils aus einer Ersatzstromversorgungseinheit, an der eine ausgegebene Gleichspannung ständig anliegt, und einer Hauptstromversorgungseinheit, die in einem eingeschalteten Zustand eine zur Stromversorgung dienende Gleichspannung ausgibt, besteht. Um eine Ersatz- bzw. Fehlertoleranz-Funktion zu verstärken, ist eine Mehrzahl von redundanten Stromversorgungssystemen derzeit entwickelt. In US-Patentschrift ist beispielsweise ein redundantes Stromversorgungsgerät offenbart, das zwei Satz Eingangsanschlüsse aufweist, wobei ein Satz Eingangsanschlüsse mit einer externen Wechselspannung und der andere mit einer externen Gleichspannung verbunden sind. Dank dem Design mit doppelt geführten Spannungsquellen kann das redundante Stromversorgungsgerät das Elektrogerät stets mit Strom versorgen, selbst wenn irgendeine von den beiden Spannungsquellen ausfällt.With the advent of computer technology, a computer system is currently being used more and more for data processing or simply for recreational entertainment, depending on the needs of its users, while continuously processing a gigantic and complicated amount of data. All this requires a stable high-performance power supply. In order to ensure power supply in the event of a sudden power failure and to avoid potential damage to a costly and complicated electrical appliance by a voltage spike or loss during power failure, an advanced computer system typically requires an N + M redundant power system, so that power is not interrupted for normal operation of the computer system. The N mentioned here shows the number of power supply units included in the power supply, which can cover the total power consumption of all the power loads of the electrical appliance, while the M means the number of power supply units whose damage is permissible during normal operation, where N and M are equal or must be greater than 1 The redundant power supply includes a plurality of power supply devices whose number corresponds to N + M, wherein the individual power supply devices each consist of an equivalent power supply unit to which a DC output voltage constantly applied, and a main power supply unit that outputs a DC power supply voltage in an on state , In order to enhance a replacement or fault tolerance function, a plurality of redundant power systems are currently being developed. For example, US Patent Specification discloses a redundant power supply having two sets of input terminals, one set of input terminals connected to an external AC voltage and the other connected to an external DC voltage. Thanks to the dual-voltage power design, the redundant power supply can always power the electrical device, even if either one of the two power sources fails.

Mit der ständigen Leistungssteigerung des Computersystems wird immer mehr Strom verbraucht. Obwohl das Problem durch eine ausreichende Stromversorgung wie z. B.: durch Verwendung eines N + M Stromversorgungssystem gelöst werden kann, wird die Wichtigkeit eines Energieverwaltungssystems allmählich ernst genommen, weil die Verwendung der grünen Umweltschutztechnologie derzeit schon im Trend ist. Das Advanced Power Management (APM) und das Advanced Configuration an Power Interface (ACPI) gehören derzeit zu zwei bekannten Energieverwaltungssystemen. Bei einem üblichen APM werden Energieverwaltung und dazugehörige Energiesparfunktionen hauptsächlich durch eine Firmware, das BIOS (Basic Input/Output System) angesteuert, wobei eine Befehl- bzw. Entscheidungseingabe schwierig auszuführen ist. Deswegen lässt sich der Stromverbrauch bei irgendeiner Zustandsänderung des Betriebssystems nicht effektiv regeln. Im Gegensatz dazu ist das ACPI eine neue Energieverwaltungstechnik, bei der die Energieverwaltung durch das Betriebssystem erfolgt, wobei momentaner Leistungsbedarf stets kontrolliert wird. Weil das ACPI statt BIOS das Betriebssystem, das umfassende Hardwares ansteuert, zur Energieverwaltung benutzt, wird der Wirkungsgrad der Energieverwaltung effektiv erhöht. Im Zusammenwirken mit entsprechenden Hardwares kann das ACPI den Energieverbrauch vieler Geräte protokollieren und kontrollieren, wobei die zu überwachenden Größen ziemlich vielfältig sein können. Sie können beispielsweise eine Spannung des Stromversorgungsgerätes, eine Hauptplatinetemperatur und eine Lüfterdrehzahl sein.With the constant increase in performance of the computer system, more and more power is consumed. Although the problem is due to a sufficient power supply such. For example, by using an N + M power system, the importance of an energy management system is gradually being taken seriously because the use of green environmental protection technology is already in vogue. Advanced Power Management (APM) and Advanced Configuration on Power Interface (ACPI) are currently two well-known power management systems. In a typical APM, power management and associated power saving functions are driven primarily by a firmware, the BIOS (Basic Input / Output System), whereby command input is difficult to perform. Therefore, the power consumption can not be effectively controlled at any state change of the operating system. In contrast, the ACPI is a new power management technique in which the power management is done by the operating system while always controlling momentary power requirements. Because the ACPI uses the operating system that drives extensive hardware instead of BIOS for power management, the power management efficiency is effectively increased. In conjunction with appropriate hardware, the ACPI can log and control the power consumption of many devices, although the sizes to be monitored can be quite diverse. For example, they can be a power supply voltage, a motherboard temperature, and a fan speed.

