WO2014202692A2 - Computer system and overload protection circuit - Google Patents
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- WO2014202692A2 WO2014202692A2 PCT/EP2014/062882 EP2014062882W WO2014202692A2 WO 2014202692 A2 WO2014202692 A2 WO 2014202692A2 EP 2014062882 W EP2014062882 W EP 2014062882W WO 2014202692 A2 WO2014202692 A2 WO 2014202692A2
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- G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
Definitions
- the invention relates to a computer system with a power supply unit and an overload protection circuit, and to a computer system
- Computer systems provided a power supply, which is a primary
- the object of the invention is to provide a robust computer system and an overload protection circuit for improving the
- the object is achieved by a computer system having a power receiving component and a power supply for converting a primary power voltage into a secondary power supply voltage.
- the computer system also has one
- the computer system includes an overload protection circuit configured to monitor a level of the secondary supply voltage. When falling below a predetermined voltage value of secondary supply voltage sends the
- Overload protection circuit a control signal to the power receiving component to reduce the power consumption of the power receiving component.
- Overload protection circuit is designed to switch the secondary supply voltage between the power supply and the
- Voltage regulator is that all the equipment of the
- Voltage regulator can be monitored. This monitors that the sum of the power consumptions of all the components supplied by the voltage regulator is not too high is. This allows the power supply to be protected by the monitoring.
- An overload protection circuit configured to stop sending the control signal to the power receiving component after the predetermined voltage value of the
- Control signal can be withdrawn.
- the transmission of the control signal to the power receiving component is terminated after a predetermined delay, after the
- the power receiving component and the overload protection circuit on a common circuit board, in particular one
- the power receiving component is a processor. Since the processor is one of the largest power consumers of the computer system, reducing its power consumption is particularly effective. According to a further advantageous embodiment that is
- Control signal a PROCHOT signal that limits the power consumption of the processor.
- the power consumption of the processor can quickly be severely limited without having to implement a circuit that reduces the power consumption of the processor
- Overload protection circuit has two resistors, which together form a resistor divider.
- Resistor divider is arranged between a line of a secondary supply voltage and a reference potential, in particular a ground terminal.
- the overload protection circuit further includes a reset IC, which includes a
- the detected voltage signal then becomes a reference voltage compared and provided depending on the comparison, a control signal.
- a reset IC is particularly suitable for providing a control signal in response to a voltage comparison.
- Overload protection circuit to an additional capacitor whose capacity for determining a predetermined
- a capacitor is provided for determining the delay time.
- a discharge time dependent on the capacitance of the capacitor can be used to determine how long the delay will be.
- FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a
- Figure 2 is a block diagram of an embodiment of a
- FIG. 1 shows a computer system 1 according to an embodiment of the invention.
- the computer system 1 has a power supply 2.
- the power supply 2 is in the embodiment as internal
- the power supply 2 can also be arranged outside the computer system 1 as an external power supply.
- the power supply 2 converts a primary supply voltage, which
- the primary mains voltage in the exemplary embodiment is an AC mains voltage of 230 V and the secondary
- Supply voltage is a DC voltage of 20 V.
- the secondary supply voltage is supplied to a voltage regulator 3.
- the voltage regulator 3 converts the secondary supply voltage again
- the power receiving component 4 is a processor. Two more processors
- the two indicated lines supply, for example, a memory, not shown, and a non-illustrated
- the power consumption of the computer system 1 is intended in
- Performance limit remain. That is, the consumption of the computer system 1 does not exceed 60W. The performance
- turbo boost accesses the power consumption exceeds 40 W. If this is the case, then breaks the secondary supply voltage, which provides the power supply 2, a. This can cause the power supply 2 to be damaged.
- an overload protection circuit 5 is provided.
- the overload protection circuit 5 monitors the level of the secondary supply voltage at the output of the power supply 2 and thus before the voltage regulator 3. If the measured signal falls below a predetermined voltage value, then the Overload protection circuit 5 a signal to the power
- this signal is a PROCHOT signal which limits a clock frequency of the processor. This will immediately reduce the processor's power consumption to less than 20W. Of course, it is also conceivable that 4 other signals are sent to any power receiving components. If, as described in the exemplary embodiment, a PROCHOT signal was sent to the processor and the power was reduced, then it can be seen that the secondary
- Reference value can be selected, as for the comparison at
- the transmission of the control signal to the power receiving component 4 is interrupted only after a delay time. This is necessary, for example, if the power supply unit 2 has a magnetic element, such as a transformer.
- FIG. 2 shows an embodiment of the overload protection circuit 5 according to an embodiment of the invention.
- One Resistor divider consisting of the resistors 7 and 8 is in this case between a ground reference point and a
- Voltage regulator 3 connected.
- the figure 2 is an illustration of the connecting line, which leads from the power supply 2 to the voltage regulator 3, for the sake of
- the line LI shown in Figure 2 is connected to this connection line.
