DE202017105684U1

DE202017105684U1 - Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen

Info

Publication number: DE202017105684U1
Application number: DE202017105684.8U
Authority: DE
Original assignee: Ryantek Co Ltd
Current assignee: Phanteks Taiwan Inc
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2017-11-17
Anticipated expiration: 2027-09-20

Abstract

Eine Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen, umfassend: mindestens eine Erfassungseinheit, die ein erstes Erfassungselement und ein zweites Erfassungselement aufweist, wobei das erste und zweite Erfassungselement jeweils einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements jeweils einen ersten Betriebsstrom und einen zweiten Betriebsstrom empfangen, wobei das erste und zweite Erfassungselement zum Erfassen des durch das erste und zweite Erfassungselement fließenden Stroms dienen; mindestens eine Schalteinheit, die mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit einem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist; mindestens eine Kopplungseinheit, die mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Kopplungseinheit den ersten und zweiten Betriebsstrom empfängt und die beiden zur Erzeugung eines stabilen Ausgangsstroms miteinander koppelt, anschließend wird der stabile Ausgangsstrom über den Leistungsausgangsanschluss ausgegeben; mindestens eine Verstärkungseinheit, die einen ersten Verstärker und einen zweiten Verstärker aufweist, wobei der erste und zweite Verstärker jeweils überbrückend mit dem dem ersten und zweiten Erfassungselement entsprechenden ersten und zweiten Anschluss verbunden sind, wobei der erste und zweite Verstärker zur Bestimmung der jeweiligen Stromflussrichtung und zur Verstärkung des jeweiligen Stromflusses des ersten und zweiten Erfassungselements dienen, um ein erstes verstärktes Signal und ein zweites verstärktes Signal zu erzeugen; mindestens eine Komparatoreinheit, die mit dem ersten und zweiten Verstärker und dem jeweiligen ersten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden ist, wobei die Komparatoreinheit die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals zur Erzeugung eines ersten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht und die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms zur Erzeugung eines zweiten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht; und mindestens eine Logikeinheit, die mit der mindestens einen Komparatoreinheit und der mindestens einen Schalteinheit verbunden ist und entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein Triggersignal zur Steuerung der mindestens einen Schalteinheit, welches dazu dient, bei dieser eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, um die Leistung des stabilen Ausgangsstroms einzustellen und diesen auszugeben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen und insbesondere eine Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen.
Stand der Technik
Mit den Fortschritten in der Computerindustrie hat sich das PC-Netzteil (Power Supply, oft direkt als Netzteil bezeichnet, englische Abkürzung: PSU) zu einem unverzichtbaren Produkt entwickelt. Das PC-Netzteil (Power Supply, oft direkt als Netzteil bezeichnet, englische Abkürzung: PSU) ist eine Stromquelle für Computer, bei der eine automatische Leistungsumwandlung erfolgt (anders als eine batteriebetriebene Stromquelle). Das PC-Netzteil dient zum Umwandeln von Standard-Wechselstrom in stabilen Gleichstrom für die weiteren Komponenten im Computer, wie z. B. für das Mainboard, den Hauptprozessor (CPU), das CD-ROM-Laufwerk, die Festplatte, die Lüfter und die dedizierte Grafikkarte. Gegenwärtige herkömmliche PC-Netzteile sind allesamt Schaltnetzteile. Die Eingangsleistung wird automatisch an die Netzspannungsparameter der Hauptposition angepasst. Bei einigen Low-End-Produkten muss der Benutzer den Spannungsschalter selbst einstellen. Die Eingangsspannung der derzeitig häufig verwendeten PC-Netzteile im ATX-Format liegt in der Regel im Bereich von 100 VAC bis 250 VAC, ihre Frequenz beträgt 50 Hz oder 60 Hz und sie geben insgesamt drei stabile Gleichspannungen, nämlich 12 V, 5 V und 3,3 V, aus.
Allerdings steigt der Stromverbrauch von Computersystemen (Personal Computer, Abkürzung: PC) aufgrund der zunehmenden Entwicklung von High-End-Produkten immer stärker an, womit die Belastung des ATX-Netzteils ebenfalls steigt. Wenn ein ATX-Netzteil eine instabile Stromversorgung oder eine Stromversorgung mit unzureichender Leistung bereitstellt, kommt es in leichten Fällen zu Computerabstürzen, was beim Computer zu Datenverlusten führen kann, und in schweren Fällen kommt es zu Schäden an den High-End-Produkten innerhalb des Computers. Viele Benutzer sind mit dem Problem konfrontiert, dass das alte ATX-Netzteil nicht genügend Leistung liefert und nicht imstande ist, das aktualisierte Computersystem weiterhin mit ausreichend Leistung zu versorgen, weshalb die Benutzer in dieser Situation oft gezwungen sind, erneut ein einzelnes ATX-Netzteil mit einer höheren Leistung, zu erwerben, um eine Anpassung an das aktualisierte Computersystem zu erreichen. Jedoch bringt ein solcher Ansatz nicht nur eine Erhöhung der erforderlichen Hardwarekosten für das zu aktualisierende Computersystem mit sich, sondern führt auch zu einer Verschwendung von Ressourcen, weil dabei ein noch funktionsfähiges ATX-Netzteil ersetzt wird.
Aufgabe der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisenden Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen, die in der Lage ist, die Stromflussrichtung zu erfassen und die Ausgangsleistung einzustellen, um den Effekt einer ausgeglichenen Versorgung zu erzielen.
Das sekundäre Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Netzteils, das im Inneren mit einer Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen ausgestattet ist, wobei dieses mit einem anderen externen Netzteil verbunden wird, wobei der Ausgangsstrom der beiden Netzteile durch eine von der Schalteinheit bewirkten Veränderung der Impedanz eingestellt wird, um dadurch die Einstellung der Leistung des Ausgangsstroms und eine Angleichung des Ausgangsstroms zu erreichen.
Zur Erreichung der oben genannten Ziele stellt die vorliegende Erfindung eine Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen bereit, die mindestens eine Erfassungseinheit, mindestens eine Schalteinheit, mindestens eine Verstärkungseinheit, mindestens eine Kopplungseinheit, mindestens eine Komparatoreinheit und mindestens eine Logikeinheit umfasst, wobei die Erfassungseinheit ein erstes Erfassungselement und ein zweites Erfassungselement aufweist, wobei das erste und zweite Erfassungselement jeweils einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements jeweils einen ersten Betriebsstrom und einen zweiten Betriebsstrom empfangen, wobei das erste und zweite Erfassungselement zum Erfassen des durch das erste und zweite Erfassungselement fließenden Stroms dienen, wobei die Schalteinheit mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit einem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Kopplungseinheit mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Kopplungseinheit den ersten und zweiten Betriebsstrom empfängt und die beiden zur Erzeugung eines stabilen Ausgangsstroms miteinander koppelt, anschließend wird der stabile Ausgangsstrom über den Leistungsausgangsanschluss ausgegeben, wobei die Verstärkungseinheit einen ersten Verstärker und einen zweiten Verstärker aufweist, wobei der erste und zweite Verstärker jeweils überbrückend mit dem dem ersten und zweiten Erfassungselement entsprechenden ersten und zweiten Anschluss verbunden sind, wobei der erste und zweite Verstärker zur Bestimmung der jeweiligen Stromflussrichtung und zur Verstärkung des jeweiligen Stromflusses des ersten und zweiten Erfassungselements dienen, um ein erstes verstärktes Signal und ein zweites verstärktes Signal zu erzeugen, wobei die Komparatoreinheit mit dem ersten und zweiten Verstärker und dem jeweiligen ersten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden ist, wobei die Komparatoreinheit die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals zur Erzeugung eines ersten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht und die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms zur Erzeugung eines zweiten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht, wobei die Logikeinheit mit der Komparatoreinheit und der Schalteinheit verbunden ist und entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein Triggersignal zur Steuerung der Schalteinheit, welches dazu dient, bei dieser eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, um die Leistung des stabilen Ausgangsstroms einzustellen und diesen auszugeben. Hiermit ist es möglich, die Ausgangsleistung effektiv einzustellen und den Effekt des Versorgungsausgleichs zu erzielen.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die mindestens eine Schalteinheit ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, wobei das erste und zweite Schaltelement jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der zweite Anschluss des ersten Schaltelements mit dem zweiten Anschluss des zweiten Schaltelements und mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei der jeweilige dritte Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements mit der mindestens einen Logikeinheit verbunden sind.
