DE202013105926U1

DE202013105926U1 - Redundant power supply system with the ability to reduce standby power consumption

Info

Publication number: DE202013105926U1
Application number: DE201320105926
Authority: DE
Original assignee: Zippy Technology Corp
Current assignee: Zippy Technology Corp
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-04-15
Anticipated expiration: 2023-12-24

Abstract

Redundantes Energieversorgungssystem mit der Möglichkeit zur Verringerung des Standby-Energieverbrauches, aufweisend: eine Mehrzahl von Netzteilmodulen (1), von denen jedes mit einer externen Spannungsquelle (3) verbunden ist und eine Spannung aus dieser entnimmt, wobei jedes der Netzteilmodule (1) eine Spannungsmodulationseinheit (11), welche die externe Spannung in die Arbeitsspannungen umwandelt und dann diese ausgibt, eine Spannungsmodulationseinheit (12), welche die externe Spannung in eine Standby-Spannung umwandelt und dann diese ausgibt, und eine mit der Spannungsmodulationseinheit (12) verbundene Steuereinheit (13) aufweist, die anhand eines Arbeitssignals das Ein- bzw. Ausschalten der Spannungsmodulationseinheit (12) ansteuert; und eine Stromintegrations-Rückplatte (2), die mit den Netzteilmodulen (1) verbunden ist, wobei die Stromintegrations-Rückplatte (2) eine integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) aufweist, wobei die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) mit den Spannungsmodulationseinheiten (11) und den Spannungsmodulationseinheiten (12) der einzelnen Netzteilmodule (1) verbunden ist, um die Arbeitsspannungen und die Standby-Spannungen zu integrieren und diese an eine Last (4) auszugeben, und wobei die Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) dazu dient, ein Arbeitssignal je nach dem Energieverbrauchszustand der Last (4) gezielt an die Steuereinheit (13) eines entsprechenden Netzteilmoduls (1) auszugeben, sodass die Steuereinheit (13) nach dem Arbeitssignal die entsprechende Spannungsmodulationseinheit (12) ein- bzw. ausschaltet.Redundant energy supply system with the possibility of reducing standby energy consumption, comprising: a plurality of power supply modules (1), each of which is connected to an external voltage source (3) and draws a voltage therefrom, each of the power supply modules (1) having a voltage modulation unit (11) which converts the external voltage into the working voltages and then outputs them, a voltage modulation unit (12) which converts the external voltage into a standby voltage and then outputs it, and a control unit (13) connected to the voltage modulation unit (12) ), which controls the switching on and off of the voltage modulation unit (12) on the basis of a working signal; and a power integration backplate (2) connected to the power supply modules (1), the power integration backplate (2) having an integrated modulation / output unit (21) and a standby power management unit (22), the integrated modulation / output unit (21) is connected to the voltage modulation units (11) and the voltage modulation units (12) of the individual power supply modules (1) in order to integrate the working voltages and the standby voltages and output them to a load (4), and wherein the standby energy management unit (22) serves to output a work signal depending on the energy consumption state of the load (4) specifically to the control unit (13) of a corresponding power supply module (1), so that the control unit (13) sends the corresponding Voltage modulation unit (12) switches on or off.

Description

Die Erfindung betrifft ein redundantes Energieversorgungssystem, insbesondere ein redundantes Energieversorgungssystem mit der Möglichkeit zur Verringerung des Standby-Energieverbrauches.The invention relates to a redundant power supply system, in particular a redundant power supply system with the possibility of reducing the standby power consumption.

ATX-Format (engl. Advanced Technology Extended) ist eine derzeit am häufigsten verwendete Norm für Hauptplatinen, bei denen ein bei einem ATX-Format verwendetes Netzteil nicht direkt durch einen Einschaltknopf eines Informationssystems, sondern durch die mit ihm verbundene Hauptplatine gestartet wird, wobei das Netzteil in seinem normalen Zustand lediglich eine Standby-Spannung (im Volksmund 5 Vsb genannt) an die Hauptplatine liefert, sodass die Hauptplatine, versorgt durch die Standby-Spannung, jederzeit einschaltbereit ist. Wenn ein Benutzer den Einschaltknopf betätigt, gibt die Hauptplatine ein Startsignal an das Netzteil aus, wodurch das Netzteil mit der Standby-Spannung gestartet wird, sodass bei dem ATX-Format benötigte Arbeitsspannungen beispielsweise eine 12 V Spannung, eine 5 V Spannung, eine 3,3 V Spannung usw. zur Verfügung gestellt werden.Advanced Technology Extended (ATX) format is currently the most widely used standard for motherboards where a power supply used in an ATX format is not started directly by an information system power button, but by the motherboard connected to it Power Supply in its normal state only provides a standby voltage (commonly called 5 Vsb) to the motherboard, so that the motherboard, powered by the standby voltage, is always ready to turn on. When a user presses the power button, the motherboard issues a startup signal to the power supply, which starts the power supply with the standby voltage, so working voltages required in the ATX format include a 12V voltage, a 5V voltage, a 3, 3 V voltage, etc. are provided.