- the overload protection circuit 5 according to FIG. 2 furthermore has a reset IC 9.
- the reset IC 9 compares
- Embodiment 3 V If the measured
- Voltage signal is the reference voltage, so is about the
- Line L2 provided a control signal.
- the control signal is sent directly to the power-receiving component 4.
- This control signal is in the exemplary embodiment a PROCHOT signal, which by the
- Power consumption has the consequence. However, if the power receiving component 4 is a different device than a processor, then another control signal may be selected.
- the control signal provided in this case by the reset IC 9 is also chosen such that a reduction of the
- FIG. 2 shows a capacitor 6
- the capacitor 6 is between a
- Capacitor 6 Reference potential, arranged in the embodiment of a ground point and the reset IC 9.
- the amount of capacity of the Capacitor 6 is used here for a predetermined delay time in the transmission of the control signal from the reset IC 9 to the power receiving component 4th
- the delay time will be this way
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Abstract
The invention relates to a computer system (1), which has a component (4) that consumes power and a power supply unit (2) for converting a primary mains voltage into a secondary supply voltage. The computer system (1) additionally has a voltage regulator (3), which converts the secondary supply voltage into at least one operating voltage for the component (4) that consumes power. The computer system (1) further has an overload protection circuit (5). The overload protection circuit (5) is equipped to monitor a level of the secondary supply voltage and, when the secondary supply voltage falls below a predetermined voltage value, to send a control signal to the component (4) that consumes power. As a result of the sending of the control signal, the power consumption of the component (4) that consumes power is reduced. The overflow protection circuit (5) is equipped to monitor the secondary supply voltage between the power supply unit (2) and the voltage regulator (3). The invention further relates to an overload protection circuit for use in such a computer system (1).
Description
Beschreibung description
Computersystem und Überlastschutzschaltung Die Erfindung betrifft ein Computersystem mit einem Netzteil und einer Überlastschutzschaltung sowie eine The invention relates to a computer system with a power supply unit and an overload protection circuit, and to a computer system
ÜberlastschützSchaltung . Overload contactor circuit.
Zur Versorgung eines Computersystems mit Energie ist in To supply a computer system with energy is in
Computersystemen ein Netzteil vorgesehen, das eine primäreComputer systems provided a power supply, which is a primary
Netzspannung in eine sekundäre Versorgungsspannung Mains voltage in a secondary supply voltage
transformiert, mit der das Computersystem arbeiten kann. transformed, with which the computer system can work.
Unterschiedliche Komponenten in den Computersystemen nehmen unterschiedlich Leistung auf. Benötigen eine oder mehrere Komponenten mehr Energie, als das Netzteil bereitstellen kann, so kann dies dazu führen, dass das Netzteil einen Different components in the computer systems take on different performance. If one or more components require more energy than the power supply can provide, this can lead to a power supply failure
Defekt erleidet. Defect suffers.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein robustes Computersystem und eine Überlastschutzschaltung zur Verbesserung der The object of the invention is to provide a robust computer system and an overload protection circuit for improving the
Betriebssicherheit eines Computersystems zu beschreiben. Operational safety of a computer system to describe.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computersystem gelöst, welches eine Leistung aufnehmende Komponente und ein Netzteil zum Umwandeln einer primären Netzspannung in eine sekundäre Versorgungsspannung aufweist. Das Computersystem weist zusätzlich einen According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a computer system having a power receiving component and a power supply for converting a primary power voltage into a secondary power supply voltage. The computer system also has one
Spannungsregler auf, der die sekundäre Versorgungsspannung in wenigstens eine Betriebsspannung für die Leistung aufnehmende Komponente umwandelt. Des Weiteren weist das Computersystem eine Überlastschutzschaltung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Höhe der sekundären Versorgungsspannung zu überwachen. Bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts der
sekundären Versorgungsspannung sendet die Voltage regulator, which converts the secondary supply voltage into at least one operating voltage for the power receiving component. Furthermore, the computer system includes an overload protection circuit configured to monitor a level of the secondary supply voltage. When falling below a predetermined voltage value of secondary supply voltage sends the
Überlastschutzschaltung ein Steuersignal an die Leistung aufnehmende Komponente, um die Leistungsaufnahme der Leistung aufnehmenden Komponente zu reduzieren. Die Overload protection circuit, a control signal to the power receiving component to reduce the power consumption of the power receiving component. The
Überlastschutzschaltung ist dazu eingerichtet, die sekundäre Versorgungsspannung zwischen dem Netzteil und dem Overload protection circuit is designed to switch the secondary supply voltage between the power supply and the
Spannungsregler zu überwachen. Monitor voltage regulator.
