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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf Rechnersysteme, insbesondere auf ein Verfahren
zum Aufrüsten
oder Durchführen
von Servicearbeiten an Rechnerkomponenten.
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Grundlagen der
Erfindung
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Moderne Rechensysteme sind oftmals
aus einer Anzahl von Verarbeitungseinheiten und einem Hauptspeicher
aufgebaut, die durch eine allgemeine Verbundleitung miteinander
verbunden sind. Der grundlegende Aufbau eines handelsüblichen
Rechnersystems 10 mit mehreren Prozessoren wird in 1 gezeigt. Das Rechnersystem 10 hat
verschiedene Zentraleinheiten (CPUs) 12a, 12b und 12c,
die mit verschiedenen peripheren oder Eingabe-/Ausgabeeinheiten
(E/A) 14 (wie etwa Bildschirmanzeige, Tastatur und Festspeichereinheiten),
Speichereinheiten 16 (Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder
RAM), die von den Verarbeitungseinheiten dafür benutzt werden, Programmanweisungen
auszuführen,
und Firmware 18 verbunden sind, deren Zweck in erster Linie
darin besteht, von einer der peripheren Einheiten (üblicherweise
der Festspeichereinheit) immer dann ein Betriebssystem auszusuchen
und zu laden, wenn der Rechner zum ersten Mal eingeschaltet wird.
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Die Verarbeitungseinheiten 12a bis 12c stehen
mit den peripheren Einheiten, dem Speicher und der Firmware durch
unterschiedliche Mittel, z. B. einem Bus 20, in Verbindung.
Das Rechnersystem 10 kann viele zusätzliche Komponenten haben,
die nicht gezeigt werden, wie etwa serielle und parallele Anschlüsse zum
Anschluss an z. B. Modems oder Drucker. Es gibt andere Komponenten,
die gegebenenfalls in Verbindung mit denjenigen genutzt werden könnten, die
im Blockschaltbild von 1 gezeigt werden;
beispielsweise könnte
ein Anzeigeadapter benutzt werden, um einen Video-Anzeigemonitor
zu steuern, eine Speichersteuerung kann benutzt werden, um auf den
Speicher 16 zuzugreifen usw. Der Rechner kann auch mehr
als drei Verarbeitungseinheiten haben. In einem symmetrischen Rechner
mit mehreren Prozessoren (SMP) sind alle Verarbeitungseinheiten 12a bis 12c im
Allgemeinen identisch, das heißt,
sie alle benutzen zu ihrem Betrieb eine gemeinsame Menge oder Teilmenge
von Befehlen und Protokollen und haben im Allgemeinen den gleichen Aufbau.
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Handelsübliche Rechnersysteme gestatten es
dem Benutzer oftmals, nach Auslieferung durch das Werk verschiedene
Komponenten hinzuzufügen oder
zu entfernen. Bei peripheren Einheiten kann das unter Verwendung
eines „Erweiterungs"-Busses wie etwa des
Industrie-Standard-Aufbau-Busses (ISA) oder des Verbindungsbusses
für Periphere
Komponenten (PCI) bewerkstelligt werden. Bei einer weiteren Komponente,
die üblicherweise
vom Benutzer hinzugefügt
wird, handelt es sich um den Hauptspeicher. Diese Komponente besteht
oftmals aus einer Vielzahl von Speichermodulen, die nach Wunsch
hinzugefügt
oder entfernt werden können.
Bei moderneren Rechnerausführungen
können
sogar Verarbeitungseinheiten hinzugefügt oder ausgetauscht werden.
