Brevet FR2872930A1 — publié le 20060113

SYSTEME D'ALIMENTATION A DECOUPAGE ET PROCEDE POUR REGULER AUTOMATIQUEMENT LA PUISSANCE DE FONCTIONNEMENT D'UN CIRCUIT Domaine de l'invention La présente invention concerne un système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit et le procédé pour y parvenir, et concerne notamment un système d'alimentation à découpage conçu pour un système informatique et capable de réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit, ainsi que le procédé correspondant. Description de l'art connexe En se référant à la figure 1, un schéma fonctionnel d'un système d'alimentation à découpage classique est illustré. Le système d'alimentation à découpage utilise une technologie de modulation par largeur d'impulsion (PWM). De manière plus spécifique, un circuit de commande de modulation par largeur d'impulsion 18, connecté à un convertisseur de courant continu 16, génère un signal de commande pour commander la commutation d'un interrupteur d'alimentation dans le convertisseur de courant continu 16. Le convertisseur de courant continu 16 convertit la puissance d'une unité de système à double alimentation (DPS) 17 connectée au convertisseur de courant continu 16 en un courant continu et délivre le courant continu au système informatique par l'intermédiaire d'un réseau de filtres 12. Selon une technologie classique utilisée dans un système informatique, le nombre d'unités de système à double alimentation (DPS) allumées lors de la mise sous tension du système informatique est fixe et ne peut être modifié. Par conséquent, le nombre d'unités de système à double alimentation (DPS) allumées ne peut être modifié en réponse à des variations de charge de courant résultant de l'exécution d'un logiciel par tout type d'unité centrale (UC), des variations environnementales internes/externes au boîtier et des variations de tension dues à l'alimentation ou à la charge. Ainsi, la fluctuation de température d'une modulation par largeur d'impulsion (PWM) unique, la quantité de courant délivré et la consommation de puissance du système d'alimentation