Darüber hinaus stellen technische Branchen derzeit immer mehr Anforderungen an eine höhere Stabilität der Stromversorgung. Dementsprechend wird ein redundantes Energieversorgungssystem von einigen Herstellern entwickelt, wobei das redundante Energieversorgungssystem u. a. mindestens zwei Netzteilmodule und eine mit den Netzteilmodulen verbundene Stromintegrations-Rückplatte umfasst. Bei der Stromversorgung sorgt die Stromintegrations-Rückplatte dafür, Ausgangsleistung der einzelnen Netzteilmodule je nach Energieverbrauch einer mit ihnen verbundenen Last zu bestimmen, d. h.: der von der Last benötigte Energieverbrauch wird an die jeweiligen Netzteilmodule aufgeteilt. Wenn irgendein Netzteilmodul davon wegen einer Beschädigung nicht mehr in der Lage ist, Strom weiter zu versorgen, kann das Wartungspersonal unter einem Stromversorgungszustand das beschädigte Netzteilmodul von der Stromintegrations-Rückplatte ausbauen und durch ein neues ersetzen. Die in dem redundanten Energieversorgungssystem verwendeten Netzteilmodule werden jeweils als ein separates Stromversorgungsgerät betrachtet, das neben den von der Hauptplatine benötigten Arbeitsspannungen noch eine Standby-Spannung liefert, wobei die Last je nach ihrem Energieverbrauch während ihres Betriebs verschiedene Arbeitsspannungen, die je eine unterschiedliche Leistung aufweisen, und eine Standby-Spannung benötigt. Beispielsweise kann das redundante Energieversorgungssystem über 4 Netzteilmodule verfügen, die in ihrem normalen Zustand je eine Standby-Spannung mit einer 1 W Leistung ausliefern, wobei die Last aber nur eine Standby-Spannung von 1 W benötigt. So wird 3 W Leistung der anderen 3 Standby-Spannungen unnötig und muss durch andere Bauteile verbraucht werden. Mit anderen Worten: Ein herkömmliches, redundantes Energieversorgungssystem kann zwar Standby-Spannungen ausliefern, aber deren Leistung lässt sich nicht nach einem wirklich von der Last benötigten Energieverbrauch einstellen, sodass viel unnötiger Energieverbrauch erzeugt wird.In addition, technical sectors are currently placing increasing demands on higher stability of the power supply. Accordingly, a redundant power system is being developed by some manufacturers, with the redundant power system and the like. a. includes at least two power supply modules and one power integration backplate connected to the power supply modules. For the power supply, the power backplane provides power output of each power supply module according to the power consumption of a load connected to it, d. That is, the power consumption required by the load is shared among the respective power supply modules. If any power supply module thereof is no longer able to supply power due to damage, the maintenance personnel under a power condition can remove the damaged power supply module from the power integration back plate and replace it with a new one. The power supply modules used in the redundant power supply system are each considered to be a separate power supply that provides a standby voltage in addition to the working voltages required by the motherboard, the load depending on its power consumption during its operation different working voltages, each having a different performance, and a standby voltage needed. For example, the redundant power system may have 4 power supply modules that each deliver a standby voltage of 1 W in their normal state, but the load only requires a standby voltage of 1W. Thus, 3 W of power of the other 3 standby voltages becomes unnecessary and must be consumed by other components. In other words, a conventional redundant power system can deliver standby power, but its performance can not be adjusted for power consumption that is really required by the load, resulting in a lot of unnecessary power consumption.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein redundantes Energieversorgungssystem bereitzustellen, bei dem sich eine Ausgabe der Standby-Energie der einzelnen Netzteilmodule je nach Energieverbrauch einer Last gezielt einstellen lässt.The invention has for its object to provide a redundant power supply system in which an output of the standby power of the individual power supply modules can be adjusted depending on the energy consumption of a load.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein für die Verringerung des Standby-Energieverbrauches sorgendes, redundantes Energieversorgungssystem, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by a worrying for the reduction of the standby power consumption, redundant power supply system having the features specified in claim 1. Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird ein für die Verringerung des Standby-Energieverbrauches sorgendes, redundantes Energieversorgungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
eine Mehrzahl von Netzteilmodulen, die je mit einer externen Spannungsquelle verbunden sind und eine Spannung aus dieser entnehmen, wobei jedes der Netzteilmodule eine Spannungsmodulationseinheit, welche die externe Spannung in die Arbeitsspannungen umwandelt und dann diese ausgibt, eine Spannungsmodulationseinheit, welche die externe Spannung in eine Standby-Spannung umwandelt und dann diese ausgibt, und eine mit der Spannungsmodulationseinheit verbundene Steuereinheit aufweist, die anhand eines Arbeitssignals das Ein- bzw. Ausschalten der Spannungsmodulationseinheit ansteuert; und
eine Stromintegrations-Rückplatte, die mit den Netzteilmodulen verbunden ist, wobei die Stromintegrations-Rückplatte eine integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit aufweist, wobei die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit mit den Spannungsmodulationseinheiten und den Spannungsmodulationseinheiten der einzelnen Netzteilmodule verbunden ist, um die Arbeitsspannungen und die Standby-Spannungen zu integrieren und diese an eine Last auszugeben, und wobei die Standby-Energie-Verwaltungseinheit dazu dient, ein Arbeitssignal je nach dem Energieverbrauchszustand der Last gezielt an die Steuereinheit eines entsprechenden Netzteilmoduls auszugeben, sodass die Steuereinheit nach dem Arbeitssignal die entsprechende Spannungsmodulationseinheit ein- bzw. ausschaltet.According to the invention, there is provided a redundant power supply system for reducing standby power consumption, comprising:
a plurality of power supply modules each connected to and taking a voltage from an external power source, each of the power supply modules including a voltage modulation unit that converts the external voltage to the working voltages and then outputs the same, a voltage modulation unit that sets the external voltage to standby Converts and then outputs this voltage, and has a control unit connected to the voltage modulation unit, which controls the switching on and off of the voltage modulation unit based on a working signal; and
a power integration backplate connected to the power supply modules, the power integration backplate having an integrated modulation / output unit and a standby power management unit, the integrated modulation / output unit connected to the voltage modulation units and the voltage modulation units of the individual power supply modules for integrating the working voltages and the standby voltages and outputting them to a load, and wherein the standby power management unit is for selectively outputting a work signal to the control unit of a corresponding power supply module according to the power consumption state of the load the corresponding voltage modulation unit on or off switches the working signal.