Nachteilig ist jedoch, dass ein N + M redundantes Netzteil nicht einfach mit einer einheitlichen Hauptplatine zusammen verwendet werden kann. Um die Energieverwaltung zwischen unterschiedlichen Stromversorgungsgeräten auszuführen, muss entweder die Firmware der Hauptplatine geändert werden, sodass das BIOS entsprechende Informationen von den unterschiedlichen Stromversorgungsgeräten empfangen kann, oder müssen zusätzliche Anschlüsse an der Hauptplatine angebracht werden, damit das Betriebssystem die einzelnen Stromversorgungsgeräte erkennt.The disadvantage, however, is that an N + M redundant power supply can not simply be used together with a single motherboard. To perform power management between different power supplies, either the firmware of the motherboard must be changed so that the BIOS can receive appropriate information from the different power supplies, or additional connectors must be attached to the motherboard for the operating system to recognize the individual power supplies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung zu schaffen, durch die vermieden wird, dass die Firmware und entsprechende Hardwares einer herkömmlichen Hauptplatine bei Verwendung eines N + M redundanten Netzteils geändert werden müssen.The invention has for its object to provide a data transmission structure for power management, which avoids that the firmware and corresponding hardware of a conventional motherboard using an N + M redundant power supply must be changed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by a data transmission structure for power management, having the features specified in claim 1. Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird eine Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung bereitgestellt, die in einem elektronischen Gerät zum Einsatz kommt und aufweist:
mindestens eine Stromversorgungseinheit, die eine Energieverwaltungseinheit besitzt, welche je nach Arbeitszustand der Stromversorgungseinheit mindestens einen Arbeitsparameter erzeugt;
eine Datenübertragungs-Steuereinheit, die mindestens einen Energieverwaltungsport und eine Pufferspeichereinheit umfasst, wobei der Energieverwaltungsport zum Empfang der Arbeitsparameter einzelner Stromversorgungseinheiten dient und die Pufferspeichereinheit zum Speichern der erhaltenen Arbeitsparameter dient; und
eine Hauptplatine, die elektrisch mit der Pufferspeichereinheit verbunden ist, sodass die in der Pufferspeichereinheit eingespeicherten Arbeitsparameter ablesbar sind.According to the invention, a data transmission structure for power management provided that is used in an electronic device and has:
at least one power supply unit which has a power management unit which generates at least one working parameter depending on the operating state of the power supply unit;
a data transfer control unit comprising at least one power management port and a buffer storage unit, the power management port for receiving the operating parameters of individual power supply units and the buffer storage unit for storing the obtained operating parameters; and
a motherboard electrically connected to the buffer memory unit so that the working parameters stored in the buffer memory unit are readable.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Datenübertragungs-Steuereinheit mindestens eine erste serielle Datenleitung und mindestens eine erste serielle Taktleitung auf, die mit der Energieverwaltungseinheit verbunden sind.In an embodiment according to the invention, the data transfer control unit has at least one first serial data line and at least one first serial clock line, which are connected to the power management unit.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Hauptplatine eine zweite serielle Datenleitung und eine zweite serielle Taktleitung auf, die beide mit der Datenübertragungs-Steuereinheit verbunden sind.In an embodiment according to the invention, the motherboard has a second serial data line and a second serial clock line, both of which are connected to the data transfer control unit.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung handelt es sich bei dem Arbeitsparameter um einen Spannungswert der Gleichspannung.In an embodiment according to the invention, the working parameter is a voltage value of the DC voltage.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Energieverwaltungseinheit elektrisch mit einem Temperaturfühler verbunden, wobei die Arbeitsparameter die innere Temperatur der Stromversorgungseinheit zeigt.In an embodiment according to the invention, the energy management unit is electrically connected to a temperature sensor, wherein the working parameter shows the internal temperature of the power supply unit.