DE202013105956U1

DE202013105956U1 - Redundant power supply system with the possibility to improve the standby power consumption

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Publication number: DE202013105956U1
Application number: DE202013105956.0U
Authority: DE
Original assignee: Zippy Technology Corp
Current assignee: Zippy Technology Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2023-12-28

Abstract

Redundantes Stromversorgungssystem mit der Möglichkeit zur Verbesserung des Standby-Energieverbrauches, umfassend: eine Mehrzahl von Netzteilmodulen (1), von denen jedes mit einer externen Spannungsquelle (3) verbunden ist und eine Spannung von dieser bezieht, wobei jedes der Netzteilmodule (1) einen ersten Energieversorgungspfad (11), einen zweiten Energieversorgungspfad (12) und eine auf dem ersten Energieversorgungspfad (11) geschaltete Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit (13) aufweist, wobei der erste und der zweite Energieversorgungspfad (11, 12) mit der externen Spannungsquelle (3) verbunden sind, und wobei die Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit (13) ausgelegt ist, um für die Umwandlung der externen, elektrischen Energie in eine Arbeitsspannung zu sorgen, und einen Standby-Energie-Eingabepfad (137) aufweist; und eine Stromintegrations-Rückplatte (2), die mit den Netzteilmodulen (1) verbunden ist, wobei die Stromintegrations-Rückplatte (2) eine integrierte Ausgabeeinheit (21) und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit (22) aufweist, wobei die integrierte Ausgabeeinheit (21) mit den ersten Energieversorgungspfaden (11) der Netzteilmodule (1) verbunden ist und für das Integrieren und das Weiterleiten der entnommenen Arbeitsspannungen an eine Last (4) sorgt, während die Standby-Energie- Umwandlungseinheit (22) mit den zweiten Energieversorgungspfaden (12) der Netzteilmodule (1) verbunden ist und für die Umwandlung der entnommenen externen elektrischen Energie in eine Standby-Energie und weiterhin für die Ausgabe der Standby-Energie an die Last (4) sorgt, und wobei die Standby-Energie- Umwandlungseinheit (22) mit den Standby-Energie-Eingabepfaden (137) der Netzteilmodule (1) verbunden ist, um die Netzteilmodule (1) mit der Standby-Energie zu versorgen, und wobei die Standby-Energie-Umwandlungseinheit (22) eine Spannungsreglerfunktion aufweist, sodass die Standby-Energie-Umwandlungseinheit (22) gemäß einem Energieverbrauchssignal über die entsprechende Anzahl der zweiten Energieversorgungspfade (12) entscheidet, um die externe elektrische Energie bereitzustellen und diese in Standby-Energie umzuwandeln.Redundant power supply system with the possibility of improving standby energy consumption, comprising: a plurality of power supply modules (1), each of which is connected to an external voltage source (3) and receives a voltage therefrom, each of the power supply modules (1) having a first Energy supply path (11), a second energy supply path (12) and a working voltage conversion unit (13) connected to the first energy supply path (11), the first and second energy supply path (11, 12) being connected to the external voltage source (3) and wherein the working voltage conversion unit (13) is configured to provide for the conversion of the external electrical energy into a working voltage and has a standby energy input path (137); and a power integration backplate (2) which is connected to the power supply modules (1), the power integration backplate (2) having an integrated output unit (21) and a standby energy management unit (22), the integrated output unit ( 21) is connected to the first energy supply paths (11) of the power supply module (1) and ensures the integration and forwarding of the drawn working voltages to a load (4), while the standby energy conversion unit (22) with the second energy supply paths (12 ) the power supply module (1) is connected and provides for the conversion of the drawn external electrical energy into standby energy and furthermore for the output of the standby energy to the load (4), and wherein the standby energy conversion unit (22) is connected to the standby energy input paths (137) of the power supply modules (1) in order to supply the power supply modules (1) with the standby energy, and wherein the standby energy conversion unit (22) has a voltage regulator function, so that the standby energy conversion unit (22) decides in accordance with an energy consumption signal on the corresponding number of the second energy supply paths (12) in order to provide the external electrical energy and convert it into standby energy.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein redundantes Stromversorgungssystem, insbesondere ein redundantes Stromversorgungssystem, die durch Einstellung des Ausgabezustands der elektrischen Standby-Energie den Energieverbrauches im Standby-Zustand verbessert.The invention relates to a redundant power supply system, in particular a redundant power supply system, which improves the energy consumption in the standby state by adjusting the output state of the standby electrical energy.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