Gemäß der Erfindung verfügt jedes der Netzteilmodule über ein Gehäuse und einen an dem Gehäuse angebrachten Triggerschalter, der mit der Steuereinheit verbunden ist. According to the invention, each of the power supply modules has a housing and a trigger switch attached to the housing, which is connected to the control unit.

Gemäß der Erfindung weist jedes der Netzteilmodule eine mit der Steuereinheit verbundene Anzeigelampe auf, die je nach einem durch die Steuereinheit gesteuerten Zustand der Spannungsmodulationseinheit ihre Anzeigefarben ändert.According to the invention, each of the power supply modules has an indicator lamp connected to the control unit, which changes its display colors depending on a state of the voltage modulation unit controlled by the control unit.

Gemäß der Erfindung weist die Spannungsmodulationseinheit der einzelnen Netzteilmodule jeweils eine mit der externen Spannungsquelle verbundene Gleichrichter-Filtereinheit, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit, einen Transformator, eine Impulsweitensteuereinheit, ein Schalterelement und eine Modulations-/Ausgabeeinheit auf.According to the invention, the voltage modulation unit of the individual power supply modules each comprise a rectifier filter unit connected to the external power source, a power factor correction unit connected to the rectifier filter unit, a transformer, a pulse width control unit, a switch element and a modulation / output unit.

Gemäß der Erfindung handelt es sich bei der Steuereinheit der Netzteilmodule um ein Halbleiter-Schaltelement.According to the invention, the control unit of the power supply modules is a semiconductor switching element.

Gemäß der Erfindung lässt sich eine Ausgabe der Standby-Energie der einzelnen Netzteilmodule je nach Energieverbrauch einer Last gezielt einstellen, sodass das Problem, dass sich die Standby-Spannungen eines herkömmlichen, redundanten Energieversorgungssystems nicht einstellen lassen und somit zu einem unnötigen Energieverbrauch führen, gelöst wird, was nicht nur den Standby-Energieverbrauch des redundanten Energieversorgungssystems effektiv verwaltet, sondern auch eine Energieeffizienz des redundanten Energieversorgungssystems erhöht.According to the invention, output of the standby power of the individual power supply modules can be selectively adjusted depending on the power consumption of a load, so that the problem that the standby voltages of a conventional redundant power supply system can not be adjusted and thus result in unnecessary power consumption is solved which not only effectively manages the standby power consumption of the redundant power system, but also increases the energy efficiency of the redundant power system.

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 Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen redundanten Energieversorgungssystems mit der Möglichkeit zur Verringerung des Standby-Energieverbrauches; und 1 A block diagram of a redundant power supply system according to the invention with the possibility of reducing the standby power consumption; and

2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen redundanten Energieversorgungssystems mit der Möglichkeit zur Verringerung des Standby-Energieverbrauches. 2 a perspective view of the redundant power supply system according to the invention with the possibility of reducing the standby power consumption.