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Energieverwaltungseinheit elektrisch mit einem Lüfter verbunden, wobei der Arbeitsparameter eine Drehzahl des Lüfters zeigt.In an embodiment according to the invention, the power management unit is electrically connected to a fan, the working parameter showing a speed of the fan.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Stromversorgungseinheit eine mit einer externen Spannungsquelle verbundene Gleichrichter-Filtereinheit, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit, einen Transformator, eine Impulsbreitensteuereinheit, einen Schaltbaustein und eine Gleichrichter-Ausgabeeinheit auf.In an embodiment according to the invention, the power supply unit has a rectifier filter unit connected to an external voltage source, a power factor correction unit connected to the rectifier filter unit, a transformer, a pulse width control unit, a switching module and a rectifier output unit.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Stromversorgungseinheit mit einer externen Spannungsquelle verbunden, wobei die erhaltene Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, mit der sich das elektronische Gerät antreiben lässt.In an embodiment according to the invention, the power supply unit is connected to an external voltage source, wherein the obtained AC voltage converts into a DC voltage with which the electronic device can be driven.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Datenübertragungs-Steuereinheit eine mit dem Energieverwaltungsport verbundene Mikrosteuereinheit auf.In an embodiment according to the invention, the data transfer control unit has a microcontroller connected to the power management port.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Datenübertragungsstruktur ferner mit zwei Stromversorgungseinheiten versehen, die je eine Energieverwaltungseinheit aufweisen, die je nach einem entsprechenden Arbeitszustand der Stromversorgungseinheit einen Arbeitsparameter erzeugt.In an embodiment according to the invention, the data transmission structure is further provided with two power supply units, each having a power management unit which generates a work parameter depending on a corresponding operating state of the power supply unit.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Datenübertragungs-Steuereinheit zwei mit den jeweiligen Energieverwaltungseinheiten verbundenen Energieverwaltungsports auf.In an embodiment according to the invention, the data transfer control unit has two power management ports connected to the respective power management units.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Datenübertragungsstruktur mit einem Multiplexer versehen, der zwischen den beiden Stromversorgungseinheiten und der Datenübertragungs-Steuereinheit angeordnet ist, wobei die Datenübertragungs-Steuereinheit ein Steuersignal an den Multiplexer ausgibt, wobei der Multiplexer das Steuersignal empfängt und nach einer Zeitfolge je ein Aktiviersignal ausgibt, das jeweils an die erste Energieverwaltungseinheit der ersten Stromversorgungseinheit oder an die zweite Energieverwaltungseinheit der zweiten Stromverwaltungseinheit weitergeleitet wird, und wobei, nachdem die erste Energieverwaltungseinheit das Aktiviersignal erhalten hat, der entsprechende Arbeitsparameter an den Energieverwaltungsport weitergeleitet wird.In an embodiment according to the invention, the data transmission structure is provided with a multiplexer which is arranged between the two power supply units and the data transmission control unit, wherein the data transmission control unit outputs a control signal to the multiplexer, wherein the multiplexer receives the control signal and after a time sequence each outputting an enable signal, which is forwarded respectively to the first power management unit of the first power supply unit or to the second power management unit of the second power management unit, and wherein after the first power management unit has received the enable signal, the corresponding work parameter is forwarded to the power management port.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist die Datenübertragungs-Steuereinheit eine Datenausgabeschnittstelle auf, die elektrisch mit der Pufferspeichereinheit verbunden ist, wobei, nachdem die Datenausgabeschnittstelle die Arbeitsparameter von der Pufferspeichereinheit empfangen hat, der Arbeitsparameter an die nachgeschaltete Hauptplatine weitergeleitet wird.In an embodiment according to the invention, the data transfer control unit comprises a data output interface electrically connected to the buffer memory unit, wherein after the data output interface has received the working parameters from the buffer unit, the working parameter is forwarded to the downstream motherboard.