In einem Ausführungsbeispiel weisen der erste und zweite Verstärker jeweils einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss auf, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des ersten Verstärkers jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss des ersten Erfassungselements verbunden sind, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss des zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers jeweils mit der mindestens einen Komparatoreinheit verbunden sind.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Komparatoreinheit einen ersten Komparator und einen zweiten Komparator, wobei der erste und zweite Komparator jeweils einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweisen, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des ersten Komparators jeweils mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der erste Komparator die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals empfängt und vergleicht und dementsprechend das obige erste Vergleichsergebnis erzeugt und über den Ausgangsanschluss des ersten Komparators an die mindestens eine Logikeinheit ausgibt, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des zweiten Komparators mit dem jeweiligen ersten Eingangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der zweite Komparator die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms empfängt und vergleicht und dementsprechend das obige zweite Vergleichsergebnis erzeugt und über den Ausgangsanschluss des zweiten Komparators an die mindestens eine Logikeinheit ausgibt.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die mindestens eine Logikeinheit ein erstes Logikgerät und ein zweites Logikgerät, wobei das erste und zweite Logikgerät mit dem Ausgangsanschluss des ersten und zweiten Komparators verbunden sind, wobei das erste Logikgerät entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein erstes Triggersignal zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei das zweite Logikgerät entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein zweites Triggersignal zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei beim ersten Schaltelement und beim zweiten Schaltelement nicht gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die mindestens eine Logikeinheit ein drittes Logikgerät, wobei das dritte Logikgerät mit dem Ausgangsanschluss des ersten und zweiten Verstärkers verbunden ist, wobei das dritte Logikgerät entsprechend dem niedrigen oder hohen Pegel des ersten und zweiten verstärkten Signals eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein drittes Triggersignal zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder gleichzeitig diese zu trennen, erzeugt wird.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das erste Logikgerät ein erstes UND-Gatter, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Komparators verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters mit dem dritten Anschluss des zweiten Schaltelements verbunden ist, wobei das zweite Logikgerät ein zweites UND-Gatter, ein erstes NICHT-Gatter und ein zweites NICHT-Gatter umfasst, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten NICHT-Gatters mit den jeweiligen beiden Eingangsanschlüssen des zweiten UND-Gatters verbunden sind, wobei der jeweilige andere Anschluss des ersten und des zweiten NICHT-Gatters jeweils mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Komparators und mit dem Ausgangsanschluss des ersten Komparators verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des zweites UND-Gatters mit dem dritten Anschluss des ersten Schaltelements verbunden ist.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das dritte Logikgerät ein XOR-Gatter, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters mit dem dritten Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements verbunden ist.
In einem Ausführungsbeispiel gibt der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters das erste und zweite Vergleichsergebnis, die zeigen, dass ein hoher Pegel vorliegt, empfangen, ein erstes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, aus; wobei der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters das erste Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein niedriger Pegel vorliegt, und das zweite Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein hoher oder ein niedriger Pegel vorliegt, empfangen, ein erstes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
In einem Ausführungsbeispiel gibt der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters empfangen, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erfolgt ist, ein zweites Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, aus; wobei der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters empfangen, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter entsprechend dem zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel und entsprechend dem ersten Vergleichsergebnis von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erfolgt ist, ein zweites Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
In einem Ausführungsbeispiel gibt der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters entsprechend dem ersten und zweiten verstärkten Signal feststellen, dass diese beiden Signale unterschiedliche Pegel aufweisen, ein drittes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, aus; wobei der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters entsprechend dem ersten und zweiten verstärkten Signal feststellen, dass diese beiden Signale einen gleichen Pegel aufweisen, ein drittes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Kopplungseinheit mindestens einen ersten Induktor, mindestens einen zweiten Induktor und mindestens einen Kondensator, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten Induktors jeweils mit dem entsprechenden zweiten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der andere Anschluss des ersten Induktors mit dem anderen Anschluss des zweiten Induktors verbunden ist, wobei ein Anschluss des Kondensators mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei der andere Anschluss des Kondensators mit einem Masseanschluss verbunden ist.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen in einem Netzteil untergebracht, wobei das Netzteil mehrere Netzteilenden zur Bereitstellung mehrerer erster Betriebsströme umfasst, wobei eines der mehreren Netzteilenden des Netzteils zur Bereitstellung des ersten Betriebsstroms mit dem ersten Anschluss des ersten Erfassungselements verbunden ist; wobei ein anderes Netzteil mehrere Netzteilenden zur Bereitstellung mehrerer zweiter Betriebsströme umfasst, wobei eines der mehreren Netzteilenden des anderen Netzteils zur Bereitstellung des zweiten Betriebsstroms mit dem ersten Anschluss des zweiten Erfassungselements verbunden ist, wobei der Leistungsausgangsanschluss mit einem Mainboard verbunden ist, um das Mainboard mit einem stabilen Ausgangsstrom zu versorgen.
In einem Ausführungsbeispiel sind der erste und zweite Verstärker Fehlerverstärker, wobei der erste und zweite Komparator Vergleichsverstärker sind, wobei das erste und zweite Erfassungselement Widerstände sind.
In einem Ausführungsbeispiel sind das Netzteil und das andere Netzteil ATX-Netzteile.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein weiteres schematisches Blockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Moduls zum Koppeln von Stromquellen;
4 einen schematischen Schaltplan des erfindungsgemäßen Moduls zum Koppeln von Stromquellen;
5 ein schematisches Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Um die Eigenschaften des Aufbaus und der Funktionen der vorliegenden Erfindung gemäß den obigen Zielen vollständig verständlich zu machen, werden nachfolgend die bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen. Siehe die 1 und 2, welche schematische Blockdiagramme gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Siehe gleichzeitig 3. Die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 wird für ein Netzteil verwendet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 innerhalb des Netzteils (nachfolgend als erstes Netzteil 21 bezeichnet) angeordnet, wobei die innerhalb dieses Netzteils vorgesehene Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 mit einem anderen Netzteil (nachfolgend als zweites Netzteil 22 bezeichnet) verbunden ist, wobei das erste und zweite Netzteil 21, 22 durch eine Wechselstromquelle AC versorgt werden. Das Netzteil und das andere Netzteil sind jeweils mit dem Mainboard 31 in einem Computersystem 3 (wie z. B. einem PC) verbunden. Dadurch, dass der vom Netzteil (nämlich vom ersten Netzteil 21) bereitgestellte erste Betriebsstrom Voa1 und der vom anderen externen Netzteil (nämlich vom zweiten Netzteil 22) bereitgestellte zweite Betriebsstrom Voa2 durch die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 miteinander gekoppelt werden, wird ein stabiler Ausgangsstrom Vo zur Versorgung des Mainboards 31 erzeugt. Hierbei sind das erste und zweite Netzteil 21, 22 jeweils ein ATX-Netzteil (Advanced Technology Extended), wobei das erste und zweite Netzteil 21, 22 jeweils mehrere Netzteilenden und einen Power-Good-Anschluss 216, 226 umfassen, wobei die Power-Good-Anschlüsse 216, 226 des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 zum Ausgeben eines Power-Good-Signals PG an das Mainboard 31 dienen, um dem Mainboard 31 mitzuteilen, dass das erste und zweite Netzteil 21, 22 bereits einen stabilen ersten und zweiten Betriebsstrom Voa1, Vob2 erzeugen.
Die mehreren Netzteilenden des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils fünf, nämlich jeweils ein erstes, zweites, drittes, viertes, fünftes Netzteilende 211, 221, 212, 222, 213, 223, 214, 224, 215, 225. Im Folgenden werden diese beschrieben, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die mehreren Netzteilenden des ersten Netzteils 21 (nämlich das erste, zweite, dritte, vierte, fünfte Netzteilende 211, 212, 213, 214, 215) dienen zur Bereitstellung mehrerer erster Betriebsströme Voa1. Die mehreren Netzteilenden des zweiten Netzteils 22 (nämlich das erste, zweite, dritte, vierte, fünfte Netzteilende 221, 222, 223, 224, 225) dienen zur Bereitstellung mehrerer zweiter Betriebsströme Voa2.