In Bezug auf 1 wird ein redundantes Energieversorgungssystem, bestehend u. a. aus einer Mehrzahl von Netzteilmodulen 1 und einer Stromintegrations-Rückplatte 2, in der vorliegenden Erfindung vorgestellt. Um eine Erklärung zu erleichtern, wird ein redundantes Energieversorgungssystem mit zwei Netzteilmodulen 1, nämlich ein in der Industrie als 1U-Format bezeichnetes, redundantes Energieversorgungssystem in der vorliegenden Erfindung als ein Beispiel angeführt. In der Wirklichkeit lässt sich die Anzahl der Netzteilmodule 1 in dem redundanten Energieversorgungssystem je nach Bedarf einer entsprechenden Ausführungsform ändern, sodass das redundante Energieversorgungssystem mit einer entsprechenden Anzahl der Netzteilmodule ausgerüstet wird. Noch näher erklärt, werden die jeweiligen Netzteilmodule 1 des redundanten Energieversorgungssystems je mit einer externen Spannungsquelle 3 verbunden und von dieser versorgt, wobei die externe Spannungsquelle 3 entweder eine zivile oder eine industrielle Netzspannung sein kann. Die einzelnen Netzteilmodule 1 besitzen je eine Spannungsmodulationseinheit 11 für die Arbeitsspannungen und eine Spannungsmodulationseinheit 12 für die Standby-Spannung, wobei die Spannungsmodulationseinheit 11 und die Spannungsmodulationseinheit 12 jeweils mit einer externen Spannungsquelle 3 verbunden werden und die Spannungen aus dieser entnehmen. Die Spannungsmodulationseinheit 11 dient dazu, die externe Spannung in die Arbeitsspannungen umzuwandeln und auszugeben, während die Spannungsmodulationseinheit 12 die externe Spannung in eine Standby-Spannung umwandelt und ausgibt. Die hier genannten Arbeitsspannungen sind in einer ATX-Hauptplatine genormte Spannungen 12 Vdc, 3,3 Vdc oder 5 Vdc, während die Standby-Spannung die in der ATX-Hauptplatine genormte Spannung 5 Vsb ist. Überdies weist die Spannungsmodulationseinheit 11 der einzelnen Netzteilmodule 1 eine mit der externen Spannungsquelle 3 verbundene Gleichrichter-Filtereinheit 111, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit 111 verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit 112, einen Transformator 113, eine Impulsweitensteuereinheit 114, ein Schalterelement 115 und eine Modulations-/Ausgabeeinheit 116 auf. Die für die Arbeitsspannungen vorgesehene Spannungsmodulationseinheit 11 sorgt dafür, dass die externe Spannung zuerst mit der Gleichrichter-Filtereinheit 111 gleichrichtet und gefiltert wird, wobei Leistungsfaktoren der externen Spannung mittels der Leistungsfaktor-Korrektureinheit 112 auf eine gewünschte Potentialebene eingestellt werden. Die Impulsweitensteuereinheit 114 gibt dabei ein Antriebssignal aus, mit dem ein Arbeitszyklus des Schaltelementes 115 eingestellt wird. Durch ein periodisches Ein- und Ausschalten des Schaltelementes 115 wird ein von dem Transformator 113 ausgegebenen Spulenstrom in die Arbeitsspannung umgewandelt, die schließlich mit der Modulations-/Ausgabeeinheit 116 ausgegeben wird. Aus obiger Beschreibung ist bekannt, dass die für die Standby-Spannung vorgesehene Spannungsmodulationseinheit 12 gleiche Funktionen erfüllt, wobei die Spannungsmodulationseinheit 12 für die Standby-Spannung in einem praktischen Verwendungsfall ein heruntertransformiertes Energieumwandlungsmodul sein kann, mit dem die externe Spannung in die Standby-Spannung umgewandelt wird. Als ein weiterer Schritt besitzen die einzelnen Netzteilmodule 1 der vorliegenden Erfindung je eine mit der Spannungsmodulationseinheit 12 verbundene Steuereinheit 13, die auf einem Stromversorgungsweg zwischen der Spannungsmodulationseinheit 12 und der externen Spannungsquelle 3 angeordnet wird, wobei die Steuereinheit 13 nach einem zum Triggern dienenden Arbeitssignal die Spannungsmodulationseinheit 12 ein- bzw. ausschaltet. Mit anderen Worten: Die Steuereinheit 13 der vorliegenden Erfindung entscheidet, ob die Spannungsmodulationseinheit 12 die externe Spannung in die Standby-Spannung umwandelt und diese dann ausgibt. Wenn die Steuereinheit 13 die Spannungsmodulationseinheit 12 ausschaltet, hört diese mit der Ausgabe der Standby-Spannung auf. Wird die Spannungsmodulationseinheit 12 durch die Steuereinheit 13 eingeschaltet, wird die externe Spannung von der Spannungsmodulationseinheit 12 übernommen, in die Standby-Spannung umgewandelt und ausgegeben. Die Steuereinheit 13 der vorliegenden Erfindung kann dabei ein Halbleiter-Schaltelement wie z. B.: ein Bipolartransistor (BJT), ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) sein.In relation to 1 becomes a redundant power supply system consisting of a number of power supply modules 1 and a power integration backplate 2 presented in the present invention. To facilitate an explanation, a redundant power system with two power supply modules 1 Namely, a redundant power supply system referred to in the industry as a 1U format is exemplified in the present invention. In reality, the number of power supply modules can be 1 in the redundant power supply system as needed to change a corresponding embodiment, so that the redundant power supply system is equipped with a corresponding number of power supply modules. Explained in more detail, are the respective power supply modules 1 of the redundant power supply system, each with an external power source 3 connected and powered by this, the external power source 3 either a civil or an industrial mains voltage can be. The individual power supply modules 1 each have a voltage modulation unit 11 for the working voltages and a voltage modulation unit 12 for the standby voltage, the voltage modulation unit 11 and the voltage modulation unit 12 each with an external power source 3 be connected and remove the voltages from this. The voltage modulation unit 11 serves to convert the external voltage to the working voltages and output while the voltage modulation unit 12 converts and outputs the external voltage to a standby voltage. The working voltages listed here are 12 Vdc, 3.3 Vdc or 5 Vdc in an ATX motherboard, while the standby voltage is the 5 Vsb voltage standardized in the ATX motherboard. Moreover, the voltage modulation unit has 11 the individual power supply modules 1 one with the external power source 3 connected rectifier filter unit 111 , one with the rectifier filter unit 111 Connected Power Factor Correction Unit 112 , a transformer 113 , a pulse width control unit 114 , a switch element 115 and a modulation / output unit 116 on. The intended for the working voltages voltage modulation unit 11 ensures that the external voltage first with the rectifier filter unit 111 rectified and filtered, with power factors of the external voltage by means of the power factor correction unit 112 be set to a desired potential level. The pulse width control unit 114 enters here Drive signal, with which a duty cycle of the switching element 115 is set. By a periodic switching on and off of the switching element 115 becomes one of the transformer 113 output coil current is converted into the working voltage, which finally with the modulation / output unit 116 is issued. From the above description, it is known that the voltage modulation unit provided for the standby voltage 12 fulfills the same functions, wherein the voltage modulation unit 12 for the standby voltage in a practical case of use may be a stepped-down power conversion module, with which the external voltage is converted into the standby voltage. As a further step, the individual power supply modules have 1 of the present invention, one each with the voltage modulation unit 12 connected control unit 13 located on a power supply path between the voltage modulation unit 12 and the external power source 3 is arranged, wherein the control unit 13 after a working signal serving for triggering, the voltage modulation unit 12 turns on or off. In other words: the control unit 13 of the present invention decides whether the voltage modulation unit 12 converts the external voltage to the standby voltage and then outputs it. If the control unit 13 the voltage modulation unit 12 turns off, it stops with the output of the standby voltage. Will the voltage modulation unit 12 through the control unit 13 On, the external voltage is taken from the voltage modulation unit 12 taken over, converted to the standby voltage and output. The control unit 13 The present invention may be a semiconductor switching element such. A bipolar transistor (BJT), a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar transistor (IGBT).