In der vorliegenden Erfindung wird eine Datenübertragungs-Steuereinheit zwischen den einzelnen Stromversorgungseinheiten und der Hauptplatine angeordnet, wobei die Steuereinheit entsprechende Arbeitsparameter von den jeweiligen Stromversorgungseinheiten erfasst und speichert, sodass die nachgeschaltete Hauptplatine die Arbeitsparameter ablesen kann. Anhand der erhaltenen Arbeitsparameter kann eine unterschiedliche Anzahl von Stromversorgungseinheiten durch die Hauptplatine verwaltet werden, ohne dabei die Software bzw. Firmware ändern zu müssen. Dadurch ist eine Energieverwaltung der N + M redundanten Netzteile durch die erfindungsgemäße Datenübertragungsstruktur realisiert.In the present invention, a data transfer control unit is disposed between the individual power supply units and the motherboard, and the control unit detects and stores respective operating parameters from the respective power supply units so that the downstream motherboard can read the operating parameters. Based on the obtained operating parameters, a different number of power supply units can be managed by the motherboard, without having to change the software or firmware. As a result, power management of the N + M redundant power supply units is realized by the data transmission structure according to the invention.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:

1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Datenübertragungsstruktur; und 1 a block diagram of a first embodiment of a data transmission structure according to the invention; and

2 eine Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Datenübertragungsstruktur. 2 a block diagram of a second embodiment of a data transmission structure according to the invention.