Durch Überwachen der sekundären Versorgungsspannung wird sichergestellt, dass die Leistungsaufnahme des By monitoring the secondary supply voltage, it is ensured that the power consumption of the
Computersystems nicht zu hoch ist. Sinkt die sekundäre Computer system is not too high. Decreases the secondary
Versorgungsspannung unter einen bestimmten Wert, so nimmt zumindest eine Komponente des Computersystems zu viel Supply voltage below a certain value, so at least one component of the computer system takes too much
Leistung auf. Es wird angenommen, dass es sich hierbei um die Leistung aufnehmende Komponente handelt. Daher wird die Power up. It is assumed that this is the power receiving component. Therefore, the
Leistungsaufnahme der Leistung aufnehmenden Komponente begrenzt. Hierdurch sinkt die Leistungsaufnahme des Power consumption of the power receiving component limited. This reduces the power consumption of the
Computersystems und die sekundäre Versorgungsspannung steigt wieder. Somit wird das Netzteil des Computersystems nicht überlastet. Eine derartige Überlastung kann beispielsweise dann entstehen, wenn ein Prozessor eines stark beanspruchten Computersystems einen sogenannten Turbo Boost Zugriff ausführen muss. Hierbei wird der Prozessor kurzzeitig Computer system and the secondary supply voltage rises again. Thus, the power supply of the computer system is not overloaded. Such an overload can occur, for example, when a processor of a heavily used computer system has to execute a so-called turbo boost access. This is the processor for a short time
übertaktet, was zu einer erhöhten Leistungsfähigkeit, aber auch zu einer erhöhten Leistungsaufnahme führt. Overclocked, which leads to increased performance, but also to increased power consumption.
Ein Vorteil der Überwachung der sekundären An advantage of monitoring the secondary
Versorgungsspannung zwischen dem Netzteil und dem Supply voltage between the power supply and the
Spannungsregler ist es, dass alle Geräte, die von dem Voltage regulator is that all the equipment of the
Spannungsregler versorgt werden überwacht werden. Hierdurch wird überwacht, dass die Summe der Leistungsaufnahmen aller von dem Spannungsregler versorgten Komponenten nicht zu hoch
ist. So kann das Netzteil durch die Überwachung geschützt werden . Voltage regulator can be monitored. This monitors that the sum of the power consumptions of all the components supplied by the voltage regulator is not too high is. This allows the power supply to be protected by the monitoring.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die According to an advantageous embodiment, the
Überlastschutzschaltung dazu eingerichtet, das Senden des Steuersignals an die Leistung aufnehmende Komponente zu beenden, nachdem der vorbestimmte Spannungswert der An overload protection circuit configured to stop sending the control signal to the power receiving component after the predetermined voltage value of the
sekundären Versorgungsspannung des Netzteils überschritten wurde . secondary supply voltage of the power supply has been exceeded.
Wurde die Leistung der Leistung aufnehmenden Komponente reduziert, so ist zu erwarten, dass die sekundäre If the performance of the receiving component has been reduced, then it is expected that the secondary
Versorgungsspannung wieder steigt. Übersteigt die sekundäre Versorgungsspannung wieder den vorbestimmten Spannungswert, so besteht keine Gefahr mehr, dass mehr Leistung verbraucht wird als das Netzteil bereitstellen kann, und das Supply voltage rises again. If the secondary supply voltage again exceeds the predetermined voltage value, there is no longer any danger that more power will be consumed than can be provided by the power supply unit
Steuersignal kann zurückgenommen werden. Control signal can be withdrawn.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Senden des Steuersignals an die Leistung aufnehmende Komponente nach einer vorbestimmten Verzögerung beendet, nachdem der According to an advantageous embodiment, the transmission of the control signal to the power receiving component is terminated after a predetermined delay, after the
vorbestimmte Spannungswert der sekundären Versorgungsspannung des Netzteils überschritten wurde. Dadurch, dass eine predetermined voltage value of the secondary supply voltage of the power supply has been exceeded. Because of that
zusätzliche Verzögerung vorgesehen ist, bevor die volle additional delay is provided before the full
Leistungsaufnahme der Komponente wiederhergestellt ist, wird dem Netzteil genügend Zeit eingeräumt, damit ein im Netzteil verwendeter Schaltregler wieder seine volle Power consumption of the component is restored, the power supply is given sufficient time so that used in the power supply switching regulator again its full
Leistungsfähigkeit zu erreichen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Leistung aufnehmende Komponente und die Überlastschutzschaltung auf einer gemeinsamen Leiterplatte, insbesondere einer Achieve efficiency. According to an advantageous embodiment, the power receiving component and the overload protection circuit on a common circuit board, in particular one
Hauptplatine des Computersystems, angeordnet. Dadurch, dass
die Überlastschutzschaltung und die Leistung aufnehmende Komponente auf der gleichen Platine angeordnet sind, kann auf eine zusätzliche Platine oder ein externes Bauteil verzichtet werden. Dies reduziert den Aufwand des Implementierens der Schaltung erheblich. Auch wird die Sicherheit des Motherboard of the computer system, arranged. As a result of that the overload protection circuit and the power receiving component are arranged on the same board, can be dispensed with an additional board or an external component. This significantly reduces the effort of implementing the circuit. Also, the safety of the