Die mehreren vom ersten und zweiten Netzteil 21, 22 bereitgestellten ersten und zweiten Betriebsströme Voa1, Vob2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils fünf Gruppen, d. h. die mehreren ersten Betriebsströme Voa1 weisen jeweils einen ersten ersten Betriebsstrom Voa11, einen ersten zweiten Betriebsstrom Voa12, einen ersten dritten Betriebsstrom Voa13, einen ersten vierten Betriebsstrom Voa14 und einen ersten fünften Betriebsstrom Voa15 auf. Die mehreren zweiten Betriebsströme Voa2 weisen jeweils einen zweiten ersten Betriebsstrom Vob21, einen zweiten zweiten Betriebsstrom Vob22, einen zweiten dritten Betriebsstrom Vob23, einen zweiten vierten Betriebsstrom Vob24 und einen zweiten fünften Betriebsstrom Vob25 auf. Hierbei haben der erste erste, erste zweite, erste dritte, erste vierte, erste fünfte Betriebsstrom Voa11, Voa12, Voa13, Voa14, Voa15 nacheinander jeweils 12V (Volt), 5V (Volt), 3,3V (Volt), 5VSB und 12V (Volt) und korrespondieren jeweils mit dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften Netzteilende 211, 212, 213, 214, 215, wobei der zweite erste, zweite zweite, zweite dritte, zweite vierte, zweite fünfte Betriebsstrom Vob21, Vob22, Vob23, Vob24, Vob25 nacheinander jeweils 12V (Volt), 5V (Volt), 3,3V (Volt), 5VSB und 12V (Volt) haben und jeweils mit dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften Netzteilende 221, 222, 223, 224, 225 korrespondieren. Bei der konkreten Umsetzung sind der erste und zweite Betriebsstrom Voa1, Vob2 nicht auf die oben genannten fünf Gruppen beschränkt. Diese können entsprechend den vom Computersystem 3 im Voraus berechneten Anforderungen beispielsweise so gestaltet sein, dass diese jeweils vier Gruppen (wie z. B. 12V, 5V, 3,3V und 5VSB) oder mehr als 5 Gruppen (wie z. B. 2 Gruppen von 12V, 5V, 3,3V, 5VSB und –12V) sind.
Im Startzustand des Netzteils und des anderen Netzteils (d. h. das erste und zweite Netzteil 21, 22 sind eingeschaltet) wird jeweils ein DC-Strom 12V, 5V, 3,3V und 12V (nämlich der erste erste, erste zweite, erste dritte, erste fünfte Betriebsstrom Voa11, Voa12, Voa13, Voa15 und der zweite erste, zweite zweite, zweite dritte, zweite fünfte Betriebsstrom Vob21, Vob22, Vob23, Vob25) bereitgestellt. Im Standby-Zustand des Netzteils und des anderen Netzteils (d. h. das erste und zweite Netzteil 21, 22 sind ausgeschaltet) erfolgt keine Versorgung mit dem ersten und dem zweiten Betriebsstrom Voa1, Vob2 und es wird nur 5VSB (nämlich der erste vierte Betriebsstrom Voa14 und der zweite vierte Betriebsstrom Vob24) über eine lange Zeit für die Standby-Nutzung des Computersystems 3 (wie z. B. eines PCs) verwendet. Somit werden sowohl im Startzustand als auch im Standby-Zustand des Netzteils und des anderen Netzteils (nämlich des ersten und zweiten Netzteils 21, 22) der erste vierte Betriebsstrom Voa14, wie z. B. 5VSB, und der zweite vierte Betriebsstrom Vob24, wie z. B. 5VSB, bereitgestellt. Darüber hinaus wird das Ein- oder Ausschalten des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 (nämlich der Startzustand oder Standby-Zustand des ersten und zweiten Netzteils 21, 22) durch ein vom Mainboard 31 bereitgestelltes Steuersignal (wie z. B. PS_ON-Signal) gesteuert.
Die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 umfasst mindestens eine Erfassungseinheit 111, mindestens eine Schalteinheit 112, mindestens eine Kopplungseinheit 115, mindestens eine Verstärkungseinheit 116, mindestens eine Komparatoreinheit 118 und mindestens eine Logikeinheit 119, wobei die Erfassungseinheit 111, die Schalteinheit 112, die Kopplungseinheit 115, die Verstärkungseinheit 116, die Komparatoreinheit 118 und die Logikeinheit 119 zusammen ein Modul zum Koppeln von Stromquellen 11 bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Module zum Koppeln von Stromquellen 11 als Beispiele beschrieben. Mittels dieser werden jeweils die drei Gruppen des ersten und zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 des ersten und zweiten Netzteils (wie z. B. 12V, 5V, 3,3V) zum Ausgeben der drei Gruppen stabiler Ausgangsströme Vo1, Vo2, Vo3 miteinander gekoppelt. D. h. die jeweilige Erfassungseinheit 111 des Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 weist den ersten Anschluss 1111a eines ersten Erfassungselements 111a auf, wobei der erste erste, erste zweite, erste dritte Betriebsstrom Voa11, Voa12, Voa13 den entsprechenden drei Modulen zum Koppeln von Stromquellen 11 bereitstellt wird, weist den ersten Anschluss 1111a eines ersten Erfassungselements 111a auf, wobei die jeweilige Erfassungseinheit 111 des Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 den ersten Anschluss 1111b eines zweiten Erfassungselements 111b aufweist, wobei der zweite erste, zweite zweite, zweite dritte Betriebsstrom Voa21, Voa22, Voa23 den entsprechenden drei Modulen zum Koppeln von Stromquellen 11 bereitstellt wird, womit die drei Module zum Koppeln von Stromquellen 11 jeweils ein Koppeln und ein Ausgleichen zum jeweiligen Ausgeben eines ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1 (wie z. B. 12V), eines zweiten stabilen Ausgangsstroms Vo2 (wie z. B. 5V) und eines dritten stabilen Ausgangsstroms Vo3 (wie z. B. 3,3V) durchführen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei der konkreten Umsetzung kann die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 im ersten Netzteil 21 entsprechend den vom Computersystem 3 im Voraus berechneten oder entsprechend der Ausgangsleistung ermittelten Anforderungen so gestaltet werden, dass die Anzahl der Module zum Koppeln von Stromquellen 11 bei der Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 ausreichend zur Bereitstellung von weiteren zu koppelnden Gruppen des ersten und zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 ist. Beispielsweise können der erste und zweite Betriebsstrom Voa1, Vob2 des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 jeweils fünf Gruppen (z. B. zwei Gruppen von 12V, 5V, 3,3V und 5VSB) sein, wobei bei vier Gruppen davon jeweils zwei Gruppen von 12V, 5V und 3,3V für eine ausgeglichene Ausgabe gekoppelt sein müssen, sodass die vier Gruppen des ersten und zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 für die entsprechenden vier Module zum Koppeln von Stromquellen 11 bereitgestellt werden.
Siehe 5. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 mit nur einem einzigen Modul zum Koppeln von Stromquellen 11 gestaltet sein, wodurch nur eine Gruppe des ersten und zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 (wie z. B. der erste erste Betriebsstrom Voa11 und der zweite erste Betriebsstrom Vob21) zur Kopplung und zur ausgeglichenen Ausgabe einer Gruppe von stabilen Ausgangsströmen Vo (wie z. B. die ersten stabilen Ausgangsströme Vo1) verwendet wird.