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Erweiterungsbusse wie etwa die ISA-
und PCI-Busse waren ursprünglich
dadurch sehr begrenzt, dass das gesamte Rechnersystem abgeschaltet
werden musste, ehe einem PCI-Adaptersteckplatz
eine beliebige periphere Einheit hinzugefügt oder aus ihm entfernt werden
konnte, und dann wieder eingeschaltet werden musste (wieder gestartet
werden musste), um das Betriebssystem und eine beliebige periphere
Einheit korrekt zu initialisieren. In letzter Zeit sind Rechnerhardwarekomponenten
wie etwa „betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare" PCI-Adapter
entwickelt worden, die einem Rechnersystem hinzugefügt oder
aus ihm entfernt werden können,
während
sich das System vollständig
im Betrieb befindet, ohne dass eine Unterbrechung für Servicearbeiten
erfolgt. Auf dem PCI-Bus hat jeder Steckplatz für PCI-Adapter eine getrennte
Spannungsversorgungsleitung, eine getrennte Rücksetzleitung und einen Schalter,
der den Steckplatz mit dem PCI-Bus verbindet, wodurch gestattet
wird, dass der Steckplatz vom PCI-Bus elektrisch isoliert ist und nach
dem Einfügen
des neuen PCI-Bauelementes in den Steckplatz erneut aktiviert wird.
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Diese Möglichkeit, Einheiten ohne Betriebsunterbrechung
einzufügen,
ist niemals auf Komponenten des Kerns oder untergeordnete Komponenten
wie Prozessoren, Systemspeicher oder Spannungsreglermodule (VRMs)
ausgedehnt worden, die dazu dienen, die erforderlichen Spannungsquellen/-anschlüsse mit
genauen Spannungen bereitzustellen. Obwohl Prozessoren und System-RAM
in einigen handelsüblichen
Systemen hinzugefügt
oder ausgetauscht werden können,
müssen
diese Systeme für
derartige Nachrüstungen
oder Servicearbeiten immer noch abgeschaltet werden. Darüber hinaus
sind Komponenten wie etwa VRMs allgemein nicht austauschbar, und
ein Ersatz erfordert vor Ort den Kundendienst durch einen erfahrenen
Ingenieur, da das VRM im System fest verdrahtet ist.
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Unglücklicherweise ist es möglich, dass
ein Benutzer nicht nur ein weiteres PCI-Bauelement hinzufügen, sondern
darüber
hinaus einen fehlerhaften Prozessor, eine Speicherbank oder VRM
ohne Unterbrechung für
Servicearbeiten ersetzen möchte.
Bei vielen Rechnersystemen (insbesondere große Server, die in einem Client-/Server-Netzwerk
benutzt werden) kann es Hunderte von Benutzern geben, die mit ihm
verbunden sind, und die Abschaltzeit, die für das Ausführen eines derartigen Servicevorganges erforderlich
ist, kann außerordentlich
kostenaufwändig
sein. Es ist auch in Systemen, die für die Ausführung kritischer Anwendungen
benutzt werden, in höchstem
Maße wünschenswert,
in der Lage zu sein, alle Wartungs- oder Aufrüstvorgänge betriebsunterbrechungsfrei
durchzuführen,
insbesondere wenn es notwendig ist, eine fehlerhafte Komponente
zu ersetzen.
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Ein Problem beim Bereitstellen derartiger
betriebsunterbrechungsfrei einfügbarer
Einheiten bezieht sich auf die Steuerung der zugehörigen Spannungen
und Ströme.
Für die
Stromversorgungskennwerte jeder betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren Einheit
muss eine auf die einzelne Einheit bezogene Steuerung aufrecht erhalten
werden, aber die Ausführungsformen
der derzeit verfügbaren
Stromversorgungen sind nicht in der Lage, eine derartige Steuerung
bereitzustellen. Erweiterte Fähigkeiten zum
betriebsunterbrechungsfreien Einfügen von Einheiten würden auch
das Erzeugen von geeigneten Zustandssignalen für andere Teile des Rechnersystems,
z. B. die Firmware oder das Betriebssystem, welches das betriebsunterbrechungsfreie
Anschließen überwacht,
auf eine Weise erforderlich machen, die zuvor nicht betrachtet worden
ist. Es wäre
daher wünschenswert,
ein Verfahren zum Steuern der Spannungsquellen für Einheiten, die betriebsunterbrechungsfrei
in ein Rechnersystem eingefügt
werden, bereitzustellen, um das Aufrüsten oder Durchführen von
Servicearbeiten an Systemkomponenten zu gestatten, ohne dass ein
Abschalten oder eine Unterbrechung des Systems erforderlich ist.