Computersystems erhöht, wenn die Komponenten auf der gleichen Platine angeordnet sind, da die Überlastschutzschaltung nicht umgangen werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Leistung aufnehmende Komponente ein Prozessor. Da der Prozessor einer der größten Leistungsverbraucher des Computersystems ist, ist eine Reduktion dessen Leistungsaufnahme besonders effektiv. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Computer system increases when the components are arranged on the same board, since the overload protection circuit can not be bypassed. According to an advantageous embodiment, the power receiving component is a processor. Since the processor is one of the largest power consumers of the computer system, reducing its power consumption is particularly effective. According to a further advantageous embodiment that is
Steuersignal ein PROCHOT-Signal , das die Leistungsaufnahme des Prozessors begrenzt. Durch Verwendung des an sich Control signal a PROCHOT signal that limits the power consumption of the processor. By using the itself
bekannten PROCHOT-Signals kann die Leistungsaufnahme des Prozessors schnell stark begrenzt werden, ohne eine Schaltung implementieren zu müssen, die die Leistungsaufnahme des known PROCHOT signal, the power consumption of the processor can quickly be severely limited without having to implement a circuit that reduces the power consumption of the processor
Prozessors auf andere Weise reduziert. Processor reduced in other ways.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine According to a second aspect of the invention is a
Überlastschutzschaltung zur Verwendung in einem Overload protection circuit for use in one
Computersystem gemäß dem ersten Aspekt beschrieben. Die Computer system described in the first aspect. The
Überlastschutzschaltung weist zwei Widerstände auf, die zusammen einen Widerstandsteiler bilden. Der Overload protection circuit has two resistors, which together form a resistor divider. Of the
Widerstandsteiler ist zwischen einer Leitung einer sekundären Versorgungsspannung und einem Bezugspotential, insbesondere einem Masseanschluss angeordnet. Die Überlastschutzschaltung weist des Weiteren einen Reset-IC auf, der ein Resistor divider is arranged between a line of a secondary supply voltage and a reference potential, in particular a ground terminal. The overload protection circuit further includes a reset IC, which includes a
Spannungssignal zwischen den Widerständen erfasst. Das erfasste Spannungssignal wird dann mit einer Referenzspannung
verglichen und in Abhängigkeit des Vergleichs ein Steuersignal bereitgestellt. Voltage signal between the resistors detected. The detected voltage signal then becomes a reference voltage compared and provided depending on the comparison, a control signal.
Ein Reset-IC eignet sich besonders dazu, ein Steuersignal in Abhängigkeit eines Spannungsvergleichs bereitzustellen. Durch die Anordnung des Reset-IC mit einem Widerstandsteiler und der Bereitstellung des Steuersignals wie im ersten Aspekt dargestellt wird eine Überlastschutzschaltung beschrieben, die eine direkte Steuerung der Leistungsaufnahme des A reset IC is particularly suitable for providing a control signal in response to a voltage comparison. The arrangement of the reset IC with a resistor divider and the provision of the control signal as shown in the first aspect, an overload protection circuit is described, which provides a direct control of the power consumption of
Computersystems ermöglicht. Computer system allows.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die According to an advantageous embodiment, the
Überlastschutzschaltung einen zusätzlich Kondensator auf, dessen Kapazität zur Bestimmung einer vorbestimmten Overload protection circuit to an additional capacitor whose capacity for determining a predetermined
Verzögerungszeit verwendet wird. Delay time is used.
Soll das Senden des Steuersignals von dem Reset-IC nach einer gewissen Verzögerung beendet werden, ist zur Bestimmung der Verzögerungszeit ein Kondensator vorgesehen. Über eine von der Kapazität des Kondensators abhängigen Entladezeit kann festgelegt werden, wie lang die Verzögerung ausfällt. If the transmission of the control signal from the reset IC is to be ended after a certain delay, a capacitor is provided for determining the delay time. A discharge time dependent on the capacitance of the capacitor can be used to determine how long the delay will be.
Vorteile einer solchen Verzögerung sind oben bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung beschrieben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Advantages of such a delay are described above with respect to the first aspect of the invention. The invention is described below with reference to
Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. Embodiments and the figures described in more detail.
Es zeigen: Figur 1 ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung eines FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a
erfindungsgemäßen Computersystems und
Figur 2 ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung einer computer system according to the invention and Figure 2 is a block diagram of an embodiment of a
erfindungsgemäßen ÜberlastschützSchaltung . overload contactor circuit according to the invention.