Der erste, zweite, dritte stabile Ausgangsstrom Vo1, Vo2, Vo3 der drei Module zum Koppeln von Stromquellen 11 im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben nacheinander jeweils 12V, 5V und 3,3V, um damit das Mainboard 31 und die darauf angeordneten elektronischen Komponenten (wie z. B. Hauptprozessor) zu versorgen. Die Peripheriekomponenten des Computersystems 3 (wie z. B. Festplatte 33, Lüfter, CD-ROM-Laufwerk 33 usw.) und die Grafikkarte werden direkt vom ersten und zweiten Netzteil 21, 22 und nicht durch den ersten und zweiten Betriebsstrom Voa1, Vob2 der Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 (wie z. B. der erste zweite, erste dritte, erste fünfte Betriebsstrom Voa12, Voa13, Voa15 und der zweite fünfte Betriebsstrom Vob25) versorgt, jedoch ist dies nicht darauf beschränkt. Der jeweilige vierte Stromversorgungsanschluss 214, 224 des ersten und zweiten Netzteils 21, 22 im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mit dem ersten vierten Betriebsstrom Voa14 (wie z. B. 5VSB) und dem zweiten vierten Betriebsstrom Vob24 (wie z. B. 5VSB) parallelgeschaltet, um den parallelgeschalteten Ausgangsstrom Vosb für das Mainboard 31 bereitzustellen. In einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel können der jeweilige vierte Stromversorgungsanschluss 214, 224 des ersten und des zweiten Netzteils 21, 22 mittels eines aus einem Induktor und einem Kondensator bestehenden Kopplers (nicht gezeigt) miteinander gekoppelt werden und den durch Kopplung des ersten vierten Betriebsstroms Voa14 (wie z. B. 5VSB) mit dem zweiten vierten Betriebsstrom Vob24 (wie z. B. 5VSB) erzeugten Ausgangsstrom an das Mainboard 31 ausgeben. Darüber hinaus können die anderen nicht durch die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 durchgehenden Netzteilenden (wie z. B. das zweite, dritte, fünfte Netzteilende 212, 213, 215, 222, 223, 225 des ersten und zweiten Netzteils 21, 22) auch wie bei den oben genannten vierten Stromversorgungsanschlüssen 214, 224 in parallelgeschalteter oder gekoppelter Weise Strom ausgeben.
Siehe die 2 und 3. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Beschreibung werden nur die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte jeder Einheit im ersten Modul zum Koppeln von Stromquellen 11 beschrieben. Die restlichen Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte jeder Einheit des weiteren zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 sind mit denen des ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 identisch und werden deshalb hier nicht erneut beschrieben. Die Erfassungseinheit 111 des oben genannten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 (nämlich das erste Modul zum Koppeln von Stromquellen 11) weist ein erstes Erfassungselement 111a und ein zweites Erfassungselement 111b auf, wobei das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b jeweils einen ersten Anschluss 1111a, 1111b und einen zweiten Anschluss 1112a, 1112b aufweisen, wobei der erste Anschluss 1111a des ersten Erfassungselements 111a mit einem der Netzteilenden (wie z. B. mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 211) des Netzteils (nämlich des ersten Netzteils 21) verbunden ist, um den vom Netzteil bereitgestellten ersten Betriebsstrom Voa1 (wie z. B. den ersten ersten Betriebsstrom Voa11 mit 12V) zu empfangen, wobei der erste Anschluss 1111b des zweiten Erfassungselements 111b mit einem der Netzteilenden (wie z. B. mit dem ersten Stromversorgungsanschluss 221) des anderen Netzteils (nämlich des zweiten Netzteils 22) verbunden ist, um den vom anderen Netzteil bereitgestellten zweiten Betriebsstrom Voa2 (wie z. B. den zweiten ersten Betriebsstrom Voa21 mit 12V) zu empfangen, wobei das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b zur Erfassung des durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließenden Stroms dienen.
Darüber hinaus sind die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte des ersten und zweiten Erfassungselements 111a, 111b des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 im Wesentlichen identisch mit denen des ersten und zweiten Erfassungselements 111a, 111b des oben genannten ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11. Der Unterschied besteht darin, dass der erste Anschluss 1111a des ersten Erfassungselements 111a des zweiten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 212 des ersten Netzteils 21 verbunden ist, um den ersten zweiten Betriebsstrom Voa12 (z. B. 5V) zu empfangen, wobei der erste Anschluss 1111b des zweiten Erfassungselements 111b des zweiten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 222 des zweiten Netzteils 22 verbunden ist, um den zweiten zweiten Betriebsstrom Voa22 (z. B. 5V) zu empfangen, wobei der erste Anschluss 1111a des ersten Erfassungselements 111a des dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 mit dem dritten Stromversorgungsanschluss 213 des ersten Netzteils 21 verbunden ist, um den ersten dritten Betriebsstrom Voa13 (z. B. 3,3V) zu empfangen, wobei der erste Anschluss 1111b des zweiten Erfassungselements 111b des dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 mit dem dritten Stromversorgungsanschluss 223 des zweiten Netzteils 22 verbunden ist, um den zweiten dritten Betriebsstrom Vob23 (z. B. 3,3V) zu empfangen.
Die Schalteinheit 112 umfasst ein erstes Schaltelement 112a und ein zweites Schaltelement 112b, wobei das erste und zweite Schaltelement 112a, 112b (z. B. Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) jeweils einen ersten Anschluss 1121a, 1121b, einen zweiten Anschluss 1122a, 1122b und einen dritten Anschluss 1123a, 1123b aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss 1121a, 1121b des ersten und des zweiten Schaltelements 112a, 112b mit dem jeweiligen zweiten Anschluss 1112a, 1112b des ersten und des zweiten Erfassungselements 111a, 111b verbunden sind, wobei der zweite Anschluss 1122a des ersten Schaltelements 112a mit dem zweiten Anschluss 1122b des zweiten Schaltelements 112b und einem Leistungsausgangsanschluss 114 verbunden ist, wobei der Leistungsausgangsanschluss 114 mit dem Mainboard 31 verbunden ist, wobei der jeweilige dritte Anschluss 1123a, 1123b des ersten und des zweiten Schaltelements 112a, 112b mit der Logikeinheit 119 verbunden sind, wobei die Kopplungseinheit 115 mit dem jeweiligen zweiten Anschluss 1112a, 1112b des ersten und des zweiten Erfassungselements 111a, 111b und dem Leistungsausgangsanschluss 114 verbunden ist, wobei die Kopplungseinheit 115 zum Empfangen und zum Koppeln des ersten und zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 (z. B. der erste erste Betriebsstrom Voa11 und der zweite erste Betriebsstrom Vob21) zur Gewährleistung eines ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1 (z. B. 12V) dient, anschließend wird der erste stabile Ausgangsstrom Vo1 über den Leistungsausgangsanschluss 114 an das Mainboard 31 und den Hauptprozessor (CPU) ausgegeben. Darüber hinaus sind die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b und der Kopplungseinheit 115 des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 im Wesentlichen identisch mit denen des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b und der Kopplungseinheit 115 des ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11. Der Unterschied besteht darin, dass der Leistungsausgangsanschluss 114 des zweiten und des dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 jeweils mit dem Mainboard 31 verbunden sind, wobei die Kopplungseinheit 115 des zweiten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 zum Empfangen und zum Koppeln des ersten zweiten Betriebsstroms Voa12 und des zweiten zweiten Betriebsstroms Vob22 dient, um einen zweiten stabilen Ausgangsstroms Vo2 (z. B. 5V) zu erzeugen und weiter an das Mainboard 31 auszugeben, wobei die Kopplungseinheit 115 des dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 zum Empfangen und zum Koppeln des ersten dritten Betriebsstroms Voa13 und des zweiten dritten Betriebsstroms Vob23 dient, um einen dritten stabilen Ausgangsstroms Vo3 (z. B. 3,3V) zu erzeugen und weiter an das Mainboard 31 auszugeben.
