专利名称：电力数据通信架构的制作方法
技术领域：
电力数据通信架构技术领域[0001]本实用新型涉及一种电力数据通信架构，尤指一种应用于具有电源供应单元的电子装置的电力数据通信架构。
背景技术：
[0002]电脑系统随着电脑技术的进展，可因应使用者需求提供多种功能，包括数据处理或者是休闲娱乐，因其持续处理庞大且复杂的信息而要求稳定的大功率电力供应。为防止电力供应源突然失效或因切换至备用电力时所造成的突波而损害该昂贵且复杂的电器设备或使该处理的信息瞬间消失，高阶电脑系统采用N+M备援式电源供应系统(Redundant Power Supply)以维持常态运作而不中断电力供应,N表示该电器设备所需总和功率负载值所应组合的电源供应器数量，M表示可允许电源供应器损坏的数量，而N 3 I且M 3 I。备援式电源供应系统所包含N+M组电源供应器，每一电源供应器包含一常驻输出直流电力的常备电力单元，以及一开机状态下输出直流电力的主电力单元。目前开发出许多备援式电源供应系统，以强化备援或容错的功能，如一具备交直流电力输入的备援式电源供应器，于美国专利第7，394，674号所示，采用双电力源输入的备援式电源供应器设计，使该电源供应器在任一电力输入源中断时，仍可持续输出直流电力至电器设备正常运作。[0003]为了能符合电脑系统效能不断提升连带耗费大量电源的需求，虽然可以增加充足电力，如前述使用N+M备援式电源供应系统等，但在绿色环保科技的趋势下，电源管理系统的重要性逐渐被重视。现今常用的电源管理系统，包括有高阶电源管理(Advanced Power Management, APM)以及先进架构电源接口(Advanced Configuration and Power Interface, ACPI)两种。传统高阶电源管理(APM)是由基本输入/输出系统(Basic Input/ Output System, BIOS)的韧体所主导控制,不易输入指令或决定,且无法随着操作系统的改变而有效调整电力。而先进架构电源接口(ACPI)是一项新的电源管理技术，使用者可以通过操作系统进行电源管理，并且检视电源消耗的状态。由于先进架构电源接口利用广泛控制硬件的操作系统取代传统利用基本输入输出系统(BIOS)管理电源，有效提升电源管理的效率。先进架构电源接口(ACPI)的电源管理搭配硬件可以对许多设备的电力耗损状况加以记录及控制，所监控的项目相当广泛，包含电源供应器的电压、主机板温度以及风扇转速坐寸ο[0004]然而，在N+M备援式电源供应系统的架构下，若主机板欲进行不同电源供应器之间的电源管理，为了能够取得不同电源供应器中被监控的电力信息，必须修改主机板的韧体，或者增设与电源供应器连接的电性接点才能辨认多个电源供应器，无法简单应用于原本已经完成架构的主机板上。实用新型内容[0005]本实用新型的主要目的,在于解决传统主机板应用于N+M备援式电源供应系统需要变更韧体以及硬件的问题。为达上述目的，本实用新型提供一种电力数据通信架构，设置3于一电子装置中，所述电力数据通信架构包括有至少一电源供应单元，一数据通信控制单元以及一主机板。该电源供应单元包含有一根据该电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一工作参数的电源管理单元。该数据通信控制单元包含有至少一取得该电源供应单元的该工作参数的电源管理连接端口，以及一储存该工作参数的缓冲存储单元。该主机板电性连接于该缓冲存储单元以读取储存于该缓冲存储单元中的该工作参数。[0006]于一实施例中，该数据通信控制单元包含有连接于该电源管理单元的一第一串行数据线以及一第一串行时钟线。[0007]于一实施例中，该主机板包含有连接于该数据通信控制单元的一第二串行数据线以及一第二串行时钟线。[0008]于一实施例中，该工作参数为直流电力的电压值。[0009]于一实施例中，该电源管理单元电性连接于一温度感测单元，该工作参数为该电源供应单元的内部的温度。[0010]于一实施例中，该电源管理单元电性连接于一散热风扇，该工作参数为该散热风扇的转速。[0011 ] 于一实施例中，该电源供应单元包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接该整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。[0012]于一实施例中，该电源供应单元电性连接于一外部电力源以转换输出驱动该电子装置运作的一直流电力。[0013]于一实施例中，该数据通信控制单元包含有一电性连接于该电源管理连接端口的微控制单元。[0014]于一实施例中，该电力数据通信架构包含有两个电源供应单元，每一个电源供应单元包含有一根据相应该电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一工作参数的电源管理单元。[0015]于一实施例中，该数据通信控制单元包含有两个分别连接于每一个该电源管理单元的电源管理连接端口。[0016]于一实施例中，该电力数据通信架构还包含有一设置于该两个电源供应单元与该数据通信控制单元之间的多路复用器，该多路复用器包含有一根据来自该数据通信控制单元输入的一控制信号决定输出至该两个电源管理单元的其中一个的使能信号，接收该使能信号的该电源管理单元输出相对应的该工作参数至该电源管理连接端口。[0017]于一实施例中，该数据通信控制单元包含有一电性连接该缓冲存储单元以输出该工作参数至该主机板的数据输出端口。[0018]本实用新型的电力数据通信架构的特点在于[0019]1.于该电源供应单元与主机板之间设置一数据通信控制单元，该数据通信控制单元可以分别取得不同电源供应单元的工作参数，并加以储存，以提供给后端的主机板读取。[0020]2.该主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改软件或韧体，即可应用于 N+M备援式电源供应系统架构上。