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 5Vsb 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 12V Spannung, eine 5V Spannung, eine 3,3V 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 a standby voltage (commonly called 5Vsb) supplied 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 that working voltages required in the ATX format include a 12V voltage, a 5V voltage, a 3.3V voltage etc. are made available.

Darüber hinaus stellen technische Branchen derzeit immer mehr Anforderungen an eine höhere Stabilität der Stromversorgung. Dementsprechend wird ein redundantes Stromversorgungssystem von einigen Herstellern entwickelt, wobei das redundante Stromversorgungssystem 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, das heißt, 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 Stromversorgungssystem 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 Stromversorgungssystem über 4 Netzteilmodule verfügen, die in ihrem normalen Zustand je eine Standby-Spannung mit einer 1W Leistung ausliefern, wobei die Last aber nur eine Standby-Spannung von 1W benötigt. So wird 3W Leistung der anderen 3 Standby-Spannungen unnötig und muss durch andere Bauteile verbraucht werden. Mit anderen Worten: Ein herkömmliches, redundantes Stromversorgungssystem 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. In the power supply, the power backplane provides for determining the output power of each power supply module according to the power consumption of a load connected to it, that is, the power consumption required by the load is shared between 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 supply system may have 4 power supply modules that each deliver a standby voltage with a 1W power in their normal state, but the load only requires a standby voltage of 1W. Thus, 3W 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 power can not be adjusted for power consumption that is really required by the load, resulting in a lot of unnecessary power consumption.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiter verbessertes redundantes Stromversorgungssystem mit der Möglichkeit zur Verbesserung des Standby- Energieverbrauches bereitzustellen, insbesondere ein redundantes Stromversorgungssystem bereitzustellen, das Standby-Spannungen abgibt, deren Leistung sich nach einem wirklich von der Last benötigten Energieverbrauch einstellen lässt. The object of the present invention is to provide a further improved redundant power supply system capable of improving standby power consumption, in particular to provide a redundant power supply system which outputs standby voltages whose power can be adjusted after a power consumption actually required by the load.

Diese Aufgabe wird durch ein redundantes Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche. This object is achieved by a redundant power supply system according to claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein redundantes Stromversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt, um die Standby-Energie je nach Energieverbrauchszustand einer Last verstellbar auszugeben.A redundant power supply system according to the present invention is designed to adjustably output the standby power depending on the power consumption state of a load.