Anhand beiliegender Zeichnung, 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Blockschaltbild schematisch dargestellt, wobei die erfindungsgemäße Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung in einem elektronischen Gerät angeordnet ist. In der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Gerät ein Computersystem, das eine Hauptplatine 10, eine erste Stromversorgungseinheit 20 und eine zweite Stromversorgungseinheit 20a beinhaltet, wobei die beiden Stromversorgungseinheiten je eine Gleichspannung ausgeben. Die Hauptplatine 10 weist mindestens eine Zentraleinheit (CPU) und andere elektronische Bauteile und Schaltungsanordnungen auf. Die erste Stromversorgungseinheit 20 und die zweite Stromversorgungseinheit 20a können sich miteinander zu einem N + M redundanten Stromversorgungssystem kombinieren, wobei N die Anzahl der ersten Stromversorgungseinheit 20 zeigt, während M die Anzahl der zweiten Stromversorgungseinheit 20a bezeichnet. Dabei soll die Anzahl N gleich und größer als 1 sein, während die Anzahl M ebenfalls gleich und größer als 0 ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist N = 1 und M = 1. Die erste Stromversorgungseinheit 20 und die zweite Stromversorgungseinheit 20a weisen eine Gleichrichter-Filtereinheit 21, 21a, die mit einer externen Spannungsquelle 30, 30a verbunden ist, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit 21, 21a verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit 22, 22a, einen Transformator 23, 23a, eine Impulsbreitensteuereinheit 24, 24a, einen Schaltbaustein 25, 25a und eine Gleichrichter-Ausgabeeinheit 26, 26a auf. Eine aus der externen Spannungsquelle 30, 30a kommende Wechselspannung durchfließt die Gleichrichter-Filtereinheit 21, 21a und die Leistungsfaktor-Korrektureinheit 22, 22a, wobei die Leistungsfaktor-Korrektureinheit 22, 22a mittels eines inneren Trafopotentials den Leistungsfaktor und die Spannung der externen Spannung regelt. Die Impulsbreitensteuereinheit 24, 24a bestimmt den Arbeitszyklus des Schaltbausteins 25, 25a, wodurch ein die Wicklung des Transformators 23, 23a durchfließender Strom geregelt wird. Schließlich wird eine Gleichspannung 201, 201a durch die Gleichrichter-Ausgabeeinheit 26, 26a erzeugt, wobei die Gleichspannung 201, 201a an die Hauptplatine 10 weitergeleitet wird. Als Alternative dazu können die erste Stromversorgungseinheit 20 und die zweite Stromversorgungseinheit 20a gemeinsam elektrisch an mindestens eine Energieintegrations-Steuereinheit [nicht gezeigt] angeschlossen werden. In der ersten Stromversorgungseinheit 20 und in der zweiten Stromversorgungseinheit 20a sind mindestens ein Lüfter 28, 28a und ein Temperaturfühler 29, 29a enthalten.Based on enclosed drawing, 1 a first embodiment of the present invention is shown schematically in a block diagram, wherein the data transmission structure according to the invention is arranged for power management in an electronic device. In the present invention, the electrical device is a computer system that is a motherboard 10 , a first power supply unit 20 and a second power supply unit 20a includes, wherein the two power supply units each output a DC voltage. The motherboard 10 has at least one central processing unit (CPU) and other electronic components and circuitry. The first power supply unit 20 and the second power supply unit 20a can combine with each other to form an N + M redundant power system, where N is the number of the first power supply unit 20 shows, while M the number of second power supply unit 20a designated. In this case, the number N should be equal to and greater than 1, while the number M is also equal to and greater than 0. In this embodiment, N = 1 and M = 1. The first power supply unit 20 and the second power supply unit 20a have a rectifier filter unit 21 . 21a connected to an external power source 30 . 30a connected, one with the rectifier filter unit 21 . 21a Connected Power Factor Correction Unit 22 . 22a , a transformer 23 . 23a , a pulse width control unit 24 . 24a , a switching module 25 . 25a and a rectifier output unit 26 . 26a on. One from the external power source 30 . 30a incoming AC voltage flows through the rectifier filter unit 21 . 21a and the power factor correction unit 22 . 22a , wherein the power factor correction unit 22 . 22a by means of an internal transformer potential regulates the power factor and the voltage of the external voltage. The pulse width control unit 24 . 24a determines the duty cycle of the switching module 25 . 25a , whereby a the winding of the transformer 23 . 23a is regulated by flowing current. Finally, a DC voltage 201 . 201 through the rectifier output unit 26 . 26a generated, with the DC voltage 201 . 201 to the motherboard 10 is forwarded. Alternatively, the first power supply unit 20 and the second power supply unit 20a together electrically connected to at least one energy integration control unit [not shown]. In the first power supply unit 20 and in the second power supply unit 20a are at least one fan 28 . 28a and a temperature sensor 29 . 29a contain.

Erfindungsgemäß weist die erste Stromversorgungseinheit 20 eine erste Energieverwaltungseinheit 27 auf, die nach einem Arbeitszustand der ersten Stromversorgungseinheit 20 mindestens einen ersten Arbeitsparameter erzeugt. Die zweite Stromversorgungseinheit 20a besitzt ebenfalls eine zweite Energieverwaltungseinheit 27a, die nach einem Arbeitszustand der zweiten Stromversorgungseinheit 20 mindestens einen zweiten Arbeitsparameter erzeugt. Der erste und der zweite Arbeitsparameter können ein Spannungswert der Gleichspannung 201, 201a, eine innere Temperatur der Stromversorgungseinheit 22, 20a und eine Drehzahl des Lüfters 22, 22a sein.According to the invention, the first power supply unit 20 a first power management unit 27 on, after a working state of the first power supply unit 20 generates at least a first working parameter. The second power supply unit 20a also has a second power management unit 27a after a working condition of the second power supply unit 20 generates at least one second working parameter. The first and second working parameters may be a voltage value of the DC voltage 201 . 201 , an internal temperature of the power supply unit 22 . 20a and a speed of the fan 22 . 22a be.