4[0021]图I本实用新型电力数据通信架构第一实施例的电路方块示意图。[0022]图2本实用新型电力数据通信架构第二实施例的电路方块示意图。
具体实施方式
[0023]涉及本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下[0024]请参阅图I为本实用新型电力数据通信架构第一实施例的电路方块示意图，如图所示本实用新型为一种电力数据通信架构，设置于一电子装置中，于本实施例该电子装置为一电脑系统。该电脑系统包含有一主机板10,以及输出直流电力的第一电源供应单兀20 与第二电源供应单元20a。该主机板10至少包含有一中央处理单元(Central Processing Unit, CPU)以及其他电子元件与电路布局。该第一、第二电源供应单元20、20a可以相互组合成为一 N+M备援式电源供应系统,其中N代表该第一电源供应单兀20的数目，M代表该第二电源供应单元20a的数目，N ^ I且M兰O ;于本实施例中，以N=I,M=I为表示。该第一电源供应单元20与该第二电源供应单元20a分别包含有一连接外部电力源30、30a的整流滤波单元21、21a、一连接该整流滤波单元21、21a的功因校正单元22、22a、一变压器23、23a、 一脉宽控制单元24、24a、一开关元件25、25a以及一整流输出单元26、26a。该外部电力源 30、30a输出的交流外部电力经过该整流滤波单元21、21a以及该功因校正单元22、22a后， 该功因校正单元22、22a利用内部一变压电力电平调整该外部电力的功率因子及电压。该脉宽控制单元24、24a决定该开关元件25、25a的工作周期，藉以调整通过该变压器23、23a 的线圈电流。最后，经由该整流输出单元26、26a产生一直流电力201、201a，并将该直流电力201、201a传送至该主机板10。甚者，该第一电源供应单元20与该第二电源供应单元20a 可以共同电性连接到至少一电力整合控制单元(图中未示)。该第一电源供应单元20与该第二电源供应单元20a内包含有至少一散热风扇28、28a以及一温度感测单元29、29a。[0025]本实用新型中该第一电源供应单元20包含有一第一电源管理单元27，该第一电源管理单元27根据该第一电源供应单元20的工作状态而产生相应至少一第一工作参数。 该第二电源供应单元20a包含有一第二电源管理单元27a，该第二电源管理单元27a根据该第二电源供应单元20a的工作状态而产生相应至少一第二工作参数。该第一、第二工作参数可为该直流电力201、201a的电压值、该第一、第二电源供应单元20、20a内部的温度或者该散热风扇22、22a的转速等。[0026]于该电脑系统中，还包含有一分别电性连接于该第一、第二电源供应单元20、20a 以及该主机板10的该数据通信控制单元40。该数据通信控制单元40包含有一连接于该第一电源管理单元27的第一电源管理连接端口 41以及一连接于该第二电源管理单元27a 的第二电源管理连接端口 41a，一通过该第一、第二电源管理连接端口 41、41a分别取得该第一工作参数或该第二工作参数的微控制单元42。该微控制单元42包含有一储存该第一工作参数或该第二工作参数的缓冲存储单元421。此外,该数据通信控制单元40包含有一电性连接于该缓冲存储单元421的数据输出端口 44，该数据输出端口 44取得储存于该缓冲存储单元421中的第一工作参数或该第二工作参数传输至后端该主机板10。该主机板 10得以读取该第一工作参数以及该第二工作参数进而作为电源管理使用。当主机板10欲对该第一、第二电源供应单元20、20a进行监控或管理时，则可以通过软件选择读取储存于该缓冲存储单元421的工作参数后，利用主机板10的中央处理单元对该第一、第二电源供应单元20、20a进行电源管理。本实施例中，该数据通信控制单元40与该第一、第二电源供应单元20、20a,或者与该主机板10的连接方式是以内部集成电路(Inter-Integrated Circuit, I2C)总线为例，该数据通信控制单元40的该第一电源管理连接端口 41以及该第二电源管理连接端口 41a分别包含有连接于该第一、第二电源管理单元27、27a的一第一串行数据线411、411a以及一第一串行时钟线412、412a ;该主机板10包含有一连接于该数据通信控制单元40的数据输出端口 44的一第二串行数据线11以及一第二串行时钟线12。 其中，该第一串行数据线411、411a和该第二串行数据线11用以双向传输数据及地址，该第一串行时钟线412、412a和该第二串行时钟线12用以双向传输时钟。[0027]请参阅图2，本实用新型电力数据通信架构第二实施例的电路方块示意图，该数据通信控制单元40包含有一电源管理连接端口 41b，该电源管理连接端口 41b包含有连接于该第一电源管理单元27以及该第二电源管理单元27a的一第一串行数据线411b以及一第一串行时钟线412b。该第一、第二电源管理单兀27、27a于该第一、第二电源供应单兀20、 20a与该数据通信控制单元40之间设置有一多路复用器50，该数据通信控制单元40输出一控制信号43给该多路复用器50，接收该控制信号43的多路复用器50依据一控制时序逐一输出一使能信号51、51a给该第一电源供应单元20的该第一电源管理单元27或该第二电源供应单元20a的该第二电源管理单元27a，接收该使能信号51的该第一电源管理单元 27或者接收该使能信号51a的该第二电源管理单元27a通过该第一串行数据线411b以及该第一串行时钟线412b传输相应的该第一工作参数或该第二工作参数至该电源管理连接端口 41b。