Andererseits wird die Stromintegrations-Rückplatte 2 der vorliegenden Erfindung mit jedem Netzteilmodul 1 verbunden, wobei die Stromintegrations-Rückplatte 2 die benötigten Spannungen aus den einzelnen Netzteilmodulen 1 entnimmt, sodass eine Last 4 mit Strom versorgt wird. Bei der Last 4 handelt es sich um einen Computer, einen Server oder ein ähnliches Informationsgerät usw. Die Stromintegrations-Rückplatte 2 umfasst eine integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit 21 und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22. Die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit 21 wird mit der Spannungsmodulationseinheit 11 und der Spannungsmodulationseinheit 12 der einzelnen Netzteilmodule 1 verbunden, sodass sie die benötigten Arbeitsspannungen und die Standby-Spannungen jeweils aus einer entsprechenden Spannungsmodulationseinheit 11 bzw. 12 entnehmen kann. Die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit 21 sorgt dafür, dass die übernommenen Arbeitsspannungen und Standby-Spannungen integriert und nach der Integration an die Last 4 ausgegeben werden. Die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit 21 kann in einem praktischen Verwendungsfall ein Spannungsregler sein, der auf dem technischen Fachgebiet häufig an der Stromintegrations-Rückplatte 2 angebracht wird. Darüber hinaus wird die Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 informationsmäßig mit jeder Steuereinheit 13 der einzelnen Netzteilmodule 1 verbunden, sodass die einzelnen Steuereinheiten 13 angesteuert werden. Während die Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 durch die Stromintegrations-Rückplatte 2 die Last 4 mit den Arbeitsspannungen und Standby-Spannungen versorgt, wird ein Energieverbrauchszustand der Last 4 erfahren. Mit anderen Worten: Die Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 der vorliegenden Erfindung überwacht in ihrem normalen Zustand den Energieverbrauchszustand der Last 4. Als ein weiterer Schritt gibt die Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 je nach dem wirklichen Energieverbrauchszustand je ein Arbeitssignal an die Steuereinheiten 13 der einzelnen Netzteilmodule 1 aus, sodass die einzelnen Steuereinheiten 13 je nach dem erhaltenen Arbeitssignal die für die Standby-Spannungen vorgesehenen Spannungsmodulationseinheiten 12 ein- bzw. ausschaltet. Um die vorliegende Erfindung noch korrekter zu erklären, wird angenommen, dass die Last 4 in ihrem Standby-Zustand lediglich eine Standby-Spannung von 1 W benötigt, wobei ein redundantes Energieversorgungssystem, dessen Standby-Energieverbrauch nicht verwaltet wird, in einem normalen Standby-Zustand eine Standby-Spannung von 2 W zur Verfügung stellt. Das heißt, jedes der Netzteilmodule 1 liefert eine Standby-Spannung von 1 W an die Last 4. Im Gegensatz dazu, wenn das redundante Energieversorgungssystem mit der Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 ausgerüstet wird, können die Steuereinheiten 13 der einzelnen Netzteilmodule 1 in dem redundanten Energieversorgungssystem je ein Steuersignal ausgeben, sodass die Spannungsmodulationseinheit 12 eines Netzteilmoduls 1 die externe Spannung in die Standby-Spannung umwandelt, während das andere Netzteilmodul 1 mit der Umwandlung seiner Standby-Spannung aufhört, wodurch realisiert wird, dass die Stromintegrations-Rückplatte 2 nur die Standby-Spannung von 1 W ausgibt.On the other hand, the current integration back plate becomes 2 the present invention with each power supply module 1 connected, wherein the current integration backplate 2 the required voltages from the individual power supply modules 1 takes off, leaving a load 4 is powered. At the load 4 is a computer, server, or similar information device, etc. The power integration backplate 2 includes an integrated modulation / output unit 21 and a standby power management unit 22 , The integrated modulation / output unit 21 comes with the voltage modulation unit 11 and the voltage modulation unit 12 the individual power supply modules 1 so they get the needed working voltages and standby voltages from a respective voltage modulation unit 11 respectively. 12 can take. The integrated modulation / output unit 21 Ensures that the inherited working voltages and standby voltages are integrated and after integration with the load 4 be issued. The integrated modulation / output unit 21 For example, in a practical application, a voltage regulator may be common in the art from the power integration backplate 2 is attached. In addition, the standby power management unit 22 informative with each control unit 13 the individual power supply modules 1 connected so that the individual control units 13 be controlled. While the standby power management unit 22 through the current integration backplate 2 weight 4 supplied with the working voltages and standby voltages, becomes an energy consumption state of the load 4 Experienced. In other words, the standby power management unit 22 The present invention, in its normal state, monitors the power consumption state of the load 4 , As another step, the standby power management unit issues 22 depending on the actual energy consumption state, a working signal to the control units 13 the individual power supply modules 1 off, so the individual control units 13 depending on the obtained operating signal, the voltage modulation units provided for the standby voltages 12 turns on or off. To explain the present invention even more correctly, it is assumed that the load 4 in their standby state only requires a standby voltage of 1 W, whereby a redundant power supply system whose standby power consumption is not managed provides a standby voltage of 2W in a normal standby state. That is, each of the power supply modules 1 Supplies a standby voltage of 1 W to the load 4 , In contrast, when the redundant power system with the standby power management unit 22 the control units can 13 the individual power supply modules 1 in the redundant power supply system each output a control signal, so that the voltage modulation unit 12 a power supply module 1 the external voltage is converted to the standby voltage while the other power supply module 1 with the conversion of its standby voltage stops, thereby realizing that the current integration backplate 2 only outputs the standby voltage of 1W.