In dem Computersystem ist zudem eine Datenübertragungs-Steuereinheit 40 angeordnet, die elektrisch mit der ersten Stromversorgungseinheit 20 und der zweiten Stromversorgungseinheit 20a und der Hauptplatine 40 verbunden ist. Die Datenübertragungs-Steuereinheit 40 beinhaltet einen ersten Energieverwaltungsport 41, der mit der ersten Energieverwaltungseinheit 27 verbunden ist, und einen zweiten Energieverwaltungsport 41a, der mit der zweiten Energieverwaltungseinheit 27a verbunden ist, und eine Mikrosteuereinheit 42, die den ersten Arbeitsparameter bzw. den zweiten Arbeitsparameter jeweils über den ersten und den zweiten Energieverwaltungsport 41, 41a empfängt. Die Mikrosteuereinheit 42 beinhaltet eine Pufferspeichereinheit 421, in der der erste Arbeitsparameter bzw. der zweite Arbeitsparameter eingespeichert wird. Außerdem beinhaltet die Datenübertragungs-Steuereinheit 40 eine Datenausgabeschnittstelle 44, die elektrisch mit der Pufferspeichereinheit 421 verbunden ist. Nachdem die Datenausgabeschnittstelle 44 den ersten Arbeitsparameter bzw. den zweiten Arbeitsparameter von der Pufferspeichereinheit 421 empfangen hat, wird der Arbeitsparameter an die nachgeschaltete Hauptplatine 10 weitergeleitet, sodass die Hauptplatine 10 den ersten Arbeitsparameter und den zweiten Arbeitsparameter ablesen und zur Energieverwaltung verwenden kann. Werden die erste und die zweite Stromversorgungseinheit 20, 20a durch die Hauptplatine 10 überwacht bzw. verwaltet, so werden die in der Pufferspeichereinheit 421 gespeicherten Arbeitsparameter mithilfe einer Software wahlweise abgelesen, sodass die Zentraleinheit der Hauptplatine 10 eine Energieverwaltung der ersten und der zweiten Stromversorgungseinheit 20, 20a durchführen kann. In dem Ausführungsbeispiel ist die Datenübertragungs-Steuereinheit 40 beispielsweise über einen internen I²C-Datenbus (I²C = Inter-Integrated Circuit) mit der ersten/zweiten Stromversorgungseinheit 20, 20a bzw. mit der Hauptplatine 10 verbunden. Der erste Energieverwaltungsport 41 und der zweite Energieverwaltungsport 41a der Datenübertragungs-Steuereinheit 40 beinhalten je eine erste serielle Datenleitung 411, 411a und eine erste serielle Taktleitung 412, 412a, die jeweils mit der ersten bzw. der zweiten Energieverwaltungseinheit 27, 27a verbunden sind. Die Hauptplatine 10 umfasst eine zweite serielle Datenleitung 11 und eine zweite serielle Taktleitung 12, welche mit der Datenausgabeschnittstelle 44 der Datenübertragungs-Steuereinheit 40 verbunden sind. Die erste serielle Datenleitung 411, 411a und die zweite serielle Datenleitung 11 dienen zur bidirektionalen Daten- und Adressenübertragung und die erste serielle Taktleitung 412, 412a und die zweite serielle Taktleitung 12 zur bidirektionalen Frequenzübertragung.In the computer system is also a data transfer control unit 40 arranged, which is electrically connected to the first power supply unit 20 and the second power supply unit 20a and the motherboard 40 connected is. The data transfer control unit 40 includes a first power management port 41 that with the first power management unit 27 and a second power management port 41a that with the second power management unit 27a is connected, and a microcontroller 42 , the first working parameter or the second working parameter respectively via the first and the second power management port 41 . 41a receives. The microcontroller 42 includes a buffer unit 421 in which the first working parameter or the second working parameter is stored. In addition, the data transfer control unit includes 40 a data output interface 44 electrically connected to the buffer unit 421 connected is. After the data output interface 44 the first working parameter or the second working parameter from the buffer memory unit 421 received, the working parameter is sent to the downstream motherboard 10 forwarded so that the motherboard 10 read the first working parameter and the second working parameter and use it for power management. Be the first and the second power supply unit 20 . 20a through the motherboard 10 monitored or managed, so in the buffer unit 421 stored operating parameters are read using a software optionally, so that the central unit of the motherboard 10 a power management of the first and the second power supply unit 20 . 20a can perform. In the embodiment, the data transfer control unit is 40 for example, via an internal I ² C data bus (I ² C = Inter-Integrated Circuit) with the first / second power supply unit 20 . 20a or with the motherboard 10 connected. The first power management port 41 and the second power management port 41a the data transmission control unit 40 each contain a first serial data line 411 . 411a and a first serial clock line 412 . 412a , each with the first and the second power management unit 27 . 27a are connected. The motherboard 10 includes a second serial data line 11 and a second serial clock line 12 which with the data output interface 44 the data transmission control unit 40 are connected. The first serial data line 411 . 411a and the second serial data line 11 are used for bidirectional data and address transmission and the first serial clock line 412 . 412a and the second serial clock line 12 for bidirectional frequency transmission.