Siehe die 2 und 3. Die Verstärkungseinheit 116 weist einen ersten Verstärker 116a und einen zweiten Verstärker 116b auf, wobei der erste und zweite Verstärker 116a, 116b die Funktion zum Bestimmen der Stromflussrichtung und des Verstärkens haben, wobei der erste und zweite Verstärker 116a, 116b jeweils einen ersten Eingangsanschluss 1161a, 1161b, einen zweiten Eingangsanschluss 1162a, 1162b und einen Ausgangsanschluss 1163a, 1163b aufweisen, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss 1161a, 1162b des ersten Verstärkers 116a jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss 1111a, 1112a des ersten Erfassungselements 111a verbunden sind, um die Strömungsrichtung des Stroms Ia des ersten Erfassungselements 111a zu bestimmen und zu verstärken und somit ein erstes verstärktes Signal zu erzeugen. Sobald beispielsweise der erste Verstärker 116a feststellt, dass der Strom Ia des ersten Erfassungselements 111a vom ersten Eingangsanschluss 1161a zum zweiten Eingangsanschluss 1162a des ersten Verstärkers 116a fließt, wird die Richtung des durch das erste Erfassungselement 111a fließenden Stroms Ia des ersten ersten Betriebsstroms Voa11 als positiv gewertet. Sobald festgestellt wird, dass der Strom Ia vom zweiten Eingangsanschluss 1162a zum ersten Eingangsanschluss 1161a des ersten Verstärkers 116a fließt, wird die Richtung des Stroms Ia als negativ gewertet. Der erste und zweite Eingangsanschluss 1161b, 1162b des zweiten Verstärkers 116b sind jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss 1111b, 1112b des zweiten Erfassungselements 111b verbunden, um die Strömungsrichtung des Stroms Ib des zweiten Erfassungselements 111b zu bestimmen und zu verstärken und somit ein zweites verstärktes Signal zu erzeugen. Sobald beispielsweise der zweite Verstärker 116b feststellt, dass der Strom Ib des zweiten Erfassungselements 111b vom ersten Eingangsanschluss 1161b zum zweiten Eingangsanschluss 1162b des zweiten Verstärkers 116b fließt, wird die Richtung des durch das zweite Erfassungselement 111b fließenden Stroms Ib des zweiten ersten Betriebsstroms Voa21 als positiv gewertet. Sobald festgestellt wird, dass der Strom Ib vom zweiten Eingangsanschluss 1162b zum ersten Eingangsanschluss 1161b des zweiten Verstärkers 116b fließt, wird die Richtung des Stroms Ib als negativ gewertet. Hierbei sind der jeweilige Ausgangsanschluss 1163a, 1163b des ersten und des zweiten Verstärkers 116a, 116b jeweils mit der Komparatoreinheit 118 verbunden. Wenn der Strom Ia, Ib als positiv gewertet wird, bedeutet es, dass die Spannung ein positives Potential aufweist und die Netzteile (nämlich das erste und zweite Netzteil 21, 22) eine normale Stromversorgung gewährleisten. Wenn der Strom Ia, Ib als negativ gewertet wird, bedeutet es, dass die Spannung ein negatives Potential aufweist und die Netzteile (nämlich das erste und zweite Netzteil 21, 22) zu arbeiten aufgehört haben (keine Versorgung) oder defekt sind. Die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte des ersten und zweiten Verstärkers 116a, 116b des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 sind im Wesentlichen identisch mit denen des ersten und zweiten Verstärkers 116a, 116b des oben genannten ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11.
Die Komparatoreinheit 118 ist mit dem ersten und zweiten Verstärker 116a, 116b und mit dem jeweiligen ersten Anschluss 1111a, 1111b des ersten und des zweiten Erfassungselements 111a, 111b verbunden. Die Komparatoreinheit 118 umfasst einen ersten Komparator 118a und einen zweiten Komparator 118b, wobei der erste Komparator 118a die Funktion zum Bestimmen der Stromflussrichtung und des Spannungspegels und die Funktion des Verstärkens hat, wobei der zweite Komparator 118b die Funktion zum Bestimmen des Spannungspegels und die Funktion des Verstärkens hat, wobei der erste und zweite Komparator 118a, 118b jeweils einen ersten Eingangsanschluss 1181a, 1181b, einen zweiten Eingangsanschluss 1182a, 1182b und einen Ausgangsanschluss 1183a, 1183b aufweisen, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss 1181a, 1182a des ersten Komparators 118a mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss 1163a, 1163b des ersten und des zweiten Verstärkers 116a, 116b verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss 1183a des ersten Komparators 118a mit der Logikeinheit 119 verbunden ist, wobei der erste Komparator 118a die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals empfängt und vergleicht, um somit ein erstes Vergleichsergebnis zu erzeugen und dann dieses über den Ausgangsanschluss 1183a des ersten Komparators 118a an die Logikeinheit 119 zu übermitteln. Sobald beispielsweise der erste Komparator 118a feststellt, dass die Spannung des ersten verstärkten Signals größer als die Spannung des zweiten verstärkten Signals ist, wird das erste Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Sobald der erste Komparator 118a feststellt, dass die Spannung des zweiten verstärkten Signals größer als die Spannung des ersten verstärkten Signals ist, wird das erste Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben.
Der erste und zweite Eingangsanschluss 1181b, 1182b des zweiten Komparators 118b sind mit dem jeweiligen ersten Eingangsanschluss 1161a, 1161b des ersten und des zweiten Verstärkers 116a, 116b verbunden, wobei der Ausgangsanschluss 1183b des zweiten Komparators 118b mit der Logikeinheit 119 verbunden ist, wobei der zweite Komparator 118b die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms Voa1, Vob2 empfängt und vergleicht, um somit ein zweites Vergleichsergebnis zu erzeugen und dann dieses über den Ausgangsanschluss 1183b des zweiten Komparators 118b an die Logikeinheit 119 zu übermitteln. Sobald beispielsweise der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des ersten ersten Betriebsstroms Voa11 größer als die Spannung des zweiten ersten Betriebsstroms Vob21 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des zweiten ersten Betriebsstroms Vob21 größer als die Spannung des ersten ersten Betriebsstroms Voa11 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben. Darüber hinaus sind die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte der Komparatoreinheit 118 des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 im Wesentlichen identisch mit denen der Komparatoreinheit 118 des oben genannten ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11. Der Unterschied besteht im Folgenden: Sobald der zweite Komparator 118b des zweiten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 feststellt, dass die Spannung des ersten zweiten Betriebsstroms Voa12 größer als die Spannung des zweiten zweiten Betriebsstrom Vob22 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des zweiten zweiten Betriebsstroms Vob22 größer als die Spannung des ersten zweiten Betriebsstroms Voa12 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b des dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 feststellt, dass die Spannung des ersten dritten Betriebsstroms Voa13 größer als die Spannung des zweiten dritten Betriebsstroms Vob23 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des zweiten dritten Betriebsstroms Vob23 größer als die Spannung des ersten dritten Betriebsstroms Voa13 ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben.
Die Logikeinheit 119 nimmt entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vor, wodurch ein Triggersignal zur Steuerung der Schalteinheit 112, welches dazu dient, bei dieser eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, um die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) einzustellen und diesen auszugeben. Die Logikeinheit 119 umfasst ein erstes Logikgerät 119a, ein zweites Logikgerät 119b und ein drittes Logikgerät 119c, wobei das erste Logikgerät 119a mit dem Ausgangsanschluss 1183a, 1183b des ersten und zweiten Komparators 118a, 118b verbunden ist, wobei das erste Logikgerät 119a entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein erstes Triggersignal zur Steuerung des zweiten Schaltelements 112b, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei das zweite Logikgerät 119b mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss 1183a, 1183b des ersten und des zweiten Komparators 118a, 118b verbunden ist, wobei das zweite Logikgerät 119b entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein zweites Triggersignal zur Steuerung des ersten Schaltelements 112a, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei beim ersten Schaltelement 112a und beim zweiten Schaltelement 112b nicht gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird. Wenn also das erste Logikgerät 119a das zweite Schaltelement 112b so steuert, dass bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird, wird die durch das zweite Erfassungselement 111b und die Kopplungseinheit 115 fließende Impedanz des zweiten Betriebsstroms Vob2 (wie z. B. des zweiten ersten Betriebsstroms Vob21) reduziert, wodurch die beiden Ströme, die jeweils durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließen, einander angeglichen werden, um den Effekt eines Stromausgleichs zu erzielen. Hierbei werden die Spannung und der Strom des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt, wodurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt wird. Wenn das zweite Logikgerät 119b das erste Schaltelement 112a so steuert, dass bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird, wird die durch das erste Erfassungselement 111a und die Kopplungseinheit 115 fließende Impedanz des ersten Betriebsstroms Vob1 (wie z. B. des ersten ersten Betriebsstroms Vob11) reduziert, wodurch die beiden Ströme, die jeweils durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließen, einander angeglichen werden, um den Effekt eines Stromausgleichs zu erzielen. Hierbei werden die Spannung und der Strom des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt, wodurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt wird.