Gemäß der Erfindung wird ein für die Verbesserung des Standby-Energieverbrauches sorgendes, redundantes Stromversorgungssystem bereitgestellt, umfassend:
eine Mehrzahl von Netzteilmodulen, von denen jedes mit einer externen Spannungsquelle verbunden ist und eine Spannung aus dieser entnimmt, wobei jedes der Netzteilmodule einen ersten Energieversorgungspfad, einen zweiten Energieversorgungspfad und eine auf dem ersten Energieversorgungspfad geschaltete Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit aufweist, wobei der erste und der zweite Energieversorgungspfad mit der externen Spannungsquelle verbunden sind, und wobei die Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit für die Umwandlung der externen, elektrischen Energie in eine Arbeitsspannung sorgt und einen Standby-Energie- Eingabepfad aufweist; und
eine Stromintegrations-Rückplatte, die mit den Netzteilmodulen verbunden ist, wobei die Stromintegrations-Rückplatte eine integrierte Ausgabeeinheit und eine Standby-Energie-Verwaltungseinheit aufweist, wobei die integrierte Ausgabeeinheit mit den ersten Energieversorgungspfaden der Netzteilmodule verbunden ist und für das Integrieren und das Weiterleiten der entnommenen Arbeitsspannungen an eine Last sorgt, während die Standby-Energie-Umwandlungseinheit mit den zweiten Energieversorgungspfaden der Netzteilmodule verbunden ist und für die Umwandlung der entnommenen externen elektrischen Energie in eine Standby-Energie und weiterhin für die Ausgabe der Standby-Energie an die Last sorgt, und wobei die Standby-Energie- Umwandlungseinheit mit den Standby-Energie-Eingabepfaden der Netzteilmodule verbunden ist, um die Netzteilmodule mit der Standby-Energie zu versorgen, und wobei die Standby-Energie-Umwandlungseinheit eine Spannungsreglerfunktion aufweist, bei der es sich darum handelt, dass die Standby-Energie-Umwandlungseinheit gemäß einem Energieverbrauchssignal über die entsprechende Anzahl der zweiten Energieversorgungspfade entscheidet, um die externe elektrische Energie bereitzustellen und diese in Standby-Energie umzuwandeln.According to the invention, there is provided a standby power supply redundant power system comprising:
a plurality of power supply modules, each of which is connected to and receives a voltage from an external power source, each of the power supply modules having a first power supply path, a second power supply path, and a work voltage conversion unit connected to the first power supply path, the first and second power supply modules Energy supply path with the connected to the external voltage source, and wherein the working voltage conversion unit for converting the external electrical energy into a working voltage and having a standby energy input path; and
a power integration backplate connected to the power supply modules, the power integration backplate having an integrated output unit and a standby power management unit, the integrated output unit connected to the first power supply paths of the power supply modules and for integrating and routing the removed ones Operating voltages to a load, while the standby power conversion unit is connected to the second power supply paths of the power supply modules and provides for the conversion of the extracted external electrical energy into a standby power and continue to output the standby power to the load, and wherein the standby power conversion unit is connected to the standby power input paths of the power supply modules to provide the power supply modules with the standby power, and wherein the standby power conversion unit has a voltage regulator function that is involved in that the standby power conversion unit decides according to a power consumption signal on the corresponding number of the second power supply paths to provide the external electric power and to convert it into standby power.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jede der Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheiten der Netzteilmodule eine mit dem ersten Energieversorgungspfad verbundene Gleichrichter-Filtereinheit, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit, einen Transformator, eine Impulsweitensteuereinheit, ein Schalterelement und eine Modulations-/Ausgabeeinheit auf.According to another embodiment of the invention, each of the working voltage conversion units of the power supply modules has a rectifier filter unit connected to the first power supply path, 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 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist je eine Schaltereinheit auf dem zweiten Energieversorgungspfad der Netzteilmodule geschaltet, wobei sich der zweite Energieversorgungspfad mit der Schaltereinheit sperren und entsperren lässt.According to a further embodiment of the invention, a respective switch unit is connected to the second power supply path of the power supply modules, wherein the second power supply path can be locked and unlocked with the switch unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jedes der Netzteilmodule eine Digitalsteuereinheit auf, die für die Steuerung der Schaltereinheit sorgt.According to a further embodiment of the invention, each of the power supply modules has a digital control unit which provides for the control of the switch unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jedes der Netzteilmodule eine mit der Schaltereinheit verbundene Anzeigelampe auf, deren Anzeigefarben je nach Zustand der Schaltereinheit veränderbar sind.According to a further embodiment of the invention, each of the power supply modules has an indicator lamp connected to the switch unit, the display colors of which can be changed depending on the state of the switch unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Stromintegrations- Rückplatte eine Energiemodulationseinheit aufweist, die mit der Arbeitsspannungs- Integrationseinheit verbunden ist, wobei die Energiemodulationseinheit die Arbeitsspannung empfängt und die Arbeitsspannung pegelmäßig moduliert, um wenigstens eine modulierte Arbeitsspannung an die Last auszugeben.According to another embodiment of the invention, the power integration backplate has a power modulation unit connected to the working voltage integration unit, wherein the power modulation unit receives the working voltage and modulates the working voltage to output at least one modulated working voltage to the load.