Anhand beiliegender Zeichnung, 2, ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Blockschaltbild schematisch dargestellt, wobei die Datenübertragungs-Steuereinheit 40 einen Energieverwaltungsport 41a aufweist, der eine erste serielle Datenleitung 411b und eine erste serielle Taktleitung 412b umfasst, welche beide mit der ersten Energieverwaltungseinheit 27 und der zweiten Energieverwaltungseinheit 27a verbunden sind. Ein Multiplexer 50 ist zwischen der ersten und der zweiten Energieverwaltungseinheit 27, 27 der ersten und der zweiten Stromversorgungseinheit 20, 20a und der Datenübertragungs-Steuereinheit 40 angeordnet. Die Datenübertragungs-Steuereinheit 40 gibt ein Steuersignal 43 an den Multiplexer 50 aus. Der Multiplexer 50 empfängt das Steuersignal 43 und gibt nach einer Zeitfolge je ein Aktiviersignal 51, 51a aus, das jeweils an die erste Energieverwaltungseinheit 27 der ersten Stromversorgungseinheit oder an die zweite Energieverwaltungseinheit 27a der zweiten Stromverwaltungseinheit 20a weitergeleitet wird. Nachdem die erste Energieverwaltungseinheit 27 das Aktiviersignal 51 erhalten hat oder nachdem die zweite Energieverwaltungseinheit 27a das Aktiviersignal 51a erhalten hat, wird der erste bzw. der zweite Arbeitsparameter über die erste serielle Datenleitung 411b und die erste serielle Taktleitung 412b an den Energieverwaltungsport 41b weitergeleitet.Based on enclosed drawing, 2 12, a second embodiment of the present invention is shown schematically in a block diagram, wherein the data transfer control unit 40 a power management port 41a comprising a first serial data line 411b and a first serial clock line 412b includes, both with the first power management unit 27 and the second power management unit 27a are connected. A multiplexer 50 is between the first and the second power management unit 27 . 27 the first and the second power supply unit 20 . 20a and the data transmission control unit 40 arranged. The data transfer control unit 40 gives a control signal 43 to the multiplexer 50 out. The multiplexer 50 receives the control signal 43 and each gives an activation signal after a time sequence 51 . 51a out, each to the first power management unit 27 the first power supply unit or the second power management unit 27a the second power management unit 20a is forwarded. After the first power management unit 27 the activation signal 51 received or after the second power management unit 27a the activation signal 51a received, is the first or the second working parameter via the first serial data line 411b and the first serial clock line 412b to the power management port 41b forwarded.

Bei der erfindungsgemäßen Datenübertragungsstruktur zur Energieverwaltung wird eine Datenübertragungs-Steuereinheit zwischen der Hauptplatine und den einzelnen Stromversorgungseinheiten angeordnet, wobei die Arbeitsparameter der einzelnen Stromversorgungseinheiten vorher eingespeichert werden. Die Hauptplatine kann dann anhand der Arbeitsparameter die Energieverwaltung ausführen. So kann die Hauptplatine eine unterschiedliche Anzahl von Stromversorgungseinheiten verwalten, ohne dabei die Firmware zu ändern und zusätzliche elektrische Anschlüsse zu benötigen, was zu einer umfassenden Anwendung der einheitlichen Hauptplatine beiträgt.In the data transmission structure for power management according to the invention, a data transmission control unit is arranged between the motherboard and the individual power supply units, wherein the operating parameters of the individual power supply units are stored in advance. The motherboard can then perform power management based on the working parameters. Thus, the motherboard can manage a different number of power supply units without changing the firmware and requiring additional electrical connections, which contributes to a comprehensive application of the unitary motherboard.