Es wäre weiterhin
vorteilhaft, wenn das Verfahren eine große Anzahl von betriebsunterbrechungsfrei
einfügbaren Einheiten
handhaben und die Einheiten hinsichtlich Spannungsausfällen überwachen
könnte.
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Die US-Patentschrift 5 875 308 beschreibt
einen Aufbau zum Anschließen
(PCI) einer peripheren Komponente für ein Datenverarbeitungssystem,
das einen PCI-Hauptrechnerbus, eine Anzahl von lokalen PCI-Bussen
und eine betriebsunterbrechungsfrei einfügbare PCI-Brücke enthält. Jeder
der lokalen PCI-Busse hat einen Steckplatz für eine Adapterkarte. Die Brücke zum
betriebsunterbrechungsfreien Einfügen, welche die Verbindung
zwischen dem PCI-Hauptrechnerbus
und den lokalen PCI-Bussen herstellt, wird dafür benutzt, die Spannungsversorgung
an jeden der lokalen PCI-Busse zu steuern, so dass im eingeschalteten
Zustand eine PCI-Adapterkarte in jeden beliebigen Steckplatz für Adapterkarten
eingefügt
oder daraus entnommen werden kann, während innerhalb der Adapterkarten,
die sich in anderen Steckplätzen
für Adapterkarten
befinden, die Verarbeitung weiterläuft.
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Die Europäische Patentanmeldung 0 772 134
beschreibt ein Rechnersystem, das mit Anschluss-Steckplätzen zum
Aufnehmen von Zusatzkarten versehen ist, um Funktionen wie etwa
E/A, Speicher oder Ähnliches
einzurichten. Ein von einem E/A-Brückenchip
ausgegebenes Rücksetzsteuersignal
wird dafür
benutzt, die Funktionen zum Beenden der Datenverarbeitungsaktivitäten einer
Karte, die entfernt werden soll, zum Entkoppeln des Steckplatzes
vom Bus und zur Auslösung
des allmählichen Verminderns
der Spannungsversorgung auszulösen. Das
Rücksetzsteuersignal
bleibt aktiv, bis die ursprüngliche
Karte entfernt und die neue Karte im Steckplatz eingebaut worden
ist. Sobald sich die neue Karte in der Steckleiste befindet, wird
die Stromversorgung zugeführt,
der Steckplatz wird mit dem Bus verbunden, und das Rücksetzsignal
vom Brückenchip
wird deaktiviert. Ein einzelner Steckplatz kann von anderen Steckplätzen im
Rechnersystem isoliert werden, so dass bestimmte Adapterkarten getauscht
werden können,
ohne dass die Notwendigkeit besteht, das komplette Rechnersystem abzuschalten.
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Die Patentanmeldung WO 9 315 459
beschreibt ein Verfahren zum Einsetzen oder Entfernen einer Schaltungseinheit
in einen oder aus einem Steckplatz in einer Rückwandplatine eines Rechnersystems,
die eingeschaltete Schaltungseinheiten aufweist, die mit einem Übertragungsbus
miteinander verbunden sind. Das Verfahren benutzt eine Steckplatzsteuerung,
um das System zu benachrichtigen, dass eine Schaltungseinheit eingesetzt
werden soll, wobei es die Position für die Schaltungseinheit im
System kennzeichnet und die Schaltungseinheit in den Steckplatz
in der Rückwandplatine
eingesetzt wird, während
das System eingeschaltet bleibt. Es wird ein Erkennungssignal bereitgestellt,
indem ein Masseanschluss an der Rückwand isoliert wird und ein
Pull-up-Widerstand
angebracht wird, so dass dann, wenn eine Schaltungseinheit eingefügt wird, der
Stift auf Masse gelegt wird. Sobald eine Schaltung erkannt worden
ist, nimmt die Steckplatzsteuerung die Buszuteilung vor, wartet
darauf, dass der vorhandene Busverkehr zurückgeht, schaltet dann ein und
setzt die neue Platine zurück.