Figur 1 zeigt ein Computersystem 1 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Das Computersystem 1 weist ein Netzteil 2 auf. Das Netzteil 2 ist im Ausführungsbeispiel als internes FIG. 1 shows a computer system 1 according to an embodiment of the invention. The computer system 1 has a power supply 2. The power supply 2 is in the embodiment as internal
Netzteil innerhalb des Computersystems 1 dargestellt. Ebenso kann das Netzteil 2 jedoch auch außerhalb des Computersystems 1 als externes Netzteil angeordnet sein. Das Netzteil 2 wandelt eine primäre Versorgungsspannung, welche Power supply within the computer system 1 shown. Likewise, however, the power supply 2 can also be arranged outside the computer system 1 as an external power supply. The power supply 2 converts a primary supply voltage, which
beispielsweise über eine Netzleitung als Netzwechselspannung bereitgestellt wird, in eine sekundäre Versorgungsspannung um. Die primäre Netzspannung ist im Ausführungsbeispiel eine Netzwechselspannung von 230 V und die sekundäre is provided, for example via a power line as AC line voltage, in a secondary supply voltage. The primary mains voltage in the exemplary embodiment is an AC mains voltage of 230 V and the secondary
Versorgungsspannung ist eine Gleichspannung von 20 V. ImSupply voltage is a DC voltage of 20 V. Im
Ausführungsbeispiel wird die sekundäre Versorgungsspannung einem Spannungsregler 3 zugeführt. Der Spannungsregler 3 wandelt die sekundäre Versorgungsspannung wiederum in Embodiment, the secondary supply voltage is supplied to a voltage regulator 3. The voltage regulator 3 converts the secondary supply voltage again
unterschiedliche Betriebsspannungen um. Mit Hilfe dieser Betriebsspannungen können verschiedene elektronische Bauteile in dem Computersystem 1 betrieben werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Figur 1 lediglich eine Leistung aufnehmende Komponente 4 dargestellt, welche mit einer different operating voltages. With the aid of these operating voltages, various electronic components can be operated in the computer system 1. For the sake of clarity, only a power receiving component 4 is shown in the figure 1, which with a
Betriebsspannung, die der Spannungsregler 3 bereitstellt, versorgt wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Leistung aufnehmende Komponente 4 ein Prozessor. Zwei weitere Operating voltage that provides the voltage regulator 3, is supplied. In the exemplary embodiment, the power receiving component 4 is a processor. Two more
Versorgungsleitungen des Spannungsreglers 3 sind in Figur 1 angedeutet. Es ist selbstverständlich eine beliebige Anzahl Leitungen mit verschiedenen Betriebsspannungen für Supply lines of the voltage regulator 3 are indicated in FIG. It is of course any number of lines with different operating voltages for
unterschiedliche Verbraucher möglich. Die beiden angedeuteten Leitungen versorgen beispielsweise einen nicht dargestellten Arbeitsspeicher und einen nicht dargestellten different consumers possible. The two indicated lines supply, for example, a memory, not shown, and a non-illustrated
MikroController.
Die Leistungsaufnahme des Computersystems 1 soll im Microcontroller. The power consumption of the computer system 1 is intended in
Ausführungsbeispiel unterhalb einer bestimmten Embodiment below a certain
Leistungsgrenze bleiben. Das heißt, dass der Verbrauch des Computersystems 1 60 W nicht übersteigt. Die Leistung Performance limit remain. That is, the consumption of the computer system 1 does not exceed 60W. The performance
verteilt sich hierbei auf verschiedene Verbraucher in dem Computersystem 1, wobei der Prozessor mit ca. 40 W der größte Verbraucher ist. Weitere Verbraucher benötigen insgesamt lediglich 10 bis 20 W. Es ist nicht zu erwarten, dass distributed here to different consumers in the computer system 1, wherein the processor is about 40 W, the largest consumer. Further consumers require a total of only 10 to 20 W. It is not expected that
spontane oder starke Energiespitzen durch die weiteren spontaneous or strong energy peaks through the others
Verbraucher auftreten. Auch wenn für das Ausführungsbeispiel konkrete Leistungsaufnahmen angegeben sind, so sind diese lediglich exemplarisch zu verstehen und nicht beschränkend für die Erfindung. Vielmehr lässt sich die Lehre der Consumers occur. Although concrete power consumption is indicated for the exemplary embodiment, these are merely exemplary and not limiting for the invention. Rather, the doctrine of
Erfindung auf eine beliebige Aufteilung beliebig großer Invention on any division arbitrarily large
Leistungen auf beliebige Leistung verbrauchende Komponenten anwenden . Apply power to any power consuming components.