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.The foregoing description illustrates the embodiments of the invention and is not intended to limit the claims. All equivalent changes and modifications that may be made by those skilled in the art in accordance with the description and drawings of the invention are within the scope of the present invention.

Claims

A data transmission structure for power management, which is used in an electronic device and comprises: at least one power supply unit ( 20 . 20a ), which is a power management unit ( 27 . 27a ), which depending on the working state of the power supply unit ( 20 . 20a ) generates at least one working parameter; a data transfer control unit ( 40 ) containing at least one power management port ( 41 . 41a . 41b ) and a buffer memory unit ( 421 ), wherein the power management port for receiving the operating parameters of individual power supply units ( 20 . 20a ) and the buffer memory unit is for storing the obtained working parameters; and a motherboard ( 10 ) electrically connected to the buffer storage unit ( 421 ), so that in the buffer memory unit ( 421 ) stored working parameters are readable.

Data transmission structure according to Claim 1, characterized in that the data transmission control unit ( 40 ) at least a first serial data line ( 411 . 411a . 411a ) and at least a first serial clock line ( 412 . 412a . 412b ) associated with the power management unit ( 27 . 27a ) are connected.

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the motherboard ( 10 ) a second serial data line ( 11 ) and a second serial clock line ( 12 ), both with the data transfer control unit ( 40 ) are connected.

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the working parameter is a voltage value of the DC voltage ( 201 . 201 ) of the power supply unit ( 22 . 20a ).

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the power management unit ( 27 . 27a ) electrically with a temperature sensor ( 29 . 29a ), wherein the Working parameters the internal temperature of the power supply unit ( 20 . 20a ).

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the power management unit ( 27 . 27a ) electrically with a fan ( 28 . 28a ), wherein the working parameter is a speed of the fan ( 28 . 28a ).

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the power supply unit ( 20 . 20a ) one with an external power source ( 30 . 30a ) connected rectifier filter unit ( 21 . 21a ), one with the rectifier filter unit ( 21 . 21a ) connected power factor correction unit ( 22 . 22a ), a transformer ( 23 . 23a ), a pulse width control unit ( 24 . 24a ), a switching module ( 25 . 25a ) and a rectifier output unit ( 26 . 26a ) having.

Data transmission structure according to claim 1, characterized in that the power supply unit ( 20 . 20a ) with an external power source ( 30 . 30a ) and the AC voltage obtained in a DC voltage ( 201 . 201 ), with which the electronic device can be driven.

Data transmission structure according to Claim 1, characterized in that the data transmission control unit ( 40 ) one with the power management port ( 41 . 41a . 41b ) connected microcontroller ( 42 ) having.

A data transmission structure according to claim 1, further comprising two power supply units ( 20 . 20a ), each having a power management unit ( 27 . 27a ), which, depending on a corresponding operating state of the power supply unit ( 20 . 20a ) generates a working parameter.

Data transmission structure according to claim 10, characterized in that the data transmission control unit ( 40 ) two with the respective power management units ( 27 . 27a ) associated energy management ports ( 41 . 41a ) having.

A data transmission structure according to claim 10, further comprising a multiplexer ( 50 ) between the two power supply units ( 20 . 20a ) and the data transfer control unit ( 40 ), wherein the data transfer control unit ( 40 ) a control signal ( 43 ) to the multiplexer ( 50 ), the multiplexer ( 50 ) the control signal ( 43 ) receives and after a time sequence each an activating signal ( 51 . 51a ), each to the first power management unit ( 27 ) of the first power supply unit or to the second power management unit ( 27a ) of the second power management unit ( 20a ), and wherein after the first power management unit ( 27 . 27a ) the activation signal ( 51 . 51a ), the corresponding working parameter to the power management port ( 41b ) is forwarded.

Data transmission structure according to Claim 1, characterized in that the data transmission control unit ( 40 ) a data output interface ( 44 ) electrically connected to the buffer memory unit ( 421 ), after the data output interface ( 44 ) the working parameters from the buffer memory unit ( 421 ), the working parameter to the downstream motherboard ( 10 ) is forwarded.