Das dritte Logikgerät 119c ist mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss 1163a, 1163b des ersten und des zweiten Verstärkers 116a, 116b verbunden, wobei das dritte Logikgerät 119c entsprechend dem niedrigen oder hohen Pegel des ersten und zweiten verstärkten Signals eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein drittes Triggersignal zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder gleichzeitig diese zu trennen, erzeugt wird. Sobald beispielsweise das dritte Logikgerät 119c entsprechend den unterschiedlichen Pegeln des ersten und zweiten verstärkten Signals (nämlich des ersten verstärkten Signals mit hohem Pegel (oder mit niedrigem Pegel) und des zweiten verstärkten Signals mit niedrigem Pegel (oder mit hohem Pegel)) eine logische Auswertung vornimmt, wird ein drittes Triggersignal zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, erzeugt, wobei die jeweils durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b und die Kopplungseinheit 115 fließende Impedanz des ersten und zweiten Betriebsstroms Vob1, Vob2 (wie z. B. des ersten ersten Betriebsstroms Vob11 und des zweiten ersten Betriebsstroms Vob21) reduziert wird, sodass die beiden Netzteile mit minimaler Impedanz arbeiten, wodurch die beiden Ströme, die jeweils durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließen, einander angeglichen werden, um den Effekt eines Stromausgleichs zu erzielen. Somit können die Spannung und der Strom des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt werden, wodurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (wie z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1) eingestellt wird. Wenn das dritte Logikgerät 119c das erste verstärkte Signal (oder das zweite verstärkte Signal) als Signal mit niedrigem Pegel oder als nicht vorhandenes Signals bestimmt, bedeutet es, dass die fünf Gruppen von Betriebsströmen Voa1 (oder Vob2) des ersten Netzteils 21 (oder des zweiten Netzteils 22) zu arbeiten aufgehört haben oder ein einzelner Betriebsstrom (z. B. 12V) zu arbeiten aufgehört hat. Darüber hinaus sind die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte des ersten Logikgeräts 119a, des zweiten Logikgeräts 119b und des dritten Logikgeräts 119c des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11, 11 im Wesentlichen identisch mit denen des ersten Logikgeräts 119a, des zweiten Logikgeräts 119b und des dritten Logikgeräts 119c des oben genannten ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11.
Siehe 4 in Verbindung mit den 2 und 3. Im Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung der internen Komponenten des ersten Logikgeräts 119a, des zweiten Logikgeräts 119b und des dritten Logikgeräts 119c, der Kopplungseinheit 115, des ersten und zweiten Verstärkers 116a, 116b und des ersten und zweiten Erfassungselements 111a, 111b des ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11 gegeben:
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b Widerstände, der erste und zweite Verstärker 116a, 116b sind Fehlerverstärker und der erste und zweite Komparator 118a, 118b sind Vergleichsverstärker. Die Kopplungseinheit 115 umfasst mindestens einen ersten Induktor L1, mindestens einen zweiten Induktor L2 und mindestens einen Kondensator C, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten Induktors L1, L2 jeweils mit dem entsprechenden zweiten Anschluss 1112a, 1112b des ersten und zweiten Erfassungselements 111a, 111b und mit dem jeweiligen ersten Anschluss 1121a, 1121b des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b verbunden sind, wobei das erste Schaltelement 112a und der erste Induktor L1 parallelgeschaltet sind, wobei das zweite Schaltelement 112b und der zweite Induktor L2 parallelgeschaltet sind, wobei der andere Anschluss des ersten Induktors L1 mit dem anderen Anschluss des zweiten Induktors L2, mit einem Anschluss des Kondensators C, mit dem jeweiligen zweiten Anschluss 1122a, 1122b des ersten und des zweiten Schaltelements 112a, 112b und mit dem Leistungsausgangsanschluss 114 verbunden ist, wobei der andere Anschluss des Kondensators C mit einem Masseanschluss GND verbunden ist.
Das erste Logikgerät 119a umfasst ein erstes UND-Gatter 1191a, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters 1191a mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss 1183a, 1183b des ersten und des zweiten Komparators 118a, 118b verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters 1191a mit dem dritten Anschluss 1123b des zweiten Schaltelements 112b verbunden ist. Sobald der erste Komparator 118a feststellt, dass die Spannung des ersten verstärkten Signals größer als die Spannung des zweiten verstärkten Signals ist, wird das erste Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des ersten Betriebsstroms Voa1 (z. B. des ersten ersten Betriebsstroms Voa11) größer als die Spannung des zweiten Betriebsstroms Vob2 (z. B. des zweiten ersten Betriebsstroms Vob21) ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als hoher Pegel ausgegeben. Somit empfangen die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters 1191a das erste und zweite Vergleichsergebnis als hohen Pegel, sodass der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters 1191a ein erstes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements 112b, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt. In diesem Zeitpunkt wird der zweite Induktor L2 vom zweiten Schaltelement 112b kurzgeschlossen, wodurch die Impedanz reduziert und die Stärke des durch das zweite Erfassungselement 111b fließenden Stroms eingestellt wird (z. B. Stromsteigerung), sodass die beiden durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließenden Ströme einander angeglichen werden und somit der stabile Ausgangsstrom Vo (z. B. der erste stabile Ausgangsstrom Vo1 mit 12V) angehoben wird, um dadurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1 mit 12V) einzustellen. Sobald die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters 1191a das erste Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein niedriger Pegel (oder hoher Pegel) vorliegt, und das zweite Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein hoher Pegel (oder niedriger Pegel) vorliegt, empfangen, gibt der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters 1191a ein erstes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements 112b, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, aus.
Das zweite Logikgerät 119b umfasst ein zweites UND-Gatter 1191b, ein erstes NICHT-Gatter 1192b und ein zweites NICHT-Gatter 1193b, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten NICHT-Gatters 1192b, 1193b mit den beiden Eingangsanschlüssen des zweiten UND-Gatters 1191b verbunden sind, wobei der jeweilige andere Anschluss des ersten und des zweiten NICHT-Gatters 1192b, 1193b jeweils mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Komparators und mit dem Ausgangsanschluss 1183b des ersten Komparators 118b verbunden sind, wobei das erste NICHT-Gatter 1192b das zweite Vergleichsergebnis empfängt und das zweite NICHT-Gatter 1193b das erste Vergleichsergebnis empfängt, wobei der Ausgangsanschluss des zweites UND-Gatters 1191b mit dem dritten Anschluss 1123a des ersten Schaltelements 112a verbunden ist. Sobald der erste Komparator 118a feststellt, dass die Spannung des zweiten verstärkten Signals größer als die Spannung des ersten verstärkten Signals ist, wird das erste Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben. Sobald der zweite Komparator 118b feststellt, dass die Spannung des zweiten Betriebsstroms Voa2 (z. B. des zweiten ersten Betriebsstroms Voa21) größer als die Spannung des ersten Betriebsstroms Vob1 (z. B. des ersten ersten Betriebsstroms Vob11) ist, wird das zweite Vergleichsergebnis als niedriger Pegel ausgegeben. Die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters 1191b empfangen somit, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter 1192b, 1193b entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erfolgt ist (d. h. das von den beiden Eingangsanschlüssen des zweiten UND-Gatters 1191b empfangene erste und zweite Vergleichsergebnis zeigt, dass beide einen hohen Pegel aufweisen), sodass der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters 1191b ein zweites Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements 112a, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt. In diesem Zeitpunkt wird der erste Induktor L1 vom ersten Schaltelement 112a kurzgeschlossen, wodurch die Impedanz reduziert und die Stärke des durch das erste Erfassungselement 111a fließenden Stroms eingestellt wird (z. B. Stromsteigerung), sodass die beiden durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließenden Ströme einander angeglichen werden und somit der stabile Ausgangsstrom Vo (z. B. der erste stabile Ausgangsstrom Vo1) angehoben wird, um dadurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1 mit 12V) einzustellen. Sobald die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters 1191b empfangen, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter 1192b, 1193b entsprechend dem zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem hohen Pegel (oder niedrigen Pegel) auf einen niedrigen Pegel (oder hohen Pegel) und entsprechend dem ersten Vergleichsergebnis von einem niedrigen Pegel (oder hohen Pegel) auf einen hohen Pegel (oder niedrigen Pegel) erfolgt ist, gibt der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters 1191b ein zweites Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements 112a, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, aus.