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Darlegung der
Erfindung
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Dementsprechend stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum betriebsunterbrechungsfreien Durchführen von
Servicearbeiten an einem Rechnersystem bereit, das allgemein die
Schritte des Anschließens
mindestens einer Rechnerkomponente an eine Platine des Rechnersystems,
wobei die Rechnerkomponente einen Spannungseingang hat, des unter
Verwendung einer Steuerschaltung des Rechnersystems erfolgenden
Erkennens des Anschlusses der Rechnerkomponente an die Systemplatine,
des Anlegens von Spannung an den Spannungseingang der Rechnerkomponente
als Reaktion auf den Erkennungsschritt und danach des Überwachens
der an den Spannungseingang der Rechnerkomponente angelegten Spannung
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das betriebsunterbrechungsfreie
Anschließen
mindestens einer eingefügten,
nichtperipheren untergeordneten Komponente des Rechnersystems an
einem Anschluss auf einer Systemplatine des Rechners, das Aktivieren
einer einzelnen Sanftanlaufschaltung zum langsamen Anlegen der Versorgungsspannung
an die oder an jede Komponente, die mit der Systemplatine verbunden
ist, und zum einzelnen Überwachen
der angelegten Spannung, und das Benutzen einer programmierbaren
Gatteranordnung (Gate-Array) beinhaltet, die Steuerlogik für Sanftanlauf
enthält,
um von den Sanftanlaufschaltungen Präsenzerkennungssignale zu empfangen,
die das Vorhandensein von Komponenten anzeigen, die mit der Systemplatine
verbunden sind, und um auf die Präsenzerkennungssignale zu reagieren,
indem Ein-/ Ausschaltsignale bereitgestellt werden, um die einzelnen
Sanftanlaufschaltungen zu aktivieren, und die Fehlersteuerlogik
enthält, um
auf Fehlersignale von den Sanftanlaufschaltungen zu reagieren, so
dass den Sanftanlaufschaltungen Rücksetzsignale bereitgestellt
werden. Die Erfindung kann weiterhin den Schritt des Abschaltens
der Spannung am Spannungseingang der Rechnerkomponente als Reaktion
auf eine Ermittlung enthalten, dass ein aktueller Wert der Spannung,
die an den Spannungseingang der Rechnerkomponente angelegt wird,
einen vorgegebenen Pegel überschreitet. Ein
Fehlersignal als Reaktion auf die Ermittlung wird in einem aktiven
Zustand zwischengespeichert; das Fehlersignal wird rückgesetzt,
wenn die Komponente aus dem System entfernt wird.
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Das Verfahren gilt auch für eine Vielzahl
von betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren Komponenten, wobei die
an jede Komponente bereitgestellte Spannung einzeln überwacht
wird. Die Steuerschaltung kann die Spannung für die Komponenten in jeglicher
gewünschten
Reihenfolge zuschalten. Eine Vielzahl von Signalen „Spannung
in Ordnung" von den Rechnerkomponenten werden in der Steuerschaltung
zusammengefasst, und die Steuerschaltung erzeugt auf der Grundlage
der Vielzahl von Signalen „Spannung
in Ordnung" von den Rechnerkomponenten ein Signal „Systemspannung
in Ordnung".