In Bezug auf 2 werden die Spannungsmodulationseinheiten 12 der einzelnen Netzteilmodule 1 in dem redundanten Energieversorgungssystem 1 in der vorliegenden Erfindung mittels der Standby-Energie-Verwaltungseinheit 22 angesteuert. Darüber hinaus wird je ein Triggerschalter 141 am Gehäuse 14 der einzelnen Netzteilmodule 1 angebracht und mit der Steuereinheit 13 verbunden. Je nach einem entsprechenden Triggerzustand des Triggerschalters 141 wird die entsprechende Spannungsmodulationseinheit 12 für die Standby-Spannung ein- bzw. ausgeschaltet. Außerdem kann jedes Netzteilmodul 1 über eine mit der Steuereinheit 13 verbundene Anzeigelampe 142 verfügen, die je nach Zustand der Steuereinheit 13 ihre Anzeigefarben ändert.In relation to 2 become the voltage modulation units 12 the individual power supply modules 1 in the redundant power system 1 in the present invention, by means of the standby power management unit 22 driven. In addition, each one trigger switch 141 on the housing 14 the individual power supply modules 1 attached and with the control unit 13 connected. Depending on a corresponding trigger state of the trigger switch 141 becomes the corresponding voltage modulation unit 12 for the standby voltage on or off. In addition, each power supply module 1 about one with the control unit 13 Connected indicator light 142 depending on the condition of the control unit 13 their display colors changes.

Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein redundantes Energieversorgungssystem, das für die Verringerung des Standby-Energieverbrauches sorgt, wobei das Energieversorgungssystem eine Mehrzahl von Netzteilmodulen (1) und eine Stromintegrations-Rückplatte (2) aufweist.In summary, the invention relates to a redundant power supply system that provides for the reduction of standby power consumption, wherein the power supply system comprises a plurality of power supply modules ( 1 ) and a current integration backplate ( 2 ) having.

Jedes der Netzteilmodule (1) weist eine Spannungsmodulationseinheit (11), eine Spannungsmodulationseinheit (12) und eine mit der Spannungsmodulationseinheit (12) verbundene Steuereinheit (13) auf. Die Stromintegrations-Rückplatte (2) ist mit den Netzteilmodulen (1) verbunden und weist eine integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) auf. Die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) sorgt für die Integration der Arbeitsspannungen und der Standby-Spannungen und gibt diese an eine Last (4) aus. Die Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) dient dazu, ein Arbeitssignal je nach dem Energieverbrauchszustand der Last (4) gezielt an die Steuereinheit (13) eines entsprechenden Netzteilmoduls (1) auszugeben, sodass die Steuereinheit (13) nach dem Arbeitssignal die entsprechende Spannungsmodulationseinheit (12) ein- bzw. ausschaltet. Auf diese Weise ist es möglich, den Standby-Energieverbrauch des redundanten Energieversorgungssystems effektiv zu verwalten und die Energieeffizienz des redundanten Energieversorgungssystems zu erhöhen.Each of the power supply modules ( 1 ) has a voltage modulation unit ( 11 ), a voltage modulation unit ( 12 ) and one with the voltage modulation unit ( 12 ) connected control unit ( 13 ) on. The power integration backplate ( 2 ) is compatible with the power supply modules ( 1 ) and has an integrated modulation / output unit ( 21 ) and a standby power management unit ( 22 ) on. The integrated modulation / output unit ( 21 ) integrates the working voltages and the standby voltages and gives them to a load ( 4 ) out. The standby power management unit ( 22 ) serves a working signal depending on the energy consumption state of the load ( 4 ) specifically to the control unit ( 13 ) of a corresponding power supply module ( 1 ), so that the control unit ( 13 ) after the working signal, the corresponding voltage modulation unit ( 12 ) turns on or off. In this way, it is possible to effectively manage the standby power consumption of the redundant power supply system and increase the energy efficiency of the redundant power supply system.

Redundantes Energieversorgungssystem, das für die Verringerung des Standby-Energieverbrauches sorgt, wobei das Energieversorgungssystem eine Mehrzahl von Netzteilmodulen (1) und eine Stromintegrations-Rückplatte (2) aufweist. Jedes der Netzteilmodule (1) weist eine Spannungsmodulationseinheit (11), eine Spannungsmodulationseinheit (12) und eine mit der Spannungsmodulationseinheit (12) verbundene Steuereinheit (13) auf. Die Stromintegrations-Rückplatte (2) ist mit den Netzteilmodulen (1) verbunden und weist eine integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) auf. Die integrierte Modulations-/Ausgabeeinheit (21) sorgt für die Integration der Arbeitsspannungen und der Standby-Spannungen und gibt diese an eine Last (4) aus. Die Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) dient dazu, ein Arbeitssignal je nach dem Energieverbrauchszustand der Last (4) gezielt an die Steuereinheit (13) eines entsprechenden Netzteilmoduls (1) auszugeben, sodass die Steuereinheit (13) nach dem Arbeitssignal die entsprechende Spannungsmodulationseinheit (12) ein- bzw. ausschaltet.A redundant power system that provides for the reduction of standby power consumption, wherein the power system has a plurality of power supply modules ( 1 ) and a current integration backplate ( 2 ) having. Each of the power supply modules ( 1 ) has a voltage modulation unit ( 11 ), a voltage modulation unit ( 12 ) and one with the voltage modulation unit ( 12 ) connected control unit ( 13 ) on. The power integration backplate ( 2 ) is compatible with the power supply modules ( 1 ) and has an integrated modulation / output unit ( 21 ) and a standby power management unit ( 22 ) on. The integrated modulation / output unit ( 21 ) integrates the working voltages and the standby voltages and gives them to a load ( 4 ) out. The standby power management unit ( 22 ) serves a working signal depending on the energy consumption state of the load ( 4 ) specifically to the control unit ( 13 ) of a corresponding power supply module ( 1 ), so that the control unit ( 13 ) after the working signal, the corresponding voltage modulation unit ( 12 ) turns on or off.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