Das dritte Logikgerät 119c umfasst ein XOR-Gatter 1191c, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters 1191c mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss 1163a, 1163b des ersten und des zweiten Verstärkers 116a, 116b verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters 1191c mit dem jeweiligen dritten Anschluss 1123a, 1123b des ersten und des zweiten Schaltelements 112a, 112b verbunden ist. Wenn sich der erste Stromversorgungsanschluss 221 (oder der zweite Stromversorgungsanschluss 222 oder der dritte Stromversorgungsanschluss 223) des zweiten Netzteils 22 in einem anormalen Betriebszustand befindet (wie z. B. defekt ist oder keine Stromversorgung vorhanden ist) und sich der erste Stromversorgungsanschluss 211 (oder der zweite Stromversorgungsanschluss 212 oder der dritte Stromversorgungsanschluss 213) des ersten Netzteils 21 im normalen Betriebszustand befindet und für eine Stromversorgung sorgt und der erste Verstärker 116a in diesem Zeitpunkt den Strom Ia als positiv bestimmt, ist die Spannung positiv und das erste verstärkte Signal wird mit hohem Pegel ausgegeben, wobei der zweite Verstärker 116b den Strom Ib als negativ bestimmt und die Spannung negativ (oder null) ist und das zweite verstärkte Signal mit niedrigem Pegel ausgegeben wird, sodass der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters 1191c entsprechend den unterschiedlichen Pegeln des ersten und zweiten verstärkten Signals ein drittes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt. In diesem Zeitpunkt werden der erste und zweite Induktor L1, L2 vom ersten und zweiten Schaltelement 112a, 112b kurzgeschlossen, wodurch die Impedanz reduziert und die Stärke der durch das erste und zweite Erfassungselement 111a, 111b fließenden Ströme eingestellt wird (z. B. eine Stromsteigerung bei den beiden), sodass die beiden einander angeglichen werden und somit der stabile Ausgangsstrom Vo (z. B. der erste stabile Ausgangsstrom Vo1 oder der zweite stabile Ausgangsstrom Vo2 oder der dritte stabile Ausgangsstrom Vo3) angehoben wird, um dadurch die Leistung des stabilen Ausgangsstroms Vo (z. B. des ersten stabilen Ausgangsstroms Vo1 mit 12V oder des zweiten stabilen Ausgangsstroms Vo2 mit 5V oder des dritten stabilen Ausgangsstroms Vo3 mit 3,3V) einzustellen. Sobald die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters 1191c entsprechend dem ersten und zweiten verstärkten Signal feststellen, dass diese beiden Signale einen gleichen Pegel aufweisen (z. B. das erste und zweite verstärkte Signal beide einen hohen Pegel aufweisen), gibt der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters 1191c ein drittes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements 112a, 112b, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, aus.
Darüber hinaus sind die Aufbauten, Verbindungsbeziehungen und vorteilhaften Effekte der internen Komponenten des ersten, zweiten und dritten Logikgeräts 119a, 119b, 119c, der Kopplungseinheit 115, des ersten und zweiten Verstärkers 116a, 116b und des ersten und zweiten Erfassungselements 111a, 111b des zweiten und dritten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11, 11 identisch mit denen der internen Komponenten des ersten, zweiten und dritten Logikgeräts 119a, 119b, 119c, der Kopplungseinheit 115, des ersten und zweiten Verstärkers 116a, 116b und des oben genannten ersten Moduls zum Koppeln von Stromquellen 11, weshalb diese hier nicht wiederholt beschrieben werden.
Somit kann ein Netzteil (z. B. das erste Netzteil 21) mittels der in diesem Netzteil angeordneten Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 problemlos mit einem externen Netzteil (z. B. das zweite Netzteil 22), das eine gleiche oder nicht gleiche Leistung aufweist, zu einem Netzteil mit einer großen Leistung verbunden werden. Beispielsweise können bei zwei Netzteilen mit jeweils 500 Watt und 700 Watt die Ströme des Betriebsstroms Voa1, Vob2 der beiden Netzteile mittels der Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen 10 so eingestellt werden, dass diese beiden eine ähnliche, ausgeglichene Versorgung gewährleisten, wobei die beiden Netzteile zu einem Netzteil mit fast 1200 Watt gekoppelt werden, um eine ausreichende Leistung für das Mainboard 31 und den Hauptprozessor bereitzustellen. Somit kann die erforderliche Leistung für das Mainboard 31 und den Hauptprozessor vom ersten und zweiten Netzteil 21, 22 in ausgeglichener Weise bereitgestellt werden, um den Effekt einer ausgeglichenen Versorgung zu erzielen und die erforderliche Last für das Computersystem 3 zur Verfügung zu stellen.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen
11: Modul zum Koppeln von Stromquellen
111: Erfassungseinheit
111a, 111b: erstes Erfassungselement, zweites Erfassungselement
1111a, 1111b: erster Anschluss
1112a, 1112b: zweiter Anschluss
112: Schalteinheit
112a, 112b: erstes Schaltelement, zweites Schaltelement
1121a, 1121b: erster Anschluss
1122a, 1122b: zweiter Anschluss
1123a, 1123b: dritter Anschluss
114: Leistungsausgangsanschluss
115: Kopplungseinheit
116: Verstärkungseinheit
116a, 116b: erster Verstärker, zweiter Verstärker
1161a, 1161b: erster Eingangsanschluss
1162a, 1162b: zweiter Eingangsanschluss
1163a, 1163b: Ausgangsanschluss
118: Komparatoreinheit
118a, 118b: erster Komparator, zweiter Komparator
1181a, 1181b: erster Eingangsanschluss
1182a, 1182b: zweiter Eingangsanschluss
1183a, 1183b: Ausgangsanschluss
119: Logikeinheit
119a: erstes Logikgerät
1191a: erstes UND-Gatter
119b: zweites Logikgerät
1191b: zweites UND-Gatter
1192b, 1193b: erstes NICHT-Gatter, zweites NICHT-Gatter
119c: drittes Logikgerät
1191c: XOR-Gatter
21, 22: erstes Netzteil, zweites Netzteil
211, 221: erster Stromversorgungsanschluss
212, 222: zweiter Stromversorgungsanschluss
213, 223: dritter Stromversorgungsanschluss
214, 224: vierter Stromversorgungsanschluss
215, 225: fünfter Stromversorgungsanschluss
216, 226: Power-Good-Anschluss
3: Computersystem
31: Mainboard
32: Hauptprozessor
33: Peripheriekomponente des Computersystems
Voa1, Vob2: erster, zweiter Betriebsstrom
Voa11, Voa12, Voa13, Voa14, Voa15: erster erster Betriebsstrom, erster zweiter Betriebsstrom, erster dritter Betriebsstrom, erster vierter Betriebsstrom, erster fünfter Betriebsstrom
Vob21, Vob22, Vob23, Vob24, Vob25: zweiter erster Betriebsstrom, zweiter zweiter Betriebsstrom, zweiter dritter Betriebsstrom, zweiter vierter Betriebsstrom, zweiter fünfter Betriebsstrom
Vo: stabiler Ausgangsstrom
Vo1, Vo2, Vo3: erster stabiler Ausgangsstrom, zweiter stabiler Ausgangsstrom, dritter stabiler Ausgangsstrom
Vosb: Ausgangsstrom
AC: Wechselstromquelle
PG: Power-Good-Signal
PS_ON: Steuersignal
Ia, Ib: Strom
L1, L2: erster Induktor, zweiter Induktor
C: Kondensator
GND: Masseanschluss

Claims

Eine Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen, umfassend: mindestens eine Erfassungseinheit, die ein erstes Erfassungselement und ein zweites Erfassungselement aufweist, wobei das erste und zweite Erfassungselement jeweils einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements jeweils einen ersten Betriebsstrom und einen zweiten Betriebsstrom empfangen, wobei das erste und zweite Erfassungselement zum Erfassen des durch das erste und zweite Erfassungselement fließenden Stroms dienen; mindestens eine Schalteinheit, die mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit einem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist; mindestens eine Kopplungseinheit, die mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und des zweiten Erfassungselements und mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Kopplungseinheit den ersten und zweiten Betriebsstrom empfängt und die beiden zur Erzeugung eines stabilen Ausgangsstroms miteinander koppelt, anschließend wird der stabile Ausgangsstrom über den Leistungsausgangsanschluss ausgegeben; mindestens eine Verstärkungseinheit, die einen ersten Verstärker und einen zweiten Verstärker aufweist, wobei der erste und zweite Verstärker jeweils überbrückend mit dem dem ersten und zweiten Erfassungselement entsprechenden ersten und zweiten Anschluss verbunden sind, wobei der erste und zweite Verstärker zur Bestimmung der jeweiligen Stromflussrichtung und zur Verstärkung des jeweiligen Stromflusses des ersten und zweiten Erfassungselements dienen, um ein erstes verstärktes Signal und ein zweites verstärktes Signal zu erzeugen; mindestens eine Komparatoreinheit, die mit dem ersten und zweiten Verstärker und dem jeweiligen ersten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden ist, wobei die Komparatoreinheit die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals zur Erzeugung eines ersten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht und die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms zur Erzeugung eines zweiten Vergleichsergebnisses empfängt und vergleicht; und mindestens eine Logikeinheit, die mit der mindestens einen Komparatoreinheit und der mindestens einen Schalteinheit verbunden ist und entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein Triggersignal zur Steuerung der mindestens einen Schalteinheit, welches dazu dient, bei dieser eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, um die Leistung des stabilen Ausgangsstroms einzustellen und diesen auszugeben.