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.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 ,

FIGURENÜBERSICHTFIGURE OVERVIEW

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 Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen redundanten Stromversorgungssystems mit der Möglichkeit zur Verbesserung des Standby-Energieverbrauches; 1 A block diagram of an embodiment of a redundant power supply system according to the invention with the possibility to improve the standby power consumption;

2 Ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen redundanten Stromversorgungssystems mit der Möglichkeit zur Verbesserung des Standby-Energieverbrauches; und 2 A block diagram of another embodiment of a redundant power supply system according to the invention with the possibility to improve the standby power consumption; and

3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen redundanten Stromversorgungssystems mit der Möglichkeit zur Verbesserung des Standby-Energieverbrauches 3 a perspective view of the redundant power supply system according to the invention with the possibility of improving the standby power consumption

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In Bezug auf 1 wird ein redundantes Stromversorgungssystem, 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 Stromversorgungssystem mit zwei Netzteilmodulen 1, nämlich ein in der Industrie als 1U-Format bezeichnetes, redundantes Stromversorgungssystem in der vorliegenden Erfindung als ein Beispiel angeführt. In der Wirklichkeit lässt sich die Anzahl der Netzteilmodule 1 in dem redundanten Stromversorgungssystem je nach Bedarf einer entsprechenden Ausführungsform ändern, sodass das redundante Stromversorgungssystem mit einer entsprechenden Anzahl der Netzteilmodule ausgerüstet wird. Jedes der Netzteilmodule 1 weist einen ersten Energieversorgungspfad 11, einen zweiten Energieversorgungspfad 12 und eine auf dem ersten Energieversorgungspfad 11 geschaltete Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit 13 auf, wobei der erste und der zweite Energieversorgungspfad 11, 12 mit der externen Spannungsquelle 3 verbunden sind. Der erste und der zweite Energieversorgungspfad 11, 12 entnehmen der externen Spannungsquelle 3 die externe elektrische Energie. Die vom ersten Energieversorgungspfad 11 entnommene externe elektrische Energie wird durch die auf dem ersten Energieversorgungspfad 11 geschaltete Arbeitsspannungs- Umwandlungseinheit 13 in eine Arbeitsspannung umgewandelt, die die ATX- Hauptplatine braucht und als 12 Vdc bezeichnet ist. Überdies weist die Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit 13 der einzelnen Netzteilmodule 1 eine mit dem ersten Energieversorgungspfad 11 verbundene Gleichrichter-Filtereinheit 131, eine mit der Gleichrichter-Filtereinheit 131 verbundene Leistungsfaktor-Korrektureinheit 132, einen Transformator 133, eine Impulsweitensteuereinheit 134, ein Schalterelement 135 und eine Modulations-/Ausgabeeinheit 136 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 ein gewünschtes Potentialniveau 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. Ferner weist die Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit 13 einen Standby-Energie-Eingabepfad 137 auf, der für den Empfang einer Standby-Energie sorgt, mit der sich die Arbeitsspannungs- Umwandlungseinheit 13 aktivieren lässt.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 will be provided 1 namely, a redundant power supply system referred to in the industry as a 1U format in the present invention as an example. In reality, the number of power supply modules can be 1 in the redundant power system, as needed, to change a corresponding embodiment so that the redundant power system is equipped with a corresponding number of power supply modules. Each of the power supply modules 1 has a first power supply path 11 , a second power supply path 12 and one on the first power supply path 11 switched working voltage conversion unit 13 on, wherein the first and the second power supply path 11 . 12 with the external voltage source 3 are connected. The first and second power supply paths 11 . 12 remove the external power source 3 the external electrical energy. The first energy supply path 11 Extracted external electrical energy is through the on the first power supply path 11 switched working voltage conversion unit 13 converted into a working voltage that the ATX motherboard needs and is referred to as 12Vdc. Moreover, the working voltage conversion unit has 13 the individual power supply modules 1 one with the first power supply path 11 connected rectifier filter unit 131 , one with the rectifier filter unit 131 Connected Power Factor Correction Unit 132 , a transformer 133 , a pulse width control unit 134 , a switch element 135 and a modulation / output unit 136 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 outputs a 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. Further, the working voltage conversion unit has 13 a standby energy input path 137 on which provides for the reception of a standby power, with which the working voltage conversion unit 13 activate.