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Wenn man die vorliegende Erfindung
aus einem zweiten Aspekt ansieht, wird ein Stromversorgungs-Teilsystem
für ein Rechnersystem
bereitgestellt, das eine Platine umfasst, die mindestens einen Anschluss
zum Rufnehmen einer Komponente des Rechnersystems hat, wobei die
Rechnerkomponente einen Spannungseingang, ein Mittel zum Erkennen des
Anschließens
der Rechnerkomponente an die Platine, ein Mittel zum Anlegen einer
Spannung an den Spannungseingang der Rechnerkomponente als Reaktion
auf das Erkennen des Anschließens
und ein Mittel zum Überwachen
der an dem Spannungseingang der Rechnerkomponente angelegten Spannung
hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilsystem Folgendes enthält: Anschlüsse, die
auf einer Systemplatine angebracht sind, um betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare
nichtperiphere untergeordnete Komponenten des Rechnersystems aufzunehmen, einzelne
Sanftanlaufschaltungen, die in der Lage sind, Versorgungsspannung
für Komponenten,
die mit den Anschlüssen
der Systemplatine verbunden sind, langsam anzulegen und die angelegte
Spannung einzeln zu überwachen;
und eine programmierbare Gatteranordnung, wobei die programmierbare Gatteranordnung
Folgendes enthält:
Steuerlogik für den
Sanftanlauf, die eine Vielzahl von Präsenzerkennungs-Eingängen hat,
die so ausgelegt sind, dass sie von den Sanftanlaufschaltungen Präsenzerkennungssignale
erhalten, die das Vorhandensein von Komponenten anzeigen, die mit
den Anschlüssen der
Systemplatine verbunden sind, und dass sie auf die Präsenzerkennungssignale
durch Bereitstellen von Ein-/Aus-Signalen
reagieren, damit die einzelnen Sanftanlaufschaltungen aktiviert
werden; und Fehlersteuerlogik, die geeignet ist, von den Sanftanlaufschaltungen
Fehlersignale zu empfangen und auf das Entfernen von Rechnerkomponenten
durch das Abgeben von Rücksetzsignalen
an die Sanftanlaufschaltungen zu reagieren.
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Es ist ein Vorzug der vorliegenden
Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Aufrüsten und Ausführen von
Servicearbeiten an Komponenten eines Rechnersystems bereitzustellen.
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Es ist ein weiterer Vorzug der vorliegenden Erfindung,
ein derartiges Verfahren bereitzustellen, das es gestattet, dass
eine große
Vielzahl von Rechnerkomponenten aufgerüstet oder an ihnen Servicearbeiten
ausgeführt
werden können,
ohne dass der Systembetrieb unterbrochen wird.
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Weiterhin ist es noch ein weiterer
Vorzug der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Verfahren bereitzustellen,
das sorgfältig
einzeln die Spannung steuert und überwacht, die an jedes solcher
betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren
Einheiten angelegt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nun
nur beispielhaft unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen
davon beschrieben, wie es in den folgenden Zeichnungen veranschaulicht
wird:
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Rechnersystems mit mehreren Prozessoren
nach dem Stand der Technik;
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2 ist
ein Blockschaltbild eines Teilsystems zur Spannungsversorgung für ein Rechnersystem,
das die Steuerung und Überwachung
einer aus einer Vielzahl von betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren Einheiten,
wie sie vom Rechnersystem benutzt werden, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 ist
eine bildliche Darstellung einer Realisierung einer feldprogrammierbaren
Gatteranordnung, die mit der Steuerschaltung zum betriebsunterbrechungsfreien
Einfügen
von 2 benutzt wird;
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4 ist
ein schematisches Schaltbild einer Sanftanlaufschaltung gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, die dafür
benutzt wird, eine betriebsunterbrechungsfrei einfügbare Einheit mit
Spannung zu versorgen.
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Beschreibung
von Ausführungsformen
der Erfindung
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Unter Bezugnahme auf die Figuren
und insbesondere auf 2 wird
nun hier eine Ausführungsform
eines Stromversorgungs-Teilsystems 30 gemäß der vorliegenden
Erfindung für
ein Rechnersystem beschrieben, das eine Vielzahl von betriebsunterbrechungsfrei
einfügbaren
Einheiten hat. 2 beschreibt
nur eine derartige betriebsunterbrechungsfrei einfügbare Einheit 32,
aber es versteht sich, dass die folgende Beschreibung für jede Anzahl
von betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren Einheiten gilt, die
durch den allgemeinen Rechneraufbau bereitgestellt werden können.