Bei dem im Ausführungsbeispiel beschriebenen Prozessor ist es möglich, dass während sogenannter Turbo Boost Zugriffe der Energieverbrauch 40 W übersteigt. Ist dies der Fall, so bricht die sekundäre Versorgungsspannung, welche das Netzteil 2 bereitstellt, ein. Dies kann dazu führen, dass das Netzteil 2 beschädigt wird. In the processor described in the embodiment, it is possible that during so-called turbo boost accesses the power consumption exceeds 40 W. If this is the case, then breaks the secondary supply voltage, which provides the power supply 2, a. This can cause the power supply 2 to be damaged.
Um zu vermeiden, dass das Netzteil 2 beschädigt wird, sollte das Computersystem 1 in seiner Leistungsaufnahme beschränkt werden, wenn dieses insgesamt die 60 W-Grenze übersteigt. Hierfür ist eine Überlastschutzschaltung 5 vorgesehen. Die Überlastschutzschaltung 5 überwacht die Höhe der sekundären Versorgungsspannung am Ausgang des Netzteils 2 und somit vor dem Spannungsregler 3. Unterschreitet das gemessene Signal einen vorbestimmten Spannungswert, so gibt die
Überlastschutzschaltung 5 ein Signal an die Leistung In order to avoid that the power supply 2 is damaged, the computer system 1 should be limited in its power consumption, if this total exceeds the 60 W limit. For this purpose, an overload protection circuit 5 is provided. The overload protection circuit 5 monitors the level of the secondary supply voltage at the output of the power supply 2 and thus before the voltage regulator 3. If the measured signal falls below a predetermined voltage value, then the Overload protection circuit 5 a signal to the power
aufnehmende Komponente 4, den Prozessor, aus. Diesem Vorgehen liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Leistungsregelung einer einzigen Komponente, hier des Prozessors, einfacher zu bewirken ist, als die Leistungsregelung des Gesamtsystems. Dies trifft insbesondere zu, wenn eine einzelne Komponente einen signifikanten Anteil der Gesamtlast darstellt. Im receiving component 4, the processor. This approach is based on the realization that the power control of a single component, here the processor, is easier to achieve than the power control of the overall system. This is particularly true when a single component represents a significant proportion of the total load. in the
Ausführungsbeispiel ist dieses Signal ein PROCHOT-Signal , das eine Taktfrequenz des Prozessors begrenzt. Hierdurch wird die Energieaufnahme des Prozessors sofort auf weniger als 20 W reduziert. Selbstverständlich ist es ebenso denkbar, dass an beliebige Leistung aufnehmenden Komponenten 4 andere Signale gesendet werden. Wurde, wie im Ausführungsbeispiel beschrieben, ein PROCHOT- Signal an den Prozessor gesendet und wurde die Leistung reduziert, so ist abzusehen, dass die sekundäre In the embodiment, this signal is a PROCHOT signal which limits a clock frequency of the processor. This will immediately reduce the processor's power consumption to less than 20W. Of course, it is also conceivable that 4 other signals are sent to any power receiving components. If, as described in the exemplary embodiment, a PROCHOT signal was sent to the processor and the power was reduced, then it can be seen that the secondary
Versorgungsspannung wieder steigen. Überschreitet die Supply voltage rise again. Exceeds the
sekundäre Versorgungsspannung wieder den Referenzwert, so wird das Senden des Steuersignals unterbrochen. Alternativ kann beim Überschreiten des Referenzwerts ein anderer secondary supply voltage again the reference value, the transmission of the control signal is interrupted. Alternatively, when the reference value is exceeded, another
Referenzwert gewählt werden, als für den Vergleich beim Reference value can be selected, as for the comparison at
Unterschreiten des Referenzwerts. Um jedoch das Netzteil 2 vor einer erneuten Überlastung zu schützen, wird das Senden des Steuersignals an die Leistung aufnehmende Komponente 4 erst nach einer Verzögerungszeit unterbrochen. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn das Netzteil 2 ein magnetisches Element, wie zum Beispiel einen Übertrager, aufweist. Below the reference value. However, in order to protect the power supply unit 2 from a renewed overload, the transmission of the control signal to the power receiving component 4 is interrupted only after a delay time. This is necessary, for example, if the power supply unit 2 has a magnetic element, such as a transformer.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltung der Überlastschutzschaltung 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein
Widerstandsteiler bestehend aus den Widerständen 7 und 8 ist hierbei zwischen einem Massebezugspunkt und einer Figure 2 shows an embodiment of the overload protection circuit 5 according to an embodiment of the invention. One Resistor divider consisting of the resistors 7 and 8 is in this case between a ground reference point and a
Verbindungsleitung zwischen dem Netzteil 2 und dem Connecting line between the power supply 2 and the
Spannungsregler 3 geschaltet. In der Figur 2 ist auf eine Darstellung der Verbindungsleitung, die von dem Netzteil 2 zu dem Spannungsregler 3 führt, aus Gründen der Voltage regulator 3 connected. In the figure 2 is an illustration of the connecting line, which leads from the power supply 2 to the voltage regulator 3, for the sake of