Die Stromintegrations-Rückplatte 2 ist mit den Netzteilmodulen 1 verbunden. Die Stromintegrations-Rückplatte 2 weist eine Arbeitsspannungs-Integrationseinheit 21 und eine Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 auf. Die Arbeitsspannungs- Integrationseinheit 21 ist mit jedem der ersten Energieversorgungspfade 11 der Netzteilmodule 1 verbunden und entnimmt den ersten Energieversorgungspfaden 11 die auf jedem der ersten Energieversorgungspfade 11 weitergeleiteten Arbeitsspannungen. Die Arbeitsspannungen werden durch die Arbeitsspannungs-Integrationseinheit 21 integriert und an eine Last 4 ausgegeben. Bei der Last 4 handelt es sich um einen Computer, einen Server oder ein ähnliches Informationsgerät usw. Die Standby- Energie-Umwandlungseinheit 22 ist mit jedem der zweiten Energieversorgungspfade 12 der Netzteilmodule 1 verbunden und entnimmt den zweiten Energieversorgungspfaden 12 die auf jedem der zweiten Energieversorgungspfade 12 weitergeleitete, externe elektrische Energie. Die elektrische Energie wird in Standby-Energie umgewandelt und dann an die Last 4 ausgegeben. Darüber hinaus ist die Standby-Energie- Umwandlungseinheit 22 mit dem Standby-Energie-Eingabepfad 137 der Netzteilmodule 1 verbunden, wobei die Standby-Energie an jedes der Netzteilmodule 1 ausgegeben wird. Überdies weist die erfindungsgemäße Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 eine Spannungsreglerfunktion auf, bei der es sich darum handelt, dass der Last 4 ein Energieverbrauchssignal entnommen wird, wobei bestimmt wird, dass die externe elektrische Energie über eine entsprechende Anzahl der zweiten Energieversorgungspfade 12 an die Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 geliefert wird, um das Spannungspedal zu verändern. Nachfolgend wird die Spannungsreglerfunktion näher erläutert. Wird für den Betrieb der Last 4 beispielsweise eine Standby-Energie von 2W benötigt, so muss die Standby-Energie- Umwandlungseinheit 22 diesen Energieverbrauch in Energieverbrauchssignal umwandeln. Gemäß dem Energieverbrauchssignal wird bestimmt, wie viel externe elektrische Energie umgewandelt werden muss, um eine genügende Standby-Energie an die Last 4 zu liefern. Im Fall, dass die Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 aus nur einem der Netzteilmodule 1 die externe elektrische Energie entnimmt und die Standby- Energie von 1W ausgibt, genügt dann die umgewandelte Standby-Energie von 1W nicht für den erforderlichen Energieverbrauch der Last 4. In diesem Fall entnimmt die Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 gemäß dem Energieverbrauchssignal aus beispielsweise zwei Netzteilmodulen 1 die externe elektrische Energie, um die Standby- Energie für den erforderlichen Energieverbrauch der Last bereitzustellen. Im anderen Fall, dass die Last 4 keine größere Standby-Energie braucht, kann der die elektrische Energie ausgebende Zustand der Netzteilmodule 1 durch die Standby-Energie- Umwandlungseinheit 22 eingestellt werden. Auf diese Weise wird der Energieverbrauch im Standby-Zustand des redundanten Stromversorgungssystems verbessert. Außerdem weist die erfindungsgemäße Stromintegrations-Rückplatte 2 eine Energiemodulationseinheit 23 auf, die mit der Arbeitsspannungs-Integrationseinheit 21 verbunden ist, wobei die Energiemodulationseinheit 23 die Arbeitsspannung empfängt und die Arbeitsspannung pegelmäßig moduliert, um wenigstens eine modulierte Arbeitsspannung an die Last 4 auszugeben. Bei der modulierten Arbeitsspannung handelt es sich um die in der ATX-Platine eingesetzte 5Vdc, 3,3 Vdc, usw.The power integration backplate 2 is with the power supply modules 1 connected. The power integration backplate 2 has a working voltage integration unit 21 and a standby power conversion unit 22 on. The working voltage integration unit 21 is with each of the first power supply paths 11 the power supply modules 1 connected and removes the first power supply paths 11 on each of the first power supply paths 11 forwarded working voltages. The working voltages are provided by the working voltage integration unit 21 integrated and attached to a load 4 output. At the load 4 is a computer, server, or similar information device, etc. The standby power conversion unit 22 is with each of the second power supply paths 12 the power supply modules 1 connected and removes the second power supply paths 12 on each of the second power supply paths 12 forwarded, external electrical energy. The electrical energy is converted into standby energy and then to the load 4 output. In addition, the standby power conversion unit 22 with the standby power input path 137 the power supply modules 1 connected, with the standby power to each of the power supply modules 1 is issued. Moreover, the standby power conversion unit according to the invention 22 a voltage regulator function, which is that of the load 4 a power consumption signal is derived, wherein it is determined that the external electrical energy over a corresponding number of the second power supply paths 12 to the standby power conversion unit 22 is supplied to change the voltage pedal. The voltage regulator function is explained in more detail below. Used for the operation of the load 4 For example, if a standby power of 2W is required, then the standby power conversion unit must 22 convert this energy consumption into energy consumption signal. According to the energy consumption signal, it is determined how much external electrical energy has to be converted to provide sufficient standby energy to the load 4 to deliver. In the case of the standby power conversion unit 22 from just one of the power supply modules 1 which extracts external electric power and outputs the standby power of 1W, then the converted standby power of 1W will not suffice for the required power consumption of the load 4 , In this case, the standby power conversion unit removes 22 in accordance with the energy consumption signal from, for example, two power supply modules 1 the external electrical energy to provide the standby energy for the required power consumption of the load. In the other case, that the load 4 does not need a larger standby power, the state of the power supply modules emitting the electrical energy 1 through the standby power conversion unit 22 be set. In this way, the power consumption in the standby state of the redundant power supply system is improved. In addition, the current integration back plate according to the invention 2 an energy modulation unit 23 on top of that with the working voltage integration unit 21 is connected, wherein the energy modulation unit 23 receives the working voltage and modulates the working voltage level by at least one modulated working voltage to the load 4 issue. The modulated working voltage is the 5Vdc used in the ATX board, 3.3Vdc, etc.