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Zwar kann die vorliegende Erfindung
auf betriebsunterbrechungsfrei einfügbare periphere Einheiten angewandt
werden, insbesondere ist sie aber für den Gebrauch bei nichtperipheren
Einheiten geeignet wie etwa die Zentraleinheiten (CPUs oder Prozessoren)
oder sogar untergeordnete Komponenten wie etwa ein Spannungsreglermodul
(VRM). Diese Komponenten können
so gestaltet werden, dass sie betriebsunterbrechungsfrei einfügbar sind,
wie es in den US-Patentschriften
mit den Seriennummern 09/281 080 und 09/281 081 dargelegt wird,
die hiermit als Quellen aufgenommen worden sind. Die CPUs und VRMs
können
unter Verwendung von Steckverbindern hinzugefügt oder entfernt werden, die
auf einer Systemplatine angebracht sind.
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In dieser Ausführungsform enthält das Stromversorgungs-Teilsystem 30 eine
einzelne Steuerschaltung für
das betriebsunterbrechungsfreie Einfügen 34 und einzelne
Sanftanlaufschaltungen 36 (eine für jede betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare Einheit 32).
Bevor eine Einheit angeschlossen wird, ist die Sanftanlaufschaltung 36 ausgeschaltet,
was dazu führt,
dass an der Einheit 32 keine Eingangsspannung (Vin) anliegt. Wenn die Einheit in einem entsprechenden
Steckplatz oder Sockel eingesetzt wird, wird die Ausgabe des „Präsenzerkennungssignals"
der Einheit 32 aktiv. Die Präsenzerkennungsleitung hat einen
Pull-down-Widerstand,
um die betriebsunterbrechungsfrei einfügbare Einheit an Masse zu legen.
Das Signal ist potentialfrei, wenn die Einheit nicht vorhanden ist,
und wird an Masse gelegt, wenn die Einheit vorhanden ist. Sobald
die Steuerschaltung für
das betriebsunterbrechungsfreie Einfügen 34 das Vorhandensein
der Einheit 32 erkennt, aktiviert sie die Sanftanlaufschaltung 36,
die Vin für die betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare
Einheit 32 einschaltet. Die Sanftanlaufschaltung 36 wird
nachstehend weiter beschrieben.
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Wie angemerkt wird in dieser Ausführungsform
nur eine Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
bereitgestellt, sie ist jedoch in der Lage, mehrere betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare
Einheiten zu handhaben (in dem in Verbindung mit 3 dargelegten Beispiel 17 Einheiten).
Die Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
kann den Einheiten die Spannung in jeder beliebigen (vorgegebenen)
Reihenfolge bereitstellen. Die Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen überwacht auch
die Sanftanlaufschaltung 36 über ein „Fehler"-Signal auf Fehler.
Wenn ein Fehler erkannt wird, schaltet die Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
die Sanftanlaufschaltung 36 ab.
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In der veranschaulichten Ausführungsform ist
die Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
mit einer feldprogrammierbaren Gatteranordnung (FPGA) ausgerüstet. 3 zeigt einen ausführlichen
Schaltplan einer Steuer-FPGA 38 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen,
die nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
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Die Steuer-FPGA 38 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
ist für
den Einsatz mit betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren VRMs, betriebsunterbrechungsfrei
einfügbaren
CPU-Modulen usw.
eingerichtet. Eine Vielzahl von Präsenzerkennungssignalen werden
in die Steuerlogik für
den Sanftanlauf 35 eingegeben, die als Ausgabe eine Vielzahl
von jeweiligen Sanftanlauf-Einschalt-/Ausschaltleitungen hat. Eine
Vielzahl von Fehlersignalen sind gleicherweise Eingaben in die Fehlersteuerlogik 37,
die als ihre Ausgaben eine Vielzahl von jeweiligen Rücksetzleitungen
hat. Die Signale „Spannung
in Ordnung" von jedem betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren VRM
oder CPU-Modul werden jeweils in der Steuerlogik „Stromversorgung
in Ordnung" 39 zusammengefasst, die für die Rücksetzung des Systems die Signale „Stromversorgung
in Ordnung" erzeugt.