Übersichtlichkeit verzichtet. Die in Figur 2 dargestellte Leitung LI ist mit dieser Verbindungsleitung verbunden. Die Überlastschutzschaltung 5 gemäß Figur 2 weist des Weiteren einen Reset-IC 9 auf. Der Reset-IC 9 vergleicht ein Clarity omitted. The line LI shown in Figure 2 is connected to this connection line. The overload protection circuit 5 according to FIG. 2 furthermore has a reset IC 9. The reset IC 9 compares
Spannungssignal, das zwischen den Widerständen 7 und 8 gemessen wird und von der sekundären Versorgungsspannung abhängt, mit einem Referenzspannungssignal, im Voltage signal, which is measured between the resistors 7 and 8 and depends on the secondary supply voltage, with a reference voltage signal, in
Ausführungsbeispiel 3 V. Unterschreitet das gemessene Embodiment 3 V. If the measured
Spannungssignal die Referenzspannung, so wird über die Voltage signal is the reference voltage, so is about the
Leitung L2 ein Steuersignal bereitgestellt. Das Steuersignal wird, wie in Figur 1 zu sehen ist, direkt an die Leistung aufnehmende Komponente 4 gesendet. Dieses Steuersignal ist im Ausführungsbeispiel ein PROCHOT-Signal , das durch die Line L2 provided a control signal. As can be seen in FIG. 1, the control signal is sent directly to the power-receiving component 4. This control signal is in the exemplary embodiment a PROCHOT signal, which by the
Bereitstellung an die Leistung aufnehmende Komponente 4, im Ausführungsbeispiel den Prozessor, eine Minderung der Provision to the power receiving component 4, in the embodiment, the processor, a reduction of
Leistungsaufnahme zur Folge hat. Ist die Leistung aufnehmende Komponente 4 jedoch ein anderes Bauelement als ein Prozessor, so kann ein anderes Steuersignal gewählt werden. Das in diesem Fall vom Reset-IC 9 bereitgestellt Steuersignal wird ebenfalls so gewählt, dass eine Reduzierung der Power consumption has the consequence. However, if the power receiving component 4 is a different device than a processor, then another control signal may be selected. The control signal provided in this case by the reset IC 9 is also chosen such that a reduction of the
Energieaufnahme der Leistung aufnehmenden Komponente 4 erreicht wird. In der Figur 2 ist des Weiteren ein Kondensator 6 Energy consumption of the power receiving component 4 is achieved. In addition, FIG. 2 shows a capacitor 6
dargestellt. Der Kondensator 6 ist zwischen einem shown. The capacitor 6 is between a
Bezugspotential, im Ausführungsbeispiel einem Massepunkt und dem Reset-IC 9 angeordnet. Die Höhe der Kapazität des
Kondensators 6 wird hierbei dazu verwendet, eine vorbestimmte Verzögerungszeit bei der Aussendung des Steuersignals von dem Reset-IC 9 an die Leistung aufnehmende Komponente 4 Reference potential, arranged in the embodiment of a ground point and the reset IC 9. The amount of capacity of the Capacitor 6 is used here for a predetermined delay time in the transmission of the control signal from the reset IC 9 to the power receiving component 4th
festzulegen. Die Verzögerungszeit wird hierbei so set. The delay time will be this way
eingestellt, dass sie ausreichend groß ist, um zu set that it is big enough to
gewährleisten, dass das Netzteil 2 wieder voll funktionsfähig ist, wenn das Senden des Steuersignals beendet wird.
ensure that the power supply 2 is fully functional again when the transmission of the control signal is terminated.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
1 Computersystem 1 computer system
2 Netzteil 2 power supply
3 Spannungsregler 3 voltage regulator
4 Leistung aufnehmende Komponente 4 power receiving component
5 Überlastschutzschaltung 5 overload protection circuit
6 Kondensator 6 capacitor
7, 8 Widerstand 7, 8 resistance
9 Reset-IC 9 reset IC
LI, L2 Leitung
LI, L2 line
Claims
Patentansprüche claims
1. Computersystem (1) aufweisend 1. Computer system (1) comprising
- eine Leistung aufnehmende Komponente ( 4 ) , a power receiving component (4),
- ein Netzteil (2) zum Umwandeln einer primären - A power supply (2) for converting a primary
Netzspannung in eine sekundäre Versorgungsspannung Mains voltage in a secondary supply voltage
einen Spannungsregler (3) , der die sekundäre a voltage regulator (3), which is the secondary
Versorgungsspannung in wenigstens eine Betriebsspannung für die Leistung aufnehmende Komponente (4) umwandelt und Supply voltage in at least one operating voltage for the power receiving component (4) converts and
- eine Überlastschutzschaltung (5) , die dazu - An overload protection circuit (5), the
eingerichtet ist, eine Höhe der sekundären is set up, a level of secondary
Versorgungsspannung zu überwachen und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts der sekundären Supply voltage to monitor and falls below a predetermined voltage value of the secondary
Versorgungsspannung ein Steuersignal an die Leistung aufnehmende Komponente (4) zu senden, um die Supply voltage to send a control signal to the power receiving component (4) to the
Leistungsaufnahme der Leistung aufnehmenden Komponente Power consumption of the power receiving component
(4) zu reduzieren und wobei die Überlastschutzschaltung(4) reduce and taking the overload protection circuit
(5) dazu eingerichtet ist, die sekundäre (5) is set up to be the secondary
Versorgungsspannung zwischen dem Netzteil (2) und dem Spannungsregler (3) zu überwachen. Supply voltage between the power supply (2) and the voltage regulator (3) to monitor.
2. Computersystem (1) nach Anspruch 1, 2. Computer system (1) according to claim 1,
wobei die Überlastschutzschaltung (5) dazu eingerichtet ist, das Senden des Steuersignals an die Leistung aufnehmende Komponente (4) zu beenden, nachdem der vorbestimmte Spannungswert der sekundären wherein the overload protection circuit (5) is arranged to terminate the transmission of the control signal to the power receiving component (4) after the predetermined voltage value of the secondary
Versorgungsspannung des Netzteils (2) überschritten wurde . Supply voltage of the power supply (2) has been exceeded.
3. Computersystem (1) nach Anspruch 2, 3. Computer system (1) according to claim 2,
wobei das Senden des Steuersignals an die Leistung aufnehmende Komponente (4) nach einer vorbestimmten
Verzögerung beendet wird, nachdem der vorbestimmte Spannungswert der sekundären Versorgungsspannung des Netzteils (2) überschritten wurde. 4. Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leistung aufnehmende Komponente (4) und die Überlastschutzschaltung (5) auf einer gemeinsamen Leiterplatte, insbesondere einer Hauptplatine des Computersystems (1), angeordnet sind. wherein sending the control signal to the power receiving component (4) after a predetermined Delay is terminated after the predetermined voltage value of the secondary supply voltage of the power supply (2) has been exceeded. 4. Computer system (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein the power receiving component (4) and the overload protection circuit (5) on a common circuit board, in particular a motherboard of the computer system (1) are arranged.
5. Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leistung aufnehmende Komponente (4) ein Prozessor ist. The computer system (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the power receiving component (4) is a processor.
Computersystem (1) nach Anspruch 5, Computer system (1) according to claim 5,
wobei das Steuersignal ein PROCHOT-Signal ist, das die Leistungsaufnahme des Prozessors begrenzt. wherein the control signal is a PROCHOT signal that limits the power consumption of the processor.
Überlastschutzschaltung (5) zur Verwendung in einem Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend zwei Widerstände (7, 8), die zusammen einen Widerstandsteiler bilden, der zwischen einer Leitung einer sekundären Versorgungsspannung und einem An overload protection circuit (5) for use in a computer system (1) according to any one of claims 1 to 6, comprising two resistors (7, 8) which together form a resistive divider which is connected between a secondary supply voltage line and a
Bezugspotential, insbesondere einem Masseanschluss angeordnet ist, und einen Reset-IC (9), der ein Reference potential, in particular a ground terminal is arranged, and a reset IC (9), the one
Spannungssignal zwischen den Widerständen (7, 8) erfasst, mit einer Referenzspannung vergleicht und in Abhängigkeit des Vergleichs ein Steuersignal Voltage signal between the resistors (7, 8) detected, compared with a reference voltage and a control signal depending on the comparison
bereitstellt .
provides.
8. Überlastschutzschaltung (5) nach Anspruch 7, 8. Overload protection circuit (5) according to claim 7,
die zusätzlich einen Kondensator (6) aufweist, dessen Kapazität zur Bestimmung einer vorbestimmten which additionally has a capacitor (6) whose capacity for determining a predetermined
Verzögerungs zeit verwendet wird.
Delay time is used.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113051079A (en) * | 2021-03-31 | 2021-06-29 | 淄博职业学院 | Computer overload protection device |
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| US7293188B2 (en) * | 2002-11-12 | 2007-11-06 | Freescale Semiconductor, Inc. | Low voltage detection system |
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2014
- 2014-06-18 WO PCT/EP2014/062882 patent/WO2014202692A2/en active Application Filing
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Cited By (2)
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| CN113051079A (en) * | 2021-03-31 | 2021-06-29 | 淄博职业学院 | Computer overload protection device |
| CN113051079B (en) * | 2021-03-31 | 2022-03-01 | 淄博职业学院 | Computer overload protection device |
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