[0028]本实用新型电力数据通信架构，通过于该主机板与该些电源供应单元之间设置一数据通信控制单元，可以先储存多个电源供应单元的工作参数，该主机板再去取得该工作参数进行电源管理。如此，该主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改其韧体或者增加电性接点，有助于单一主机板的广泛应用。[0029]以上已将本实用新型做一详细说明，然而以上所述者，仅为本实用新型的一优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。权利要求1.一种电力数据通信架构，设置于一电子装置中，其特征在于，所述电力数据通信架构包括有 至少一电源供应单元，所述电源供应单元包含有一根据所述电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一工作参数的电源管理单元； 一数据通信控制单元，所述数据通信控制单元包含有至少一取得所述电源供应单元的所述工作参数的电源管理连接端口，以及一储存所述工作参数的缓冲存储单元；以及 一主机板，所述主机板电性连接于所述缓冲存储单元以读取储存于所述缓冲存储单元中的所述工作参数。
2.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有连接于所述电源管理单元的一第一串行数据线以及一第一串行时钟线。
3.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述主机板包含有连接于所述数据通信控制单元的一第二串行数据线以及一第二串行时钟线。
4.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述工作参数为直流电力的电压值。
5.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电源管理单元电性连接于一温度感测单元，所述工作参数为所述电源供应单元的内部的温度。
6.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电源管理单元电性连接于一散热风扇，所述工作参数为所述散热风扇的转速。
7.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电源供应单元包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接所述整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
8.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电源供应单元电性连接于一外部电力源以转换输出驱动所述电子装置运作的一直流电力。
9.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有一电性连接于所述电源管理连接端口的微控制单元。
10.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电力数据通信架构包含有两个所述电源供应单元，每一个所述电源供应单元包含有一根据相应所述电源供应单元的工作状态而产生相应的至少一个所述工作参数的电源管理单元。
11.根据权利要求10所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有两个分别连接于每一个所述电源供应单元的电源管理单元的所述电源管理连接端□。
12.根据权利要求10所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述电力数据通信架构还包含有一设置于所述两个电源供应单元与所述数据通信控制单元之间的多路复用器，所述多路复用器包含有一根据来自所述数据通信控制单元输入的一控制信号决定输出至所述两个电源管理单元的其中一个的使能信号，接收所述使能信号的所述电源管理单元输出相对应的所述工作参数至所述电源管理连接端口。
13.根据权利要求I所述的电力数据通信架构，其特征在于，所述数据通信控制单元包含有一电性连接所述缓冲存储单元以输出所述工作参数至所述主机板的数据输出端口。
专利摘要一种电力数据通信架构，设置于一电子装置中，包括有至少一电源供应单元，一数据通信控制单元以及一主机板。该电源供应单元包含有一根据该电源供应单元的工作状态而产生相应至少一工作参数的电源管理单元。该数据通信控制单元包含有至少一取得该电源供应单元的该工作参数的电源管理连接端口，以及一储存该工作参数的缓冲存储单元。该主机板电性连接于该缓冲存储单元以读取储存于该缓冲存储单元中的该工作参数。本实用新型的数据通信控制单元可以分别取得不同电源供应单元的工作参数，并加以储存，以提供给后端的主机板读取。另外，该主机板无须为因应不同数目的电源供应单元而修改软件或韧体，即可应用于N+M备援式电源供应系统架构上。
文档编号H04L12/24GK202818332SQ201220332310
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者施纯悳, 陈聪俊, 施光隆 申请人:新巨企业股份有限公司