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4 beschreibt
eine Ausführungsform
der Sanftanlaufschaltung 36. Das Signal SOFT_START_ON/OFF
ist. ein LVTTL-Pegelsignal (Transistor-Transistor-Logik-Niederspannungssignal),
das einen Leistungs-MOSFET 40 aktiviert, um das Signal
HOTPLUG_INPUT_VOLTAGE langsam bis zur Eingangsspannung hochzubringen,
die an die Schaltung angelegt wird. In diesem Beispiel beträgt die Eingangsspannung 48 Volt,
sie wird von einer Stromversorgung (nicht gezeigt) bereitgestellt,
die mit einer externen Stromquelle, z. B. einer Steckdose mit 110
Volt Wechselstrom, verbunden ist.
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Eine Logikschaltung 42 (Unitrode-Teilnummer
UCC3917) stellt eine Fehlerausgabe 44 bereit, wenn die
Spannung über
dem Stromabtastwiderstand 41 einen vorgegebenen Wert (z.
B. 50 mV) überschreitet.
Mehrere Vergleichseinrichtungen 46, 48 und 50 zwischenspeichern
das Fehlersignal und halten es auf HIGH (aktiv), bis das Signal SOFT_START_RESET
gestattet, dass es zurückgesetzt
wird. So lange das Fehlersignal aktiv ist, hält die Steuerschaltung 34 für das betriebsunterbrechungsfreie
Einfügen
das Signal SOFT_START_ON/OFF auf LOW, damit die Stromversorgung HOTPLUG_INPUT_VOLTAGE 43 ausgeschaltet bleibt.
Das Rücksetzsignal
kann z. B. beim Entfernen der Einheit aktiviert werden, was auch über das
Präsenzerkennungssignal
erkannt wird.
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Die Anschlüsse C1P und C1N des Unitrode-Teils
werden mit einem Pumpkondensator für die obere Ladung verbunden,
während
die Anschlüsse C2P
und C2N mit einem Pumpkondensator für die untere Ladung verbunden
werden. Anschluss AUSGABE ist die Ausgabe an das NMOS-Durchgangselement,
und Anschluss ABTASTEN ist Abtasteingangsspannung von Abtastwiderstand 41.
Der Kondensatorwert am Anschluss CT bestimmt die maximale Fehlerzeit
vor dem erneuten Versuch; dieses Wiederaufnahme-Merkmal wird in der veranschaulichten
Ausführungsform
durch die Schaltung SOFT_START_RESET deaktiviert. Der Widerstand am
Anschluss MAXI bestimmt den maximal zulässigen Strom. Der Anschluss
FLTOUT# wird für
die Anzeige der Fehlerausgabe benutzt. Die Bezugssignale enthalten
den Anschluss VSS (den negativen Bezugswert
für die
Einheit), den Anschluss VOUT (den Massebezug
für den
Chip, der in Bezug auf die Systemmasse potentialfrei ist), und VREF/CATFLT# (den Ausgabebezug zum Programmieren
von MAXI, und Ausgabe für
einen Totalausfall).
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Damit stellt die vorliegende Erfindung
ein leistungsfähiges
Verfahren zum einzelnen Steuern von Spannungsquellen an betriebsunterbrechungsfrei
einfügbaren
Einheiten bereit. Es ist möglich
(und einfach), Komponenten wie etwa CPU-Module und VRMs als betriebsunterbrechungsfrei
einfügbare
Einheiten zu benutzen. Die vorliegende Erfindung ist auch auf praktisch
jede Anzahl von betriebsunterbrechungsfrei einfügbaren Einheiten skalierbar,
da die FPGA leicht zu verändern
ist.
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Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf
bestimmte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist diese Beschreibung nicht so zu verstehen, dass
sie in einem einschränkenden
Sinne aufgebaut ist. Verschiedene Veränderungen der dargelegten Ausführungsformen
ebenso wie alternative Ausführungsformen
der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung
für Fachleute offenkundig.
Es ist daher beabsichtigt, dass derartige Veränderungen vorgenommen werden
können,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie
in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist.