TW201826080A - 用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品 - Google Patents

用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品 Download PDF

Info

Publication number
TW201826080A
TW201826080A TW106134166A TW106134166A TW201826080A TW 201826080 A TW201826080 A TW 201826080A TW 106134166 A TW106134166 A TW 106134166A TW 106134166 A TW106134166 A TW 106134166A TW 201826080 A TW201826080 A TW 201826080A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
power supply
external power
electronic device
air temperature
Prior art date
Application number
TW106134166A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI652569B (zh
Inventor
亞隆 摩西
Original Assignee
新唐科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新唐科技股份有限公司 filed Critical 新唐科技股份有限公司
Publication of TW201826080A publication Critical patent/TW201826080A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI652569B publication Critical patent/TWI652569B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3296—Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

個人電腦或其他電子裝置可以由外部電源供應器供電，並且可以具有傳統的機外空氣溫度感測器，例如控制器控制速度的風扇，其中包括接收環境空氣溫度以作為輸入的可以設置在風扇附近的空氣溫度感測器。可以提供一種控制器，其基於從感測器得到的環境空氣溫度讀數來限制電流，從而相對於電流的常規的“最差情況假設(worst-case-assumption based)”控制來優化功耗，其中提供的電流被限制為預先設定的最壞情況下的溫度評估所得的非必要的低電流位準。

Description

用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品
本發明一般涉及電子裝置，特別與其功耗特徵相關。
一般電源供應器具有效率分級：效率越高，浪費的功率越少，及/或產生的熱量越少。例如，效率等級為80％的電源供應器係提供自己額定功率的80％給系統，而其他20％的能量以熱的形式損耗。
常見的電源供應器包括獨立(stand-alone)裝置(即是外部裝置)，以及內置裝置，其設置於較大裝置中以驅動較大負載。後者的實施例包括嵌入在桌上型電腦和消費者電子裝置中的電源供應器。目前，有許多PC系統使用外部電源供應器。對於筆記型電腦系統，這是近期以來的常見設計。隨著DT(桌上型機)系統越來越小，使用外部電源供應器也成為DT電腦的常見設計方法。
通常，根據最大機外溫度的最壞情況，電腦(例如)從外部電源供應器提取的電流限制設置為最大值。通常可以基於預期的使用來決定最大機外溫度。
一旦確定了最大機外溫度，就會得出最大電流(極限)，例如使用表示機外溫度和最大功耗關係的合適公式，並取決於電源供應器的裝設方式。由於電源的效率並非100％，電源供應器內部耗損的電力會產生熱能。為了達到特定的損耗，需要電源供應器溫度和外部溫度之間的特定梯度。因此，如果機外溫度低，電源供應器的溫度會降低，在這種情況下，電源供應器的內部電子部件較冷。通常，電子部件在較低溫度下更有效率，因此與高溫部件相比可以傳遞更多的電流。例如，2N7002W FET電晶體的導通電阻與接面溫度圖表示，汲源電阻會隨著溫度升高。FET上的功率損耗與電阻成正比。當溫度較高時，FET上的功率損耗較高。因此，在低溫下，具有相同功率損耗的FET可以傳輸更多的電流。
本說明書中提及的所有出版物和專利文獻以及其直接或間接引用的出版物和專利文獻的公開內容通過引用併入本文。此類出版物和專利文獻的實質性可專利性未獲得承認。
本發明的某些實施例旨在提供一種系統和方法，基於透過傳統空氣溫度感測器得到的進氣流溫度(由在電子裝置(例如電腦)中的溫度管理系統所量測到的溫度)來改進使用外部電源供應器的電子裝置功耗。應注意的是，有些傳統電腦，例如但不限於，IBM的PowerSystem S812LC(8348-21C)，具有用於測量進氣溫度的環境感測器。
給定的外部電源供應器以及電子裝置，例如電腦，由外部電源供應器供電並具有以下內部元件：可控制風扇速度的選擇性風扇(optional fan)，以及例如用於控制風扇速度的機外空氣溫度感測器，某些實施例旨在提供一邏輯電路，其從空氣溫度感測器接收測量值，並產生用於限制系統功率的控制信號，例如透過中央處理器時脈節流(clock throttling)，或者透過使用合適的配電電路降低或斷開到系統元件中的電壓。
本發明的某些實施例旨在提供一種系統，其估計電源供應器周圍的實際機外溫度，並因此確定可從電源供應器消耗的電流位準。
本發明的某些實施例旨在提供一種系統，例如，一種控制器，其控制第一裝置(例如但不限於電源供應器)，透過受溫度參數影響的控制邏輯電路來控制第一裝置，其中控制邏輯電路估計溫度參數至少部分地作為與內部空氣溫度感測器的至少一次讀數的函數，內部空氣溫度感測器設置在與第一裝置分開容納的第二裝置(例如但不限於個人電腦)的內部。控制器可以包括一個或多個硬體裝置，例如晶片，其可共同設置在一起或是彼此分離配置。
本發明的某些實施例係提供代碼，例如，訪問記憶體中預先配置的表示的控制器邏輯電路，該功率需求裝置有權從電源供應器消耗的電流，和至少一個溫度讀數之間的關係，例如，以下中的一個或多個：單個電流讀數，其組合，例如幾個最近讀數的集中趨勢，表示溫度是穩定、升高還是下降，甚至到什麼程度的估計的讀數的一階或更高階導數。
本發明的某些實施例旨在提供一種裝置，例如控制器或處理器，其用以透過從外部電源供應器提取電源的裝置內部配置的機外空氣溫度感測器接收至少一個溫度讀數，並因此直接或間接地，以控制裝置從電源供應器提取的電流。間接控制可以例如包括實施例，其中該設備包括控制器(通常配置在設備中提取電源，或者較不典型地在其他地方，例如在電源中)，並且裝置的CPU基於由控制器提供給CPU的數據可選地增加和減少從外部電源供應器提取的電源。
本發明的某些實施例旨在提供具有對系統功耗的控制的韌體及/或當功耗超過預設的機外溫度決定的功率限制時提醒主機。韌體可以例如與傳統裝置結合使用，例如具有機外空氣溫度感測器的PC，監視裝置消耗功率和控制系統功率的功能。
本發明的某些實施例旨在提供與至少一個記憶體通信的至少一個處理器，由處理器執行儲存在這種記憶體中的指令，以提供在此詳細描述的功能。
以下術語可以根據現有技術文獻或根據說明書中出現的任何定義來解釋，或如下所述：
“電源供應器”可以包括電力轉換器，PSU，電壓調節器，旨在包括向電性負載(electrical load)提供電能的任何電子裝置，例如，透過將第一位準、或第一類型的電能轉換為第二位準、或第二類型的電能的裝置。例如，PSU可以將交流電源轉換成低壓調節的直流電源，並用於電腦的內部部件。桌上型個人電腦電源通常符合ATX規範。Corsair，Seasonic和Antec是PSU製造商的例子。PSU通常包括各種內部部件，包括冷卻風扇，通常用於冷卻設置在PSU內部的內部電源供應器。
進氣流溫度(intake airflow temperature)：旨在包括由電子裝置(例如PC)內部配置的傳統空氣溫度感測器(legacy temperature sensor)(也稱為環境空氣感測器)測量的值，並作為控制邏輯電路控制電子裝置的傳統風扇的速度的輸入。
電源的機外溫度(ambient temperature)，又稱周圍溫度：由於外部電源供應器和電子裝置通常位於相同的環境中，因此與進氣流溫度有關，通常可以假定為相同。
環境溫度(environment temperature)：圍繞外部電源供應器的空氣溫度。對於外部電源供應器，通常可以藉由攝入機外溫度可靠地估計環境溫度。
最大環境溫度(maximal environment temperature)：由外部電源供應分配器規定並由電源供應分配器用於確定外部電源供應器規定的最大允許電流的值。
外部電源供應器(external power supply)，也叫電源轉換器(power adaptors)、交流電轉換器、插頭包、電源包，旨在包括用於對任何電子裝置(例如但不限於包括筆記型電腦、行動電話、數據機和印表機)的電腦充電或供電操作。外部電源供應器通常與它們供電的電子裝置一起分配，但電子裝置和獨立或“外部”電源構成單獨的盒子，而不是內置在裝置中的電源供應器。
電子裝置(electrical device)，又稱電子裝置(electronic device)：旨在包括任何電氣，例如電子裝置，包括但不限於電腦；通常該裝置包括CPU。
控制器：例如在主機板上，例如DT(桌上型個人電腦)系統中的SuperI/O或NB(筆記型個人電腦)系統上的嵌入式控制器。
本發明通常至少包括以下實施例：
實施例1：用於調節電子裝置從外部電源供應器提取的電流的設備，電子裝置包括空氣溫度感測器，設備包括：計算裝置，其包括重複地計算要從外部電源供應器提取的最大電流的邏輯電路，包括從空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算最大電流；及限流裝置，限制從外部電源供應器提取的電流不超過最大電流。
實施例2：根據前述實施例中任一項所述的設備，其中計算裝置被配置在電子裝置的內部。
實施例3：根據前述實施例中任一項所述的設備，其中接收和計算包括從空氣溫度感測器接收多個讀數並且組合多個讀數以獲得更可靠的溫度指標(robust temperature indication)。
實施例4：根據前述實施例中任一項所述的設備，其中接收和計算包括從空氣溫度感測器接收多個讀數並比較多個讀數以確定空氣溫度是否穩定、升高或下降，以及計算最大電流，其中在溫度升高的情況下計算的最大電流小於在溫度下降的情況下計算的最大電流。
實施例5：根據前述實施例中任一實施例的設備，其中限流裝置是可操作的。
當從外部電源供應器提取的總電流傾向超過最大電流時，將供給至電子裝置的非關鍵部件的電流從當前位準降低到低於當前位準的新位準(new level)，直到非關鍵部件從外部電源供應器提取的電流低於當前位準。
並且當從外部電源供應器提取的電流不再傾向超過最大電流時，供給至電子裝置的非關鍵部件的電流從新位準增加到較新位準(newer level)，即是使非關鍵部件再次自由的從外部電源供應器以新位準提取電流。
應當理解，任何部件可以被預定義為非關鍵的。例如，用於充電的USB端口可以被認為是非關鍵的並且暫時斷開，例如如上所述，在高系統功率需求的情況下，可以減少USB type C喇叭音量或基準位準。
在某些情況或時間點，部件甚至可能被預先定義為關鍵，而在其他情況和時間則為非關鍵(例如定義為非關鍵，只要提供的電流至少為一定位準，或定義為非關鍵，除非當前已經因時間過長而被拒絕，等)。如果該部件現在為非關鍵的，則電流可以部分或完全的拒絕該部件，但若該部件現在為關鍵的，則該電流不可完全拒絕甚至不可部分拒絕該部件。
實施例6：根據前述實施例中任一項的設備，其中較新的位準是當前位準，使得限流裝置操作提供給非關鍵部件的電流，將其恢復到其預減位準。
實施例7：根據前述實施例中任一實施例的設備，其中限流裝置可執行以下操作：如果從外部電源供應器提取的總電流傾向超過最大電流，則斷開非關鍵電流消耗部件，直到此非關鍵部件停止從外部電源供應器提取電流；並且當來自外部電源供應器的電流不再傾向超過最大電流時重新連接非關鍵部件，即是使非關鍵部件可以自由地從外部電源供應器提取電流。
實施例8：根據前述實施例中任一實施例的設備，其中電子裝置包括電腦。
實施例9：根據前述實施例中任一項所述的設備，其中所述電腦包括CPU時脈，並且其中所述節流裝置包括可操作地可選擇地減速CPU時脈的時脈節流裝置，從而降低CPU功耗。
實施例10：根據前述實施例中任一實施例的設備，其中限流裝置使用PROCHOT＃信號進行CPU時脈減速，從而限制功率。
實施例11：一種用於調節來自電源供應器的電子裝置的電流的方法，電子裝置包括傳統空氣溫度感測器，此方法包括以下步驟：用邏輯電路配置計算裝置，邏輯電路重複地計算要從電源供應器提取的最大電流，包括從空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算最大電流；以及使用限流裝置將從電源供應器提取的電流限制到不超過最大電流。
實施例12：根據前述實施例中任一項所述的方法，其中傳統空氣溫度感測器包括空氣溫度感測器，其向傳統風扇速度控制邏輯電路提供空氣溫度讀數，以控制電子裝置中傳統風扇(legacy fan)的速度。
實施例13：根據前述實施例中任一項所述的方法，其中電源供應器包括與電子裝置分開容納的外部電源供應器。
實施例14：一種用於調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流的系統，電子裝置包括殼體、設置在殼體內部的空氣溫度感測器、以及計算裝置，可執行以下操作： 重複接收來自空氣溫度感測器的溫度樣本，並且響應地執行至少一個功能，而不是調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流；及 產生至少一個輸出，至少一個輸出調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流，該輸出基於溫度樣本之外的至少一個變量， 此系統包括： 計算裝置上的數據儲存庫儲存對於多個空氣溫度等級中的每一個的、規定的由電子裝置從外部電源供應器提取的最大電流位準的數據；及 儲存在計算裝置上的邏輯電路，其基於所接收的溫度樣本中的至少一個重複地訪問數據，從而檢索最大電流位準；並且產生調節來自外部電源供應器的由電子裝置提取的電流的輸出，其中該輸出等於檢索到的最大電流位準。
風扇速度可以例如，根據預先儲存的表示溫度對應風扇速度的圖來控制。
應當理解，可以採用任何合適的計算裝置，例如包括提供具有內部溫度測量能力的傳統空氣溫度輸入、和傳統電流調節輸出的，具有處理能力的任何常規處理器或控制器或定制元件，可用於實現申請專利範圍第12項的系統。例如，可以使用內部控制器，例如PC桌面系統中的Super-IO、Notebook系統中的嵌入式控制器或服務器系統中的BMC。這對於依賴於外部電源供應器的電腦系統，印表機或任何其他家用或工業或室外裝置可能是有用的。
應當理解，在產生調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流的至少一個輸出時，該輸出可以至少部分地基於溫度樣本之外的任何合適的變量。例如，電流調節，例如對於PC系統可能至少部分由CPU溫度控制，當CPU溫度升高太高時，PROCHOT＃信號可能會導致CPU時脈減速，以降低CPU功耗。
實施例15：根據前述實施例中任一項所述的系統，其中該功能包括風扇速度調節。
實施例16：根據前述實施例中任一項的設備，其中限流裝置包括電壓位準降低裝置。
實施例17：根據前述實施例中任一項的設備，其中限流裝置包括配電電路。
實施例18：一種電腦程式產品，包括具有其中包含的電腦可讀程式代碼的非暫態實體電腦可讀介質，電腦可讀程式代碼適於執行以實現用於調節電子裝置從電源提取的電流的方法，電子裝置包括傳統空氣溫度感測器，此方法包括：用邏輯電路配置計算裝置，此邏輯電路重複地計算要從電源提取的最大電流，包括從空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算最大電流；及使用限流裝置將從電源提取的電流限制到不超過最大電流。
還提供了一種排除信號的電腦程式，其包括電腦程式代碼裝置，用於當程式在至少一台電腦上運行時，執行本文所示和所述的任何方法；以及電腦程式產品，其包括傳統的非暫態的電腦可用或可讀的介質，例如通常是有形的具有其中包含電腦可讀程式代碼的非暫態電腦可用或可讀的儲存介質，電腦可讀程式代碼適用執行以實現本文所示和描述的任一或全部方法。根據本文所教示的操作，可由至少一台為了特殊目的的電腦、或是配置為透過儲存在傳統的非暫態電腦可讀儲存介質中的至少一個電腦程式以達成特定目的的常規電腦執行。術語“非暫態”在本文中用於排除短暫的、傳播的信號或波，但是包括適用於該應用的任何揮發性或非揮發性電腦記憶體技術。
本發明的裝置可以包括根據本發明的某些實施例，其包含或以其他方式儲存指令程式的機器可讀記憶體，由機器執行指令程式時實現本發明的本文顯示和描述的裝置、方法、特徵和功能的一部分或全部。
上述實施例和其它實施例在下一部分中詳細描述。
在文本或圖式中出現的任何商標是其所有者的財產，並且僅在本文中出現以解釋或說明如何實現本發明的實施例的一個示例。
術語“電腦”應被廣泛地解釋為涵蓋具有數據處理能力的任何種類的電子裝置，包括作為非限制性示例的個人電腦、服務器、嵌入式核心、計算系統、通信裝置、處理器(例如數位信號處理器(digital signal processor ，DSP))、微控制器、現場可編程閘陣列(field programmable gate array，FPGA)，專用集成電路(application specific integrated circuit，ASIC)等)和其他電子計算裝置。
本文單獨列出的元件不需要是不同的部件，或者可以是相同的結構。元素或特徵可能存在的聲明旨在包括(a)存在元素或特徵的實施例；(b)不存在元件或特徵的實施例；及(c)可選擇地存在元件或特徵的實施例，例如用戶可以配置或選擇決定元件或特徵是否存在。
可以使用任何合適的電腦化數據記憶體，例如，電腦記憶體可用來儲存由本文顯示和描述的系統接收或生成的情報。
常規的電氣系統，例如，個人電腦通常認知為從外部電源供應器(也稱為電壓調節器輸出功率)接收輸入功率，並且可以包括： I、測量從外部電源供應器提取的電流或功率的儀表，或 II、控制器介面，用於接收來自外部電源供應器的類比或數位功率位準指示。由電源提供的類比或數位資訊可以包括當前功耗的指示(例如，電壓位準、頻率、透過SMbus或SPI介面提供的數位數據)，以及
III、在某些情況下，當外部電源供應器在一個範圍內(例如12V至8V的輸入電壓)時，器件可以正常工作，在這種情況下，外部電源供應器的電壓調節器的輸出電壓可以用作功耗指示。在上述示例中，12V可以表示為低功耗，而8V可表示為高功耗。
常規外部供電裝置的分配器通常規定有最大功耗額定值以及最大環境溫度。例如，以下網頁：http：//www.trcelectronics.com/View/Phihong/PSM03A-090.shtml 表示PSM03A-090插件規定最大功耗等級為3W，最大環境溫度為40°C；攝氏40度是最大環境溫度規定的常用值，而以下網頁：http：//www.xppower.com/Portals/0/pdfs/SF_AEJ36.pdf?ver=2016-07-25-090547-007 表示AEJ36插件的最大功耗等級為20-36W，具體取決於型號，最大環境溫度為60°C。
供電分配器規定了電源可以承受的最大環境溫度，這是由電源設計方式決定的。然後，電源分配器規定的最大額定功率由分配器確定，作為要適應(accommodated)的最大環境溫度的函數。分配器可以先確定電源的最大功率限制，然後選擇給定包裝的電源的部件和操作溫度，一旦最大溫度已知，就可以確定最大額定功率。若要計算給定環境溫度的最大功耗，則使用Tb和Rt，計算最大Ploss，並使用電源效率因子計算每個可能的環境溫度等級的最大功耗。
如果為給定的系統如，電腦或其他電子裝置，配置的電源能夠在包括高環境溫度在內的所有條件下適應這些規定的系統需求，這一切都很好。然而，對於給定的電腦(舉例)配置的電源可能在某些條件下(例如，高環境溫度)不能適應這些規定的系統需求的情況。例如，新的標準及/或系統架構在之後出現，並且由於分發者(distributers')的技術規範，不允許設計用於支援上一代合理的最壞情況下的上一代特定系統的電源供應器，以提供足夠的電力來滿足更現代的PC系統的高功率需求。例如，配置的外部電源供應器可能被設計為支援前一代電腦系統，包括具有內接硬碟和標準圖形(standard graphic)的主機板上的CPU。隨後，USB type C標準推出，允許外部裝置從單個USB type C連接消耗高達100W的功率。這種意想不到的USB type C連接被設計為允許電腦為外部硬碟、外部大功率喇叭及/或外部顯示器供電，但配置的外部電源供應器變得不足。系統可以具有兩個(或多個)電源供應器選項，其中一個比另一個更昂貴；根據本文所述的某些實施例，在中等溫度下，可以使用較便宜的電源來提供所需的功率。
本發明的某些實施例利用在正常日常使用中，環境溫度實際上比電源規定的最大規定溫度低得多。例如，使用特定電腦或其他電子裝置的室溫可能不會升高超過攝氏25度，而配置在房間中的電源的最大環境溫度可能高達攝氏60度，產生35度的差異。因此，電源可以提供比最壞情況指定功率更多的功率，並且可能能為比最壞情況條件指定消耗更多電流的PC系統供電。
本發明的某些實施例，例如如第1圖所示，提供了一種用於在系統運行時間期間調節要由外部電源供應器消耗的電流的設備，該電子裝置包括傳統空氣溫度感測器，該設備包括：具有邏輯電路的處理器，其確定要從外部電源供應器提取的最大電流，包括從空氣溫度感測器接收至少一個讀數並且計算作為從至少一個讀數導出的環境溫度的函數的最大電流；以及限制從外部電源供應器提取的電流不超過最大電流的限流裝置。電流限制裝置可操作例如可選擇地斷開提取電流的部件及/或可以減速CPU時脈信號(例如，透過利用在現有技術CPU中作為傳統內部電路的CPU時脈節流的常規PROCHOT＃信號)，以降低CPU功耗。通常，基於最大機外溫度的最壞情況將該極限設定為最大值，而根據某些實施例，相對於常規設置，基於從實際溫度測量導出的環境溫度的估計，該極限被設置得更寬鬆。這是因為如果環境溫度低於最高溫度(這是典型情況)，則在系統運行時間內可以從外部電源供應器消耗更高的電流(功率)。
應當理解，當調節器的輸出電壓基本上恆定時，由於P=IV(其中P是功率，V是電壓，I是電流)，限制或監視功率等於限制或監視電流。
具體而言，第1圖示出了PC系統殼體或底盤100，其具有底盤風扇(又叫進氣風扇)10，設置為產生進氣流20以用於冷卻。進氣流20的溫度由進氣溫度感測器31(例如熱敏電阻(Thermistor)或熱二極體(Thermal Diode))感測。在底盤100的主機板30上是具有相關聯的CPU風扇32和散熱器33的CPU34和經由晶片組35(例如，用於AMD的FCH或PCH for Intel)與CPU34相關聯的系統控制器40(例如，嵌入式控制器，Super-IO或BMC)。系統控制器40通常具有與主機板的基於電阻的功率測量元件36相關聯的熱監測介面41和電力監測介面42。可以使用時脈節流信號37來減速CPU時脈(未示出)以降低CPU功耗。配電電路50包括系統元件和供電域功率開關。控制信號38用於對由控制器40控制的系統功能進行導通/中斷。通常與低壓DC電纜112相關聯的外部電壓調節器110透過AC電纜111調節從外部電源供應器113來的外部電壓。應當理解，電子測量裝置之間的介面可以是電壓位準或SMBus或任何其它電氣/電子介面。
除了用於限制電流之外，第1圖中的配電電路50還可以用於在各種省電模式期間控制電源，並且控制系統功率順序。由於配電電路由系統控制器40控制，所以控制器40可以使用配電電路50來連接和斷開功能。
根據某些實施例，第1圖中的空氣溫度感測器，例如進氣溫度感測器31提供空氣溫度讀數，以傳統風扇速度控制邏輯電路控制電子裝置中傳統風扇的速度。在第1圖中，例如，信號60可以對CPU風扇32施加控制，使得CPU風扇32的速度由微控制器40確定，如圖所示。此外，信號61可以對PC系統風扇(也稱為底盤風扇或進氣風扇)施加控制。更一般地，風扇控制可以由外部控制器基於測量到的進氣溫度(例如在第1圖中的風扇10)及/或CPU溫度(例如，第1圖中的CPU風扇32)來提供。
應當理解，當電源通常比室溫更熱時，機外溫度通常根據下列公式直接影響電源溫度： Tb=(Ploss/Rt)+Tamb)，其中： Tb是電源供應器上的溫度(該電源供應器的“環境溫度”)； Tamb是機外溫度； Rt是電源的熱電阻； Ploss為損耗轉換為熱量的功率損耗； 常數Rt可以由電源製造商預先測量或提供。如果在允許的功率限制和允許的溫度限制內維持功耗，則Tb預計將在極限內。最大Tb可以透過在加熱到最大允許溫度的環境中施加來自電源的最大功耗來確定。
在許多PC(例如)系統中，例如但不限於IBM®Power®SystemS812LC(8348-21C)系統，進氣氣流溫度由傳統空氣溫度感測器測量，通常配置在冷卻風扇附近，負責將空氣吸入PC系統，並用於優化冷卻風扇的速度控制。通常，由感測器提供的多個電壓讀數被平均。
傳統空氣溫度感測器可以例如包括機外(進氣)空氣溫度感測器，例如熱敏電阻或熱二極體電路，其電路輸出通常可以透過ADC(類比到數位轉換器，analog-to-digital converter)連接到根據本文所述的任何實施例配置的處理器/控制器。或者，可以使用任何合適的常規熱測量電路並將其連接到控制器，例如使用SMBus或其他數位匯流排的SIO/EC。
進氣機外溫度和鄰近外部電源供應器的空氣的溫度(也稱為周圍溫度)之間的精確相關性可能取決於每個特定系統中環境空氣溫度感測器的位置而系統性相關。通常，進氣機外溫度將基本上與周圍溫度相同或略高。例如，如果將感測器配置在系統的主空氣進入點之前，則感測器通常讀取可被假設為表示實際機外溫度的值。相比之下，如果感測器位於系統板上，則測量的溫度可能偏差，偏差量基於系統製造商預先執行的測量。
例如，可以在受控環境中測量由感測器測量的機外溫度和外部空氣溫度。然後，可以將溫度從最小工作環境溫度系統地改變到最大工作環境溫度，並且產生環境進氣溫度感測器31的每個測量值的機外溫度表。
該表可以由裝置(PC)製造商生成並儲存在例如第1圖的系統控制器的非揮發性記憶體(Non-Volatile Memory ，NVM)43中。
在某些情況下，系統功率也可能是一個因素，在這種情況下可以使用外部溫度對機外溫度測量和系統功耗對照繪製。可以透過在多個系統性變化的受控外部溫度下測量和記錄系統功耗和測量的溫度來繪圖對照，例如由系統製造商在受控測試環境中測試。
該進氣溫度可以用作對環境溫度資訊的估計或估計的基礎(例如，如果存在偏差)。然後，可以使用環境溫度資訊，以便能夠提取超過外部電源供應器分配器規定的最大電流，而不會過熱。這是因為，外部電源供應器規定的最大電流被計算為如此低以防止過熱，即使裝置可能處於或接近最差環境溫度。但實際上，外部電源供應器的環境溫度可以可靠地建立為遠遠低於最壞情況的溫度。
為了防止提供過多的電流，例如，如果空氣溫度感測器讀數難以估計機外溫度，則可以提供安全故障機制，又稱作協作電力監測電路(coperating power monitoring circuitry)，例如在外部電源供應器中施加過熱機構。通常，這種安全措施增加了下面描述的第4圖的方法。或者，或附加的，可以提供絕對最大功耗限制，例如在控制器的SIO/EC裝置中。
應當理解，最大電流位準可以從測量到的進氣機外溫度，或是估計的環境溫度(其可以基於測量的進氣溫度估計)直接計算。
應當理解，邏輯電路可以假設與外部電源供應器相鄰的空氣和鄰近機外空氣溫度感測器的PC風扇的空氣是相同的溫度。或者與外部電源供應器相鄰的空氣比機外空氣溫度感測器附近的空氣高溫，或者與外部電源供應器相鄰的空氣比鄰近環境空氣溫度感測器的空氣更低溫，兩者皆有可能。如果較低溫，由於與外部電源供應器相鄰的空氣的溫度，比本文所述的邏輯電路基於鄰近環境空氣溫度感測器的空氣溫度讀值所做出的假設更冷，即使優化程度並非最大的，但這裡描述的優化還是安全且比常規系統有改進。
在典型的情況下，電源供應器在高達60攝氏度的溫度下起作用，而通常室溫遠遠低於攝氏25度。室內溫度差異，即使空調或其他加熱或冷卻裝置，其影響通常低於攝氏5度。因此，例如攝氏5度的安全窗口(safty window)通常是保守的，以提供安全性，同時仍然提供大量的優化範圍。
或者或另外，SIO/EC可用於測量電源供應器輸出位準。如果溫度高，則功率調節器輸出電壓位準可以降低一定的通常預定量(由於電阻隨溫度升高)。
系統可以包括用於限制從外部電源供應器提取的電流的任何合適的限流裝置，例如常規PC可選的PROCHOT＃信號，其可操作以減少主CPU功耗。限流裝置可以例如透過斷言並藉由應用主CPU時脈節制來降低主CPU功率的PROCHOT＃信號來斷開USB端口或降低系統功率。
應當理解，電子裝置在較低溫度下更有效率。在較低的溫度下不存在燃燒的危險，在這些溫度下較少發生磨損損壞，這與在較高的溫度萃取材料中可能發生的焊接磨損相反。因此，根據某些實施例，如果周圍溫度較低，則可以考慮這一點，使得當檢測到相對低的環境溫度時，外部電源供應器在“高於最大”電流位準下起作用。例如，設定為攝氏60度的100W電源可在攝氏25度時提供120W。
應當理解，本文的教示可以用於增強功率監測矽裝置(enhance power monitoring silicon devices)，例如用於提供對系統功耗的控制的嵌入式控制器，其可以訪問機外溫度讀數作為輸入並監視系統電源輸出位準。根據本文任何實施例的邏輯電路或代碼可以被添加到這樣的裝置，從而產生有助於讓給定電源有更高功耗的應用。例如，代碼可以在超功率(overpower)(給定當前環境溫度並給出每個機外溫度值的預定最大功耗(也稱為功率限制))的情況下產生適當的事件，以在超功率的情況下降低CPU功耗或者在超功率的情況下拒絕對預定的裝置功能的電力。主機板上的控制器，例如DT系統中的SuperI/O或NB系統上的嵌入式控制器，可用於此目的。
應當理解，本發明的某些實施例可用於各種各樣的外部電源供應器，或者更通常地是可以藉由進氣機外溫度可靠地估計其環境溫度的任何電源供應器。
應當理解，本發明的某些實施例對於連接到相應的外部電源供應器的各種電子裝置(例如但不限於數據機、印表機、掃描機和電腦，包括平板電腦)是有用的，這將受益於根據進氣溫度調節其自身功耗的能力(例如透過至少一個限流裝置)。
應當理解，本文可以使用任何合適的機外空氣溫度感測器，例如但不限於傳統空氣溫度感測器，其可以監測諸如CPU風扇或甚至電源供應器風扇的進氣溫度。
相信儘管這可以透過適當的應用及特定的實驗來容易地證實，以產生環境溫度測量結果，測量距離電源供應器最大5cm處的溫度，即可以提供足夠的結果。
第2圖是基於電壓調節器的脆弱性(vulnerabilities)的最大安全系統功率對機外溫度曲線的示例，其包括第一實心曲線和電壓調節器設計者可以提供的由虛線指示的第二“更安全”曲線。如果溫度比其他因素更受關注，則來自本文所示和描述的實施方案的增益可能是重要的，儘管可能存在將限制增益的脆弱性。裝置的製造商可以在大多數合理的裝置使用情況下，相關的合適的中等溫度下測量封裝溫度(package temperature)或內部溫度、增加調節器消耗的功率，並記錄內部或封裝溫度達到最大值時消耗的功率。使用該數據，製造商在第2圖中產生最大安全系統功率對機外溫度圖，使用適當的保護帶，例如可能有足夠的攝氏5度的保護帶，從而獲得第一固體曲線，或可能較保守的攝氏10度的保護帶，從而產生第2圖中的虛線所示的第二曲線。
應當理解，第1圖至第3圖的系統及/或在此示出和描述的系統可以有利地與保持合理的功耗操作範圍的協作功率監測電路進行交互作用。功率監測等於當電壓實質上固定時的電流監測，並且可以採用任何合適的電流測量方法。
與這種電力監測電路的協作的優點在於，如果功耗超過預定的“太高(TOO HIGH)”閾值，整個系統可能被關閉。“太高”閾值可以例如被定義為可能導致永久性物理損壞的功率位準。基於與處理溫度或電流位準的裝置有關的絕對最大限制的知識，該閾值可由第1圖的外部電壓調節器110的製造商來設定。
然而，即使功耗超過了短時間(＜100ms)的高位準範圍，PS(電力系統)溫度也不會發生顯著變化，因此系統將保持活動狀態。應當理解，等待時間的持續時間不需要為10ms或100ms、甚至在兩者之間，而是可以是任何合理的持續時間，例如，若經預先測試，且不會使控制器過載並且仍然使系統可安全操作的任何持續時間。
應當理解，考慮到上述變量，在特定控制器上運行的軟體代碼中，可以參考特定控制器的文獻來識別哪個寄存器儲存上述每個數據項，從而確定每個輸入數據項所在的位置以及哪個寄存器以供給每個輸出數據項，因為每個控制器的寄存器皆不相同。
根據某些實施例，限流裝置透過斷開非關鍵電流分量來限制從外部電源供應器提取的電流，以將供電功率保持在安全的、與溫度相關的位準。通常但不一定，限流裝置包括例如第3圖所示的斷開電路，其包括單個MOSFET或電晶體201，用於連接和斷開負載(例如，負載202)或功能，例如，透過編號2至n的控制信號38和從SIO/EC/BMC或其他系統控制器抵達的控制信號1；電晶體201可以連接到GPIO(general-purpose input/output pin，通用輸入/輸出引腳)。DC源200可以例如包括可由第1圖的外部電壓調節器110供電的車載電壓調節器。
現在描述一個例示性方法(一併參照第4圖)，包括可以以任何合適的順序執行其中的一部分或全部操作，例如，如圖所示，透過具有來自環境空氣溫度感測器(例如第1圖的感測器31)的輸入和具有至少一個功能的輸出(例如，第1圖的配電電路50)的計算裝置中的邏輯電路，該至少一個功能可選地限制CPU從外部電源的功耗，例如，透過斷開電流消耗元件，例如，USB type C介面。邏輯電路可以被配置為將從外部電源供應器提取的電流限制在不超過從第1圖的感測器31的傳統進氣溫度感測器的至少一次讀數計算的最大電流。例示性方法可以包括以下操作301a-313中的一部分或全部，如下所示：
301a：提供包括第一和第二曲線的最大系統功率與機外溫度曲線，例如如第2圖所示，或例如儲存在第1圖的系統控制器非揮發性記憶體43中的其他表或數據或公式，其用於確定作為來自傳統進氣溫度感測器的讀數的函數的最大電流並進入操作301b。
301b：系統控制器40執行機外溫度的測量並進入操作302。
302：系統控制器40測量系統功率並進入操作303。
303：如果最近測量的系統功率低於第2圖的曲線圖中的實線，則轉到操作308，否則，如果CPU節流信號(例如第1圖中的37)未被斷言(assert)，則執行操作303c將其斷言並繼續操作304否則操作305。
304：系統控制器40測量系統功率並進入操作305。
305a：如果最近測量的系統功率低於第2圖的圖中的實線(舉例)，則轉到操作313，否則：305b如果連接到由配電電路50控制的第一系統元件(功能或模組)未被斷言，則執行操作305c設置與第一系統元件相關聯的控制信號38中的第一個，從而斷開第一系統元件，並且進入操作306，否則(即，如果被斷言)操作307。
306：系統控制器40測量系統功率並進入操作307。
307：如果最近測量的系統功率低於第2圖的曲線中的實線，則轉到操作313，否則執行操作307a透過斷言另一個控制信號38關閉下一個系統元件，並轉到操作306。
308：如果任何系統元件斷開並且功率低於第2圖的曲線圖中的虛線曲線，則執行308a透過斷言控制信號38中的一個，以重新連接斷開的系統元件，例如最近斷開的系統元件並進入操作309。否則轉到操作310。
309：系統控制器40測量系統功率並進入操作308。
310：如果CPU節流信號被斷言，則取消斷言並進入操作311。
311：系統控制器40測量系統功率並進入操作312。
312：如果最近測量的系統功率低於第2圖的曲線圖中的實線，則轉到操作313，否則執行操作312a斷言CPU節流信號並轉到操作313。
313：等待合適的時間段，可能是10ms或100ms，然後返回到操作301。
根據某些實施例，可以提供如第5圖所示的設置方法，包括以下操作a-c中的一部分或全部：
a、提供第1圖的設備。
b、定義包括每個或至少一部分功率相關元件的優先級的系統策略，例如系統中的每個或至少一部分功耗功能或部件。
CPU節流是降低功耗的可能的初始(即最高優先級)候選者，其次(即，接下來是優先級降序)，也許是透過USB或USB type c的電池充電元件，接著(即下一個優先級降序)，也許是外部高功率USB端口。這可以透過“動態發生(on the fly)”完成；如果裝置被連接以被充電，則可以將其標記為低優先級，而直接影響用戶體驗的顯示器或喇叭可以是較高優先級的裝置，儘管可以例如降低顯示亮度。另一個例子是具有顯示器和充電器的系統。為了保持一定的功率位準，例如本文所描述的，僅當顯示器關閉時才使其能充電。
優先級可能會根據系統電源狀態而有所變化，例如系統處於開啟狀態，但顯示器關閉時。
可選地，依賴於外部電源供應器的某些功耗部件或功能被定義為非關鍵的，無論是無條件地，即永久非關鍵的，或僅在某些時間，或在某些情況下。
通常，系統策略定義了功率降低順序的序列。應用於非關鍵部件的操作，以在必要時降低功率，即哪些非關鍵部件是第一個，哪些是下一個等等，其中通常以定義的順序執行功率降低操作，直到功率低於溫度要求的最大位準，此時功率降低操作的順序可能會中止。
c、提供如本文所述的轉換表，並儲存在電腦記憶體中(例如，在第1圖的非揮發性記憶體43中)。第一個表，表1可以指示環境進氣溫度感測器的每個測量值的機外溫度。
將進氣量感測器測量的溫度轉換為機外溫度的表格，可能與系統功耗有一部分相關性，因此進氣溫度和系統功耗可能與表中的機外溫度相關。
外部溫度與機外溫度測量和系統功耗的對照可以透過在多個系統變化的受控外部溫度下測量和記錄系統功耗和測量的進氣溫度感測器31溫度來產生，例如由系統製造商控制的測試環境。
可以提供第二個表，其將從表1計算的環境溫度與最大允許功耗相關聯，例如基於第2圖的最大系統功率與機外溫度曲線圖。
一般來說，在受控情況下，預先測試的任何合適的模型可用於計算作為測量進氣溫度的函數的環境溫度，如上述表1。測量的進氣溫度可以以任何方式進行調整或操作，以估計環境溫度，這反過來確定電流極限，或直接從測量的進氣溫度確定電流極限。例如，測量的進氣溫度x可以乘以因子，可以添加溫度補償，或者可以使用具有輸入和輸出溫度的表來運用測量的進氣溫度。
該表可以包括儲存進氣測量溫度範圍的第一行(column)，以及儲存第一行中每個值的外部溫度(也就是環境溫度)的估計的第二行。如果系統功率影響外部溫度，則可以為多個系統功率位準中的每一個提供多列(row)環境溫度與外部估計溫度。
視需要可以在表格中的值之間採用內插值(線性或高階)。
根據示例給出以下表1：
應注意的是，對於10W的系統功率，機外空氣溫度Y是X-2，其中X是進氣溫度。
對於10Watt使用內插值，給定攝氏13度的進氣溫度， Y=8+((18-8)/(20-10))*(13-10)=11 或者，經整理後：Y=8+3=11。通常，應該理解的是，將由進氣溫度感測器測量的溫度與實際機外溫度相關聯，而不是使用表中內容(進氣溫度與進氣溫度)相關聯，或者可以使用分析計算來將機外溫度以函數計算，如，進氣溫度的線性函數。
某些實施例的優點包括： a、為現代系統用戶提供維護用戶體驗，例如，如果個人購買捆綁在一起的電子裝置和電源，然後要將她或他的PC連接到更高的圖形化要求或外部裝置，然後發現他沒有足夠的電源。本發明的教示可以避免在稍後或甚至最初購買大的電源供應器。 b、更大的電源供應器成本效益，因為對於給定的電源供應器，能提供更多的電流。
應當理解，本文中的具體細節不旨在是限制性的。例如，第6圖示出了根據本發明的實施例的用於調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流的常規方法。
可以理解的是，諸如“強制性(mandatory)”、“必需(required)”、“需要(need)”和“必須(must)”這樣的術語是指為了清楚起見在此處描述的特定實現或應用的上下文中進行的實現選擇，並且不旨在限制，因為在替代的實施中，相同的元素可能被定義為不是強制性的、不是必需的、甚至可能被完全移除。
每個模組或部件或處理器可以集中在單個物理位置或物理裝置中，或分佈在數個物理位置或物理裝置。
其中包括在本揭露的範圍內的是根據本文的描述的電磁信號。這些可以以適當的順序攜帶用於執行本文所示和所述的任何方法的任何或所有操作的電腦可讀指令，包括適當地同時執行適當的操作組；用於以任何合適的順序執行本文示出和描述的任何方法的任何或所有操作的機器可讀指令；由機器可讀的程序儲存裝置，有形地體現了可由機器執行的指令程序，以任何合適的順序執行本文所示和所述的任何方法的任一或所有操作，即不一定如圖所示，包括平行執行各種操作，而不是如圖所示順序執行；用於以任何合適的順序執行本文示出和描述的任何方法的任何或所有操作的機器可讀指令；由機器可讀的程序儲存裝置，有形地體現了可由機器執行的指令程序，以任何合適的順序執行本文所示和所述的任何方法的任一或所有操作，即不一定如圖所示，包括平行執行各種操作，而不是如圖所示順序執行；電腦程式產品包括具有電腦可讀程序代碼的電腦可用介質，諸如可執行代碼，已埋藏在其中，及/或包括用於以任何適當的順序執行本文所示和描述的任何方法的任一或所有操作的電腦可讀程序代碼；當以任何適當的順序執行時，本文所示和描述的任何方法的任一或所有操作產生的任何技術效果；任何合適的設備或裝置或其組合，被編程為以任何合適的順序單獨或組合地執行本文所示和所述的任何方法的任一或所有操作；每個電子裝置包括至少一個處理器及/或協作輸入裝置及/或輸出裝置，並且可操作地執行例如，在本軟體中顯示和描述的任何操作；電腦程式產品包括具有電腦可讀程式代碼的電腦可用介質，諸如可執行代碼，其中已體現在其中，及/或包括用於執行本文所示和描述的任何方法的任何或所有操作的電腦可讀程式代碼，以任何適當的順序；當以任何適當的順序執行時，本文所示和描述的任何方法的任何或所有操作產生的任何技術效果；任何合適的裝置或裝置或其組合，被編程為以任何合適的順序單獨或組合地執行本文所示和所述的任何方法的任何或所有操作；每個電子裝置包括至少一個處理器及/或協作輸入裝置及/或輸出裝置，並且可操作以在軟體中執行本文所示和描述的任何操作；資訊儲存裝置或物理記錄，例如，磁碟或硬碟，使得至少一個電腦或其他裝置被配置為以任何合適的順序執行本文示出和描述的任何方法的任一或所有操作；至少一個程式預先儲存在，例如，在記憶體中或資訊網絡(例如，網際網路(Internet))上，在下載之前或之後，其以任何適當的順序體現了本文示出和描述的任何方法的任一或全部操作，以及上載或下載方法，以及包括使用它們的服務器及/或客戶端的系統；至少一個處理器被配置為執行所描述的操作的任何組合或者執行所述模組的任何組合；以及以任何合適的順序執行本文所示和所述的任何方法的任一或所有操作的硬體，單獨地或與軟體結合使用。本文描述的任何電腦可讀或機器可讀介質旨在包括非暫態的電腦或機器可讀介質。
在本文的實施例的中描述的本發明的特徵及操作可以單獨提供，也可以組合提供。例如，系統實施例旨在包括相應的處理實施例，反之亦然。
相反地​​，本發明的特徵，包括在單個實施例或特定順序的上下文中被簡單描述的操作可以單獨提供或以任何合適的子組合提供，包括本領域已知的特徵(特別是但不限於在背景技術部分或其中提及的出版物中描述的那些)或以不同的順序。本文中使用的“例如(e.g.)”在特定實施例的意義上是不旨在限制的。每個方法可以包括例如如本文所示或描述的適當順序的所示或描述的一部分或全部操作。
10‧‧‧底盤風扇
100‧‧‧底盤
110‧‧‧外部電壓調節器
111‧‧‧AC電纜
112‧‧‧低壓DC電纜
113‧‧‧外部電源供應器
20‧‧‧進氣流
200‧‧‧DC源
201‧‧‧電晶體
202‧‧‧負載
30‧‧‧主機板
31‧‧‧進氣溫度感測器
32‧‧‧CPU風扇
33‧‧‧散熱器
34‧‧‧CPU
35、PCH/FCH‧‧‧晶片組
36‧‧‧功率測量元件
37‧‧‧時脈節流信號
38‧‧‧控制信號
40‧‧‧系統控制器
41‧‧‧熱監測介面
42‧‧‧電力監測介面
43‧‧‧非揮發性記憶體
50‧‧‧配電電路
60、61‧‧‧信號
301a、301b、302、303a、303b、303c、304、305a、305b、305c、306、307、307a、308、308a、309、310、311、312、312a、313、610、620、630、A、B、C‧‧‧步驟
DC‧‧‧直流電
NVM‧‧‧非揮發性記憶體
Q1、Q2、Qn‧‧‧電晶體
第1圖是被配置為改進對來自外部電源供應器的功耗的調節的電子裝置的簡化的半圖示半方塊圖。
第2圖是包括由虛線表示的第一實心曲線和第二“更安全”曲線的最大安全系統功率對環境溫度曲線的示例。
第3圖是用於限制電流的斷開電路的線路圖。
第4圖一起形成了由計算裝置中的邏輯電路執行的方法的簡化流程圖，計算裝置具有來自機外空氣溫度感測器的輸入，和從外部電源供應器具有至少一個可選擇地限制CPU的功耗的至少一個功能的到處理器的輸出。
第5圖是可以在本文所示和描述的系統的正常操作之前的設置方法的簡化流程圖。
第6圖是根據本發明的實施例的用於調節由電子裝置從外部電源供應器提取的電流的方法的簡化流程圖。
包括在本發明的範圍內的方法和系統可以以任何合適的順序，包括例如具體示出的實施方式中所示的功能塊中的一部分(例如，任何合適的子集)或全部，例如，如圖所示。
本文描述和示出的計算、功能或邏輯部件可以以各種形式實現，例如，作為硬體電路，例如但不限於定制VLSI電路或閘陣列或可編程硬體裝置，例如但不限於FPGA，或作為軟體儲存在至少一個有形或無形的電腦可讀介質上並且可由至少一個處理器執行的程式代碼，或其任何合適的組合。
如果提供的話，本文描述的韌體所實現的功能可以保存在任何合適的儲存裝置中，並且合適的處理單元(又叫做處理器)可以被配置為執行韌體代碼。。或者，本文所描述的某些實施例可以部分地或只在硬體中執行，在這種情況下，這裡描述的一部分或全部變量、參數和計算可以在硬體中執行。
本文描述的任何邏輯功能可以被執行為即時應用，如果適當，並且可以採用任何合適的架構選項，例如但不限於FPGA、ASIC或DSP或其任何合適的組合。
這裡提到的任何硬體部件實際上可以包括一個或多個硬體裝置，例如可以為彼此相近或相遠離設置的晶片。

Claims (16)

  1. 一種用於調節由一電子裝置從一外部電源供應器提取的電流的設備，其中該電子裝置包括一空氣溫度感測器，該設備包括： 一計算裝置，其包括重複地計算要從該外部電源供應器提取的一最大電流的一邏輯電路，該計算裝置係從該空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算該最大電流；以及 一限流裝置，係限制從該外部電源供應器提取的電流不超過該最大電流。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的設備，其中該計算裝置被配置在該電子裝置的內部。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的設備，其中該計算裝置係從該空氣溫度感測器接收多個讀數，並組合該多個讀數以獲得更可靠的一溫度指標。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的設備，其中該計算裝置係從該空氣溫度感測器接收多個讀數，並比較該多個讀數以確定一空氣溫度是穩定、升高或下降，以及計算該最大電流，其中在溫度升高的情況下該計算裝置計算出的該最大電流小於在溫度下降的情況下該計算裝置計算出的該最大電流。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的設備，其中該限流裝置執行以下操作： 當從該外部電源供應器提取的一總電流傾向超過該最大電流時，將供給至該電子裝置的一非關鍵部件的電流從一當前位準降低到低於該當前位準的一新位準，直到該非關鍵部件從該外部電源供應器提取的電流低於該當前位準；以及 當從該外部電源供應器提取的電流不再傾向超過該最大電流時，供給至該電子裝置的該非關鍵部件的電流從該新位準增加到一較新位準，即是使該非關鍵部件再次自由的從該外部電源供應器以該新位準提取電流。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的設備，其中該較新位準是該當前位準，使得該限流裝置可操作並將提供給該非關鍵部件的電流恢復到一預減位準。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的設備，其中該限流裝置執行以下操作： 當從該外部電源供應器提取的一總電流傾向超過該最大電流時，斷開消耗電流的該非關鍵部件，直到該非關鍵部件停止從該外部電源供應器提取電流；以及 當從該外部電源供應器提取的電流不再傾向超過該最大電流時，重新連接該非關鍵部件，即是使該非關鍵部件能夠自由地從該外部電源供應器提取電流。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的設備，其中該電子裝置包括一電腦。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的設備，其中該電腦包括一CPU時脈，並且其中該限流裝置包括一時脈節流裝置，用以選擇性減速該CPU時脈，從而降低CPU功耗。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的設備，其中該限流裝置將一PROCHOT＃信號用於減速該CPU時脈，從而限制功率消耗。
  11. 一種用於調節來自一電源供應器的一電子裝置的電流的方法，該電子裝置包括一空氣溫度感測器，該方法包括： 使用一計算裝置，該計算裝置包含重複計算要從該電源供應器提取的一最大電流的一邏輯電路，而該計算裝置從該空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算該最大電流；以及 使用一限流裝置將從該電源供應器提取的電流限制到不超過該最大電流。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中該空氣溫度感測器向一風扇速度控制邏輯電路提供一空氣溫度讀數，以控制該電子裝置中的一風扇的速度。
  13. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中該電源供應器包括與該電子裝置分開容納的一外部電源供應器。
  14. 一種用於調節由一電子裝置從一外部電源供應器提取的電流的系統，該電子裝置包括一殼體，設置在該殼體內部的一空氣溫度感測器，以及一計算裝置，其執行以下操作： 重複接收來自該空氣溫度感測器的多個溫度樣本，並且響應地執行至少一功能，且該至少一功能不是用於調節該電子裝置從該外部電源供應器提取的電流；及 產生至少一個輸出信號，以調節由該電子裝置從該外部電源供應器提取的電流，其中該輸出信號係基於該多個溫度樣本之外的至少一個變量； 該系統包括： 一數據儲存庫，設置於該計算裝置上並儲存數據，其規定在多個溫度等級中的每一個的該電子裝置從該外部電源供應器提取的一最大電流位準；及 一邏輯電路，設置在該計算裝置上，基於所接收到的該多個溫度樣本中的至少一個重複訪問該數據儲存庫，以檢索到該最大電流位準，並且生成一輸出，調節該電子裝置從該外部電源供應器提取的電流，其中該輸出等同於檢索到的該最大電流位準。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述的系統，其中該至少一功能包括風扇速度調節。
  16. 一種電腦程式產品，包括具有實行在其中的一電腦可讀程式代碼的一非暫態實體電腦可讀介質，該電腦可讀程式代碼適於執行以實現用於調節一電子裝置從一電源供應器提取的電流的一方法，該電子裝置包括一空氣溫度感測器，該方法包括： 使用一計算裝置，該計算裝置包含重複計算要從該電源供應器提取的一最大電流的一邏輯電路，而該計算裝置從該空氣溫度感測器接收至少一個讀數並相應地計算該最大電流；以及 使用一限流裝置將從該電源供應器提取的電流限制到不超過該最大電流。
TW106134166A 2017-01-05 2017-10-03 用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品 TWI652569B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/399,566 2017-01-05
US15/399,566 US10175748B2 (en) 2017-01-05 2017-01-05 System, method and computer program product for improved regulation of an electrical device's consumption of power from an external power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201826080A true TW201826080A (zh) 2018-07-16
TWI652569B TWI652569B (zh) 2019-03-01

Family

ID=62711707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106134166A TWI652569B (zh) 2017-01-05 2017-10-03 用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10175748B2 (zh)
JP (1) JP6748625B2 (zh)
CN (1) CN108279715B (zh)
TW (1) TWI652569B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI682273B (zh) * 2018-09-13 2020-01-11 緯創資通股份有限公司 儲存裝置的電源控制方法與使用此方法的電子系統

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10871818B1 (en) * 2017-09-11 2020-12-22 Apple Inc. Component power consumption management determining whether the power availability of the power source exceeds the expected power consumption
CN109450005A (zh) * 2018-10-30 2019-03-08 北京小米移动软件有限公司 插排的控制方法及装置
US11467641B2 (en) * 2019-01-15 2022-10-11 Dell Products, Lp System and method for dynamically identifying a power adaptor power rating based on operating conditions
WO2021021201A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Computing devices
US11829168B2 (en) 2019-12-08 2023-11-28 Qualcomm Incorporated Power management circuit including on-board current-sense resistor and on-die current sensor
US11442519B1 (en) * 2021-02-23 2022-09-13 Dell Products L.P. External power supply and method to enhance the output power delivered by an external power supply
CN113672065B (zh) * 2021-08-25 2023-03-21 锐捷网络股份有限公司 一种风扇调速的方法、装置及存储介质
US20230070036A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-09 Dell Products L.P. System and method of configuring an information handling system based at least on an ambient temperature
CN117009154A (zh) * 2022-04-28 2023-11-07 富联精密电子(天津)有限公司 验证方法、开发板、验证系统及计算机可读存储介质
US20240085971A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 Qualcomm Incorporated Limits management for a processor power distribution network