externe Spannungsquelle (3)external voltage source ( 3 ) Steuereinheit (13)Control unit ( 13 ) Spannungsmodulationseinheit (12)Voltage modulation unit ( 12 ) Gleichrichter-Filtereinheit (111)Rectifier filter unit ( 111 ) Leistungsfaktor-Korrektureinheit (112)Power Factor Correction Unit ( 112 ) Modulations-/Ausgabeeinheit (116)Modulation / output unit ( 116 ) Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22)Standby Energy Management Unit ( 22 ) Impulsweitensteuereinheit (114)Pulse width control unit ( 114 ) Last (4)Load ( 4 ) externe Spannungsquelle (3)external voltage source ( 3 ) Steuereinheit (13)Control unit ( 13 ) Spannungsmodulationseinheit (12)Voltage modulation unit ( 12 ) Gleichrichter-Filtereinheit (111)Rectifier filter unit ( 111 ) Leistungsfaktor-Korrektureinheit (112)Power Factor Correction Unit ( 112 ) Modulations-/Ausgabeeinheit (116)Modulation / output unit ( 116 ) Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22)Standby Energy Management Unit ( 22 ) Impulsweitensteuereinheit (114)Pulse width control unit ( 114 )

Claims

A redundant power supply system capable of reducing standby power consumption, comprising: a plurality of power supply modules ( 1 ), each with an external power source ( 3 ) and draws a voltage therefrom, each of the power supply modules ( 1 ) a voltage modulation unit ( 11 ), which converts the external voltage to the working voltages and then outputs them, a voltage modulation unit ( 12 ), which converts the external voltage into a standby voltage and then outputs it, and one with the voltage modulation unit ( 12 ) connected control unit ( 13 ) which, on the basis of a working signal, switches the voltage modulation unit on or off ( 12 ) drives; and a power integration backplate ( 2 ) connected to the power supply modules ( 1 ), wherein the current integration backplate ( 2 ) an integrated modulation / output unit ( 21 ) and a standby power management unit ( 22 ), wherein the integrated modulation / output unit ( 21 ) with the voltage modulation units ( 11 ) and the voltage modulation units ( 12 ) of the individual power supply modules ( 1 ) to integrate the working voltages and the standby voltages and connect them to a load ( 4 ) and the standby power management unit ( 22 ) serves a working signal depending on the energy consumption state of the load ( 4 ) specifically to the control unit ( 13 ) of a corresponding power supply module ( 1 ), so that the control unit ( 13 ) after the working signal, the corresponding voltage modulation unit ( 12 ) turns on or off.

Redundant power supply system according to claim 1, characterized in that each of the power supply modules ( 1 ) via a housing ( 14 ) and one on the housing ( 14 ) trigger switch ( 141 ) connected to the control unit ( 13 ) connected is.

Redundant power supply system according to claim 1 or 2, characterized in that each of the power supply modules ( 1 ) one with the control unit ( 13 ) associated indicator lamp ( 142 ) depending on one by the control unit ( 13 ) controlled state of the voltage modulation unit ( 12 ) changes their display colors.

Redundant power supply system according to claim 2, characterized in that each of the power supply modules ( 1 ) one with the control unit ( 13 ) associated indicator lamp ( 142 ) depending on one by the control unit ( 13 ) controlled state of the voltage modulation unit ( 12 ) changes their display colors.

Redundant power supply system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the voltage modulation unit ( 11 ) of the individual power supply modules ( 1 ) one each with the external voltage source ( 3 ) connected rectifier filter unit ( 111 ), one with the rectifier filter unit ( 111 ) connected power factor correction unit ( 112 ), a transformer ( 113 ), a pulse width control unit ( 114 ), a switch element ( 115 ) and a modulation / output unit ( 116 ) having.

Redundant power supply system according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that it is in the control unit ( 13 ) of the power supply modules ( 1 ) is a semiconductor switching element.