专利名称：可产生状态讯息的电源装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种可产生状态讯息的电源装置，尤指一种以一控制模块撷取电源供应设备的输出信号，且该控制模块以微处理器为控制中枢，并以一显示器作为该讯息显示终端的电源装置。
背景技术：
目前有相当比例的消费性电子商品及计算机，均以直流电作为工作电源，因而在计算机内设有电源供应器(power supply)，以便将交流市电转换为直流电后供应予主机及内建外围设备；至于消费性电子商品，除采用电池供应直流电以外，亦可使用变压器(adapter)转换交流市电而取得直流工作电源。由于该等电源装置均供应负载所需工作电源，其运行是否安全且正常工作，负载的电源规格与该电源装置是否匹配，这些信息十分重要。因此，前述电源装置的产品上均需清楚标示其供电的规格，令消费者或技术人员有所依循。然而，标示只是一种参考依据，并不能说明电源装置实际工作中的特性与运作状况，因此这些信息无法单纯由外观进行判断。换言之，使用者很难掌握该等电源装置的实际状况，特别是在负载有变动时，例如使用者对计算机进行升级或扩充外围设备，都可能加重负载，但在一般状况下，使用者很难分析预估电源装置在加载前后的差异，进而判断电源装置能否负荷，该情况无疑将对电源装置的安全运作埋下不确定的因素。
再者，就业者而言，标识产品的品质与使用寿命，是为了促销的重要手段之一，但实际状况如何，单凭消费者本身的印象，很难有客观的印证效果。
发明内容
由上述可知，既有电源装置上单纯的商品标示，还不足以作为使用者掌握工作状况的依据，及印证性能寿命的参考。
因此，本发明主要目的在于提供一种可产生状态讯息的电源装置，其通过视觉显示方式揭露电源装置运作时的各项特性条件，如输出电流、功率及累计工作时间等，供使用者掌握其工作状态，或作为印证寿命性能之用。
为达上述目的，本发明采取的技术手段如下一种可产生状态讯息的电源装置，包括有一电源转换器，将交流或直流电源转换产生至少一组直流输出电源；一控制模块，至少具有一微处理器及一模拟/数字转换器，微处理器并通过该模拟/数字转换器与电源转换器连接，以撷取前述电源转换器的输出电源信号；一显示器，其输入端与微处理器的输出端连接；前述电源装置采用了一个以微处理器作为控制核心的控制模块，利用该控制模块撷取供应直流电源的电源转换器输出信号，以判断其工作状态并累计其工作时间，再通过连接的显示器予以显示，使用者遂可通过显示器显示的讯息，以掌握该电源装置的工作状况。
前述控制模块以其模拟/数字转换器与电源转换器的输出电流、输出功率等信号线连接，以撷取输出电源的电流、功率信号。
前述电源转换器内设有一温度感测电路，该温度感测电路具有一输出端，又控制模块以内建的模拟/数字转换器与温度感测电路输出端连接，以提供电源转换器的温度感测信号予微处理器。
前述电源转换器内设有一散热风扇，并可产生一组风扇转速信号，又控制模块进一步内建有一计数/定时器及一数字/模拟转换器，并分别通过总线与微处理器连接；藉此，该微处理器可通过该计时/计数器撷取电源转换器的风扇转速信号，另可产生一风扇转速控制信号而通过数字/模拟转换器送至电源转换器，以控制散热风扇的转速。
前述电源转换器具有一告警信号输出端，以便在停止供电前产生一告警信号，又控制模块进一步内建有一外部中断源，以撷取前述告警信号，作为各项讯息资料储存时间的依据。
前述控制模块进一步内建有一即时时钟(Real Time Clock)，用以累计电源转换器的使用时间。
前述控制模块的传输介面通过一通信协议与个人计算机主机进行数据传输，并使微处理器可通过传输介面与个人计算机主机操作系统中建立的一监控应用程序连结，并在计算机画面上产生一显示/操作介面，供使用者由计算机屏幕上掌控电源转换器的状态讯息，或产生指令经传输介面送回控制模块以控制电源转换器的风扇转速。
前述控制模块中进一步包含有一警示讯息产生器，用以在微处理器接收温度过高讯息时予以激活，以通知使用者。
前述电源装置的电源转换器一电源供应器(power supply)，其控制模块具有一机壳，可安装至个人计算机主机机壳上；该控制模块更包含一传输介面，供与个人计算机主机连结；该显示器则安装在前述控制模块上，并位于个人计算机主机机壳上。
前述电源转换器可为一变压器，该控制模块设于前述电源转换器的外壳内，而显示器安装于前述电源转换器的外壳上。
图1为本发明一较佳实施例的外观示意图。
图2为本发明一较佳实施例的电路方块图。
图3为电源供应器各组输出电源与告警信号的时序关波形图。
图4为控制模块内建警示讯息产生器的一可行线路图。
图5为电源转换器内设温度感测电路的一可行线路图。
图6为本发明又一较佳实施例的外观平面图。
图7为本发明又一较佳实施例的电路方块图。
图中符号说明100计算机主机101扩充槽10电源供应器 11温度感测电路20控制模块 21微处理器22模拟/数字转换器23外部中断源 24即时时序产生器25存储器 26数字/模拟转换器27计数/定时器28警示讯息产生器29传输介面 201操作介面30显示器 40变压器具体实施方式
请参阅图1所示，本发明的一较佳实施例，其运用于个人计算机上。本发明由一电源转换器、一控制模块20及一显示器30组成，于本实施例中，该电源转换器指计算机主机100内部安装的电源供应器10，该控制模块20以外围设备形式安装在计算机主机100的扩充槽101内，其撷取并判断处理电源供应器10各种状态信号线的信号，再通过输出端连接的显示器30显示该电源供应器10的各项状态讯息。该显示器30为一液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)式显示器。
由于该电源供应器10为已知的电源设备，其内部构造不属于本发明的发明特征，故，容本发明说明书没有进行详细阐述，至于控制模块20的构成，请参阅图2所示，其包括有一微处理器21，作为运算控制中枢；一模拟/数字转换器22，其具有复数个输入端，分别撷取电源供应器10各组输出电源的电流信号、输出功率信号与温度感测信号等，该模拟/数字转换器22的输出端通过内部总线与前述微处理器21连接；一外部中断源23，其通过内部总线与微处理器21连接，供微处理器21通过该外部中断源23截取电源供应器10的告警信号(Power Good)；一即时时钟(Real Time Clock)24，通过内部总线与微处理器21，用以累计电源供应器10的使用时间；一存储器25(EEPROM/FLASH RAM)，于本实施例中，设于控制模块20的外部，并通过总线与微处理器21连接，用来储存各种告警设定值与电源供应器累计使用时间等资料。
当前述控制模块20具备前列基本架构，可撷取电源供应器10各组输出电源的电流、总输出功率等状态讯息，并可累计并显示该电源供应器10的工作时间。
即当计算机主机100开始工作，电源供应器10亦开始供电，控制模块20的微处理器21即开始通过模拟/数字转换器22撷取电源供应器10各组电源输出的电流、总输出功率信号等状态信号，并转换为数值形式输出至显示器30显示，供使用者掌握该电源供应器10基本的状态讯息。
再者，前述控制模块20可累计电源供应器10的使用时间，并储存相关讯息参数。其主要利用控制模块20内建的即时时钟24及外部中断源23，其中外部中断源23撷取电源供应器10产生的告警信号(PG，Power Good)，配合微处理器21的运作以决定储存资料的时机。该告警信号的产生既有电源供应器10的基本功能，当电源供应器10输入电源中断或输出开关关闭或发生过电压、过电流等保护状况时，电源供应器10将关闭其输出电压，但在发生上述情况时，电源供应器10会事先送出前述的告警信号(PG)，通知设备端该电源供应器10即将停止输出电压，而从告警信号产生到输出电压低于设备端的工作电压时有一小段的时间请参阅图3，揭露有电源供应器10各组电源输出V33/V5/V12/IS33/IS5/IS12与告警信号(PG)的时序关系，故控制模块20可通过撷取该告警信号得知电源供应器10即将关闭，而由微处理器21将包含即时时钟23累计的使用时间等各项讯息资料储存至存储器25，该等资料包含各种告警设定值与电源供应器10累计使用时间等。
如图2所示，除前述组成元件外，该控制模块20可进一步内建一数字/模拟转换器26，其具有一输入端通过内部总线与微处理器21连接，又具有一输出端，以送出一风扇转速控制信号至电源供应器10；一计时/计数器27，其具有一输入端，以撷取并计算电源供应器10的风扇转速RPM，又具有一输出端，通过内部总线与微处理器21连接；一警示讯息产生器28，请参阅图4所示，由一蜂鸣器构成，其与微处理器21连接，以便在微处理器21判断撷取的温度感测信号过高时予以激活，以通知使用者；一传输介面29，通过内部总线与微处理器21连接，其本身为一串行通信介面，可为UART、USB及I2C BUS等，以便与计算机主机100连结并进行数据传输；一操作介面201，通过内部总线与微处理器21连接，其可为一设于控制模块20外的按键组，供使用者主动控制电源供应器10的风扇转速。
该前述控制模块20的微处理器21与显示器30间的总线一般可分为串行式例如HOLTEK HT1611液晶显示器控制器或并列式；如采用串行总线，微处理器21可以使用较少接脚PIO，惟速度较慢；采用并列总线时，微处理器21可以使用较多接脚PIO，但速度快。至于该显示器30可显示的内容有输出电流各组电流如12V、5V、3.3V、温度、风扇转速及累计使用时间等。
当控制模块20扩充前述元件，可进一步达成下列功能该电源供应器10内原设有一温度感测电路11如图5所示，以检测内部温度并产生前述的温度感测信号，其由微处理器21通过模拟/数字转换器22撷取后，除输出至显示器30上显示外，并将判断该温度感测信号是否过高，如电源供应器10温度过高，即激活蜂鸣器产生警报，以通知使用者。
该前述电源供应器10内设有散热风扇(图中未示)，并产生一风扇转速信号(一般为PLUSE形式)，而由控制模块20中的计数/定时器27所读取，并由微处理器21判断其转速过高或过低，该微处理器21如判定风扇转速不正常，即产生一风扇转速控制信号通过该数字/模拟转换器26送至电源供应器10，以调节该散热风扇的转速。另使用者亦可主动通过控制模块20以调整风扇转速，假设微处理器21产生的风扇转速控制信号为8bits，亦即为512阶层，假设数字/模拟转换器26的输出电压为0～12Vdc，则使用者通过控制模块20上的按键组操作介面201即可改变其阶层，其数字/模拟转换器26即会依所设定的阶层输出相对等的电压，如阶层为128，则数字/模拟转换器26输出电压为6V其转换比例为(12V-0)/256＝46.875V/bit，利用该电压信号即可改变风扇电源，从而控制其转速。
再者，于本实施例中，该控制模块20的传输介面29通过一通信协议与计算机主机100进行数据传输，其中，计算机主机100的操作系统中并可建立一与控制模块20连结的监控应用程序，该监控应用程序并可在计算机屏幕上产生一显示/操作介面，供使用者由计算机屏幕上掌控电源供应器的状态讯息，或输入操作指令经传输介面29送回控制模块20，而通过控制模块20控制电源供应器10的风扇转速。
由上述说明可了解本发明运用在个人计算机上的具体实施内容，利用该等技术可由控制模块撷取电源供应器的输出信号，以判断其工作状态并累计其工作时间，再通过连接的显示器予以显示，使用者遂可通过显示器显示的讯息，以掌握该电源装置的工作状况，并可了解其累计工作时间。
又本发明亦可运用在一般消费性电子产品的变压器(adapter)上，如图6所示，当本发明应用于变压器40上时，变压器40本身为一电源转换器，控制模块设于该变压器40内部，显示器30则设于变压器40的外壳上。
又如图7所示，根据变压器40的产品特性，该控制模块20至少包括有一微处理器21，作为运算控制中枢；一模拟/数字转换器22，其具有复数个输入端，分别撷取变压器40各组输出电源的电流信号、输出功率信号与温度感测信号等，该模拟/数字转换器22的输出端通过内部总线与前述微处理器21连接；一外部中断源23，其通过内部总线与微处理器21连接，供微处理器21通过该外部中断源23截取变压器40的告警信号(PowerGood)信号；一即时时钟(Real Time Clock)24，通过内部总线与微处理器21，用以累计该变压器4的工作时间；一存储器25(EEPROM/FLASH RAM)，通过总线与微处理器21连接，用来储存各种告警设定值与前述即时时钟24累计的使用时间等资料；
一操作介面201，通过内部总线与微处理器21连接，其可为一设于控制模块20外的按键组。
藉此，一般消费性电子产品的变压器40仍可通过设于外部的显示器30显示其输出电源的电流、功率及温度等，亦可显示累计使用时间，以印证品质与工作寿命。
权利要求
1.一种可产生状态讯息的电源装置，其特征是，包括有一电源转换器，将交流或直流电源转换产生至少一组直流输出电源；一控制模块，至少具有一微处理器及一模拟/数字转换器，该微处理器通过该模拟/数字转换器与电源转换器连接，以撷取前述电源转换器的输出电源信号；一显示器，其输入端与微处理器的输出端连接。
2.如权利要求1所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该控制模块以其模拟/数字转换器与电源转换器的状态信号线连接。
3.如权利要求2所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该电源转换器状态信号线可经撷取产生代表输出电流的电压信号。
4.如权利要求2所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该电源转换器状态信号线输出的信号至少一组输出电压。
5.如权利要求2所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该电源转换器可产生一告警信号，该控制模块进一步内建有一外部中断源，以撷取前述告警信号并送至微处理器。
6，如权利要求2所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该控制模块进一步内建有一即时时钟，用以累计电源转换器的使用时间。
7.如权利要求2所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该电源转换器内设有一温度感测电路，该温度感测电路具有一输出端；该控制模块以模拟/数字转换器与温度感测电路输出端连接，以提供电源转换器的温度感测信号予微处理器。
8.如权利要求7所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该电源转换器内设有一散热风扇，并可产生一组风扇转速信号；该控制模块进一步内建有一计数/定时器及一数字/模拟转换器，并分别通过总线与微处理器连接。
9.如权利要求8所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该控制模块进一步具有一传输介面，藉以通过一通信协议与个人计算机主机进行数据传输，该控制模块的微处理器并通过传输介面与个人计算机主机操作系统中建立的一监控应用程序连结，并在计算机画面上产生一显示/操作介面。
10.如权利要求2、8或9所述的可产生状态讯息的电源装置，其特征是，该控制模块进一步包含有一操作介面，该操作介面与微处理器连接，供使用者主动调整电源转换器内的风扇转速。
全文摘要
本发明一种可产生状态讯息的电源装置，主要以一控制模块撷取一电源转换器的输出信号，并通过输出端所设的显示器显示代表该电源转换器运作状态的讯息。该电源装置的控制模块以外围设备的形式安装于计算机上，以撷取计算机内设置的电源供应器的输出信号，再通过设于控制模块上的显示器及/或计算机屏幕上的显示介面，供使用者掌握计算机内电源供应器的工作状态。本发明亦可运用于相同设计的变压器(adapter)，以了解该变压器对电子设备的供电状况及相关讯息。
文档编号G05F1/10GK1832317SQ20051005436
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者叶荣泰 申请人:康舒科技股份有限公司