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1010303C2 (nl) * 1998-10-13 2000-04-17 Hollandse Signaalapparaten Bv Beveiliging.
US6889332B2 (en) * 2001-12-11 2005-05-03 Advanced Micro Devices, Inc. Variable maximum die temperature based on performance state
JP3692089B2 (ja) * 2002-04-02 2005-09-07 株式会社東芝 消費電力制御方法及び情報処理装置
US7275012B2 (en) * 2002-12-30 2007-09-25 Intel Corporation Automated method and apparatus for processor thermal validation
US7222246B2 (en) * 2003-09-26 2007-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for determining number of dynamically temperature-adjusted power supply units needed to supply power according to measure operating temperature of power supply units
US8374730B2 (en) * 2005-08-25 2013-02-12 Apple Inc. Methods and apparatuses for dynamic thermal control
US7721128B2 (en) * 2005-11-29 2010-05-18 International Business Machines Corporation Implementation of thermal throttling logic
CN101055541A (zh) * 2007-03-05 2007-10-17 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种计算机温控降噪方法
JP5283762B2 (ja) * 2009-12-14 2013-09-04 富士通株式会社 演算処理装置、情報処理装置及びその制御方法
JP2012123734A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Nec Corp スイッチャおよびスイッチャの電源管理方法
TW201245946A (en) 2011-05-13 2012-11-16 Golden Emperor Internat Ltd A system for monitoring power of a computer
JP5692137B2 (ja) * 2012-03-28 2015-04-01 日本電気株式会社 消費電力制御装置、情報処理装置、消費電力制御方法、及びプログラム
JP5983888B2 (ja) * 2013-09-13 2016-09-06 富士通株式会社 情報処理システム、情報処理装置、制御装置、プログラム、及び消費電力制御方法
JP2015130035A (ja) * 2014-01-07 2015-07-16 富士通株式会社 半導体装置および制御方法
CN107193300A (zh) * 2017-07-13 2017-09-22 哈尔滨威克科技有限公司 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI682273B (zh) * 2018-09-13 2020-01-11 緯創資通股份有限公司 儲存裝置的電源控制方法與使用此方法的電子系統

Also Published As

Publication number Publication date
US10175748B2 (en) 2019-01-08
JP6748625B2 (ja) 2020-09-02
CN108279715B (zh) 2021-04-27
US20180188800A1 (en) 2018-07-05
JP2018139099A (ja) 2018-09-06
CN108279715A (zh) 2018-07-13
TWI652569B (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI652569B (zh) 用於改進電子裝置對外部電源供應器之功耗調節的設備、系統、方法和電腦程式產品
US9703336B2 (en) System and method for thermal management in a multi-functional portable computing device
US9032223B2 (en) Techniques to manage operational parameters for a processor
KR101833601B1 (ko) 휴대용 컴퓨팅 디바이스로부터 주위 온도를 추정하기 위한 시스템 및 방법
US7062933B2 (en) Separate thermal and electrical throttling limits in processors
EP2962169B1 (en) System and method for thermal management in a portable computing device using thermal resistance values to predict optimum power levels
EP2877907B1 (en) Autonomous thermal controller for power management ic
JP5437077B2 (ja) プロセッサと電力システムとを備えるシステム及びこれの動作方法
EP2766788B1 (en) System and method for determining thermal management policy from leakage current measurement
CN103821747B (zh) 风扇控制系统、计算机系统及其风扇控制的方法
TWI633491B (zh) 基於確定性電流的處理器晶片頻率最佳化
Rotem et al. Power and thermal constraints of modern system-on-a-chip computer
US20120329377A1 (en) Fan control system, computer system, and method for controlling fan speed thereof
US20140371944A1 (en) System and method for estimating ambient temperature of a portable computing device using a voice coil
CN110214298B (zh) 用于便携式计算设备中的情境感知热管理和工作负荷调度的系统和方法
TW202321871A (zh) 處理器核心能源管理技術
TWI683215B (zh) 計算裝置中使用管理控制器的散熱管理方法與系統
US20170030364A1 (en) Proactive control of electronic device cooling
US20070284431A1 (en) Power Supply Unit with Smart Control on Cooling Device
US20210181823A1 (en) Proactive control of electronic device cooling
US11630003B2 (en) Temperature control system for central processing unit and temperature control method thereof
CN102478934A (zh) 散热装置及其散热方法