Nachfolgend wird auf 2 Bezug genommen. Neben der oben erwähnten Konstruktion ist ferner je eine Schaltereinheit 121 auf dem zweiten Energieversorgungspfad 12 der Netzteilmodule 1 geschaltet. Mit der Schaltereinheit 121 lässt sich der zweite Energieversorgungspfad 12 sperren oder entsperren. Auf diese Weise kann der Benutzer je nach Bedarf die Schaltereinheit 121 ein- oder ausschalten, um die durch das Netzteilmodul 1 erfolgende Versorgung der Stromintegrations- Rückplatte 2 mit der externen elektrischen Energie zu ermöglichen oder zu unterbrechen. Die Schaltereinheit 121 kann ein auf einem Gehäuse 14 des Netzteilmoduls 1 angeordneter, realer Schalter [siehe 3]. Ferner weist jedes der Netzteilmodule 1 eine mit der Schaltereinheit 121 verbundene Anzeigelampe 15 auf, deren Anzeigefarben je nach Zustand der Schaltereinheit 121 veränderbar sind. Darüber hinaus weist jedes der Netzteilmodule 1 eine Digitalsteuereinheit 16 auf, die für die Steuerung der Schaltereinheit 121 sorgt, wobei die Digitalsteuereinheit 16 über die Stromintegrations-Rückplatte 2 ein Steuersignal empfängt, das für die Sperrung oder die Entsperrung der Schaltereinheit 121 sorgt.The following will be on 2 Referenced. In addition to the construction mentioned above is also a switch unit each 121 on the second power supply path 12 the power supply modules 1 connected. With the switch unit 121 can the second energy supply path 12 lock or unlock. In this way, the user can, as needed, the switch unit 121 Turn on or off the power supply module 1 subsequent supply of the current integration backplate 2 allow or interrupt with the external electrical energy. The switch unit 121 can one on a housing 14 of the power supply module 1 arranged, real switch [see 3 ]. Further, each of the power supply modules has 1 one with the switch unit 121 Connected indicator light 15 on, whose display colors depending on the state of the switch unit 121 are changeable. In addition, each of the power supply modules points 1 a digital control unit 16 on that for the control of the switch unit 121 ensures, with the digital control unit 16 via the power integration backplate 2 receives a control signal that is for blocking or unlocking the switch unit 121 provides.