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine Schalteinheit ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement umfasst, wobei das erste und zweite Schaltelement jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweisen, wobei der jeweilige erste Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der zweite Anschluss des ersten Schaltelements mit dem zweiten Anschluss des zweiten Schaltelements und mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei der jeweilige dritte Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements mit der mindestens einen Logikeinheit verbunden sind.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 2, bei der der erste und zweite Verstärker jeweils einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweisen, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des ersten Verstärkers jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss des ersten Erfassungselements verbunden sind, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers jeweils überbrückend mit dem entsprechenden ersten und zweiten Anschluss des zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers jeweils mit der mindestens einen Komparatoreinheit verbunden sind.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 3, bei der die mindestens eine Komparatoreinheit einen ersten Komparator und einen zweiten Komparator umfasst, wobei der erste und zweite Komparator jeweils einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweisen, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des ersten Komparators jeweils mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der erste Komparator die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten verstärkten Signals empfängt und vergleicht und dementsprechend das obige erste Vergleichsergebnis erzeugt und über den Ausgangsanschluss des ersten Komparators an die mindestens eine Logikeinheit ausgibt, wobei der erste und zweite Eingangsanschluss des zweiten Komparators mit dem jeweiligen ersten Eingangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der zweite Komparator die jeweilige Spannung des ersten und des zweiten Betriebsstroms empfängt und vergleicht und dementsprechend das obige zweite Vergleichsergebnis erzeugt und über den Ausgangsanschluss des zweiten Komparators an die mindestens eine Logikeinheit ausgibt.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 4, bei der die mindestens eine Logikeinheit ein erstes Logikgerät und ein zweites Logikgerät umfasst, wobei das erste und zweite Logikgerät mit dem Ausgangsanschluss des ersten und zweiten Komparators verbunden sind, wobei das erste Logikgerät entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein erstes Triggersignal zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei das zweite Logikgerät entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein zweites Triggersignal zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder diese zu trennen, erzeugt wird, wobei beim ersten Schaltelement und beim zweiten Schaltelement nicht gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 5, bei der die mindestens eine Logikeinheit ein drittes Logikgerät umfasst, wobei das dritte Logikgerät mit dem Ausgangsanschluss des ersten und zweiten Verstärkers verbunden ist, wobei das dritte Logikgerät entsprechend dem niedrigen oder hohen Pegel des ersten und zweiten verstärkten Signals eine logische Auswertung vornimmt, wodurch ein drittes Triggersignal zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder gleichzeitig diese zu trennen, erzeugt wird.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 5, bei der das erste Logikgerät ein erstes UND-Gatter umfasst, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Komparators verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters mit dem dritten Anschluss des zweiten Schaltelements verbunden ist, wobei das zweite Logikgerät ein zweites UND-Gatter, ein erstes NICHT-Gatter und ein zweites NICHT-Gatter umfasst, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten NICHT-Gatters mit den jeweiligen beiden Eingangsanschlüssen des zweiten UND-Gatters verbunden sind, wobei der jeweilige andere Anschluss des ersten und des zweiten NICHT-Gatters jeweils mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Komparators und mit dem Ausgangsanschluss des ersten Komparators verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des zweites UND-Gatters mit dem dritten Anschluss des ersten Schaltelements verbunden ist.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 6, bei der das dritte Logikgerät ein XOR-Gatter umfasst, wobei die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss des ersten und des zweiten Verstärkers verbunden sind, wobei der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters mit dem dritten Anschluss des ersten und zweiten Schaltelements verbunden ist.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 7, bei der der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters das erste und zweite Vergleichsergebnis, die zeigen, dass ein hoher Pegel vorliegt, empfangen, ein erstes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt; wobei der Ausgangsanschluss des ersten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des ersten UND-Gatters das erste Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein niedriger Pegel vorliegt, und das zweite Vergleichsergebnis, das zeigt, dass ein hoher oder ein niedriger Pegel vorliegt, empfangen, ein erstes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 7, bei der der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters empfangen, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter entsprechend dem ersten und zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erfolgt ist, ein zweites Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt; wobei der Ausgangsanschluss des zweiten UND-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des zweiten UND-Gatters empfangen, dass beim ersten und zweiten NICHT-Gatter entsprechend dem zweiten Vergleichsergebnis eine Umschaltung von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel und entsprechend dem ersten Vergleichsergebnis von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erfolgt ist, ein zweites Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesem eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 8, bei der der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters entsprechend dem ersten und zweiten verstärkten Signal feststellen, dass diese beiden Signale unterschiedliche Pegel aufweisen, ein drittes Triggersignal mit hohem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, ausgibt; wobei der Ausgangsanschluss des XOR-Gatters, sobald die beiden Eingangsanschlüsse des XOR-Gatters entsprechend dem ersten und zweiten verstärkten Signal feststellen, dass diese beiden Signale einen gleichen Pegel aufweisen, ein drittes Triggersignal mit niedrigem Pegel zur Steuerung des ersten und zweiten Schaltelements, welches dazu dient, bei diesen beiden gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen, ausgibt.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine Kopplungseinheit mindestens einen ersten Induktor, mindestens einen zweiten Induktor und mindestens einen Kondensator umfasst, wobei ein jeweiliger Anschluss des ersten und zweiten Induktors jeweils mit dem entsprechenden zweiten Anschluss des ersten und zweiten Erfassungselements verbunden sind, wobei der andere Anschluss des ersten Induktors mit dem anderen Anschluss des zweiten Induktors verbunden ist, wobei ein Anschluss des Kondensators mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden ist, wobei der andere Anschluss des Kondensators mit einem Masseanschluss verbunden ist.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 8, bei der die Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen in einem Netzteil untergebracht ist, wobei das Netzteil mehrere Netzteilenden zur Bereitstellung mehrerer erster Betriebsströme umfasst, wobei eines der mehreren Netzteilenden des Netzteils zur Bereitstellung des ersten Betriebsstroms mit dem ersten Anschluss des ersten Erfassungselements verbunden ist; wobei ein anderes Netzteil mehrere Netzteilenden zur Bereitstellung mehrerer zweiter Betriebsströme umfasst, wobei eines der mehreren Netzteilenden des anderen Netzteils zur Bereitstellung des zweiten Betriebsstroms mit dem ersten Anschluss des zweiten Erfassungselements verbunden ist, wobei der Leistungsausgangsanschluss mit einem Mainboard verbunden ist, um das Mainboard mit einem stabilen Ausgangsstrom zu versorgen.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 4, bei der der erste und zweite Verstärker Fehlerverstärker sind, wobei der erste und zweite Komparator Vergleichsverstärker sind, wobei das erste und zweite Erfassungselement Widerstände sind.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 13, bei der das Netzteil und das andere Netzteil ATX-Netzteile sind.
Leistungserfassungs- und Leistungsanpassungsfunktion aufweisende Vorrichtung zum Koppeln von Stromquellen nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine Erfassungseinheit, die mindestens eine Schalteinheit, die mindestens eine Kopplungseinheit, die mindestens eine Verstärkungseinheit, die mindestens eine Komparatoreinheit und die mindestens eine Logikeinheit mindestens ein Modul zum Koppeln von Stromquellen bilden.