Zusammengefasst weist das erfindungsgemäße redundante Stromversorgungssystem eine Mehrzahl von Netzteilmodulen 1 und eine Stromintegrations-Rückplatte 2 auf. Jedes der Netzteilmodule 1 weist einen ersten Energieversorgungspfad 11, einen zweiten Energieversorgungspfad 12 und eine Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit 13 auf, wobei die Arbeitsspannungs-Umwandlungseinheit 13 auf dem ersten Energieversorgungspfad 11 geschaltet ist und einen Standby-Energie-Eingabepfad 137 aufweist. Die Stromintegrations-Rückplatte 2 ist mit den Netzteilmodulen 1 verbunden und weist eine Arbeitsspannungs-Integrationseinheit 21 und eine Standby-Energie- Umwandlungseinheit 22 auf. Die Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 ist mit den Standby-Energie-Eingabepfaden 137 der Netzteilmodule 1 verbunden und versorgt die Netzteilmodule 1 mit der Standby-Energie. Ferner weist die Standby-Energie- Umwandlungseinheit 22 eine Spannungsreglerfunktion auf, bei der es sich darum handelt, dass die Standby-Energie-Umwandlungseinheit 22 gemäß einem Energieverbrauchssignal über die entsprechende Anzahl der zweiten Energieversorgungspfade 12 entscheidet, um die externe elektrische Energie bereitzustellen und diese in Standby-Energie umzuwandeln. Bezugszeichenliste zu Fig. 1 Digitalsteuereinheit (16) externe Spannungsquelle (3) Schaltereinheit (121) Last (4) Gleichrichter-Filtereinheit (131) Leistungsfaktor-Korrektureinheit (132) Ausgabeeinheit (136) Standby-Energie- Verwaltungseinheit (22) Impulsweitensteuer- einheit (134) Arbeitsspannungs- Integrationseinheit (21) Digitalsteuereinheit (16) Energiemodulations einheit (23) externe Spannungs quelle (3) Schaltereinheit (121) Gleichrichter-Filtereinheit (131) Leistungsfaktor-Korrektureinheit (132) Ausgabeeinheit (136) Impulsweitensteuer einheit (134) In summary, the redundant power supply system according to the invention has a plurality of power supply modules 1 and a power integration backplate 2 on. Each of the power supply modules 1 has a first power supply path 11 , a second power supply path 12 and a working voltage conversion unit 13 on, wherein the working voltage conversion unit 13 on the first power supply path 11 is switched and a standby energy input path 137 having. The power integration backplate 2 is with the power supply modules 1 connected and has a working voltage integration unit 21 and a standby power conversion unit 22 on. The standby power conversion unit 22 is with the standby energy input path 137 the power supply modules 1 connects and powers the power supply modules 1 with the standby energy. Further, the standby power conversion unit has 22 a voltage regulator function, which is that the standby power conversion unit 22 according to a power consumption signal over the corresponding number of the second power supply paths 12 decides to provide the external electrical energy and convert it into standby energy. List of reference numbers for Fig. 1 Digital control unit ( 16 ) external voltage source ( 3 ) Switch unit ( 121 ) Load ( 4 ) Rectifier filter unit ( 131 ) Power Factor Correction Unit ( 132 ) Output unit ( 136 ) Standby Energy Management Unit ( 22 ) Pulse width control unit ( 134 ) Working voltage integration unit ( 21 ) Digital control unit ( 16 ) Energy modulation unit ( 23 ) external voltage source ( 3 ) Switch unit ( 121 ) Rectifier filter unit ( 131 ) Power Factor Correction Unit ( 132 ) Output unit ( 136 ) Pulse width control unit ( 134 )

Claims

A redundant power system capable of improving standby power consumption, comprising: a plurality of power supply modules ( 1 ), each with an external power source ( 3 ) and a voltage thereof, each of the power supply modules ( 1 ) a first power supply path ( 11 ), a second power supply path ( 12 ) and one on the first power supply path ( 11 ) switched working voltage conversion unit ( 13 ), wherein the first and the second energy supply path ( 11 . 12 ) with the external power source ( 3 ) and the working voltage conversion unit ( 13 ) to provide for the conversion of the external, electrical energy into a working voltage, and a standby energy input path ( 137 ) having; and a power integration backplate ( 2 ) connected to the power supply modules ( 1 ), wherein the current integration backplate ( 2 ) an integrated output unit ( 21 ) and a standby power management unit ( 22 ), wherein the integrated output unit ( 21 ) with the first energy supply paths ( 11 ) of the power supply modules ( 1 ) and for integrating and forwarding the extracted working voltages to a load ( 4 ) while the standby power conversion unit ( 22 ) with the second power supply paths ( 12 ) of the power supply modules ( 1 ) and for the conversion of the extracted external electrical energy into a standby energy and furthermore for the output of the standby energy to the load ( 4 ), and wherein the standby power conversion unit ( 22 ) with the standby energy input path ( 137 ) of the power supply modules ( 1 ) is connected to the power supply modules ( 1 ) to supply with the standby power, and wherein the standby power conversion unit ( 22 ) has a voltage regulator function, so that the standby power conversion unit ( 22 ) according to a power consumption signal over the corresponding number of the second power supply paths ( 12 ) decides to provide the external electrical energy and convert it into standby energy.

Redundant power supply system according to claim 1, characterized in that each of the working voltage conversion units ( 13 ) of the power supply modules ( 1 ) one with the first power supply path ( 11 ) connected rectifier filter unit ( 131 ), one with the rectifier filter unit ( 131 ) connected power factor correction unit ( 132 ), a transformer ( 133 ), a pulse width control unit ( 134 ), a switch element ( 135 ) and a modulation / output unit ( 136 ) having.

Redundant power supply system according to claim 1 or 2, characterized in that a respective switch unit ( 121 ) on the second power supply path ( 12 ) of the power supply modules ( 1 ), wherein the second energy supply path ( 12 ) with the switch unit ( 121 ) lock and unlock.

Redundant power supply system according to claim 3, characterized in that each of the power supply modules ( 1 ) a digital control unit ( 16 ), which are used for the control of the switch unit ( 121 ).

Redundant power supply system according to one of the preceding claims, characterized in that each of the power supply modules ( 1 ) one with the switch unit ( 121 ) associated indicator lamp ( 15 ), the display colors depending on the state of the switch unit ( 121 ) are changeable.

Redundant power supply system according to one of the preceding claims, characterized in that the current integration backplate ( 2 ) an energy modulation unit ( 23 ) connected to the working voltage integration unit ( 21 ), the energy modulation unit ( 23 ) receives the working voltage and modulates the working voltage level by at least one modulated working voltage to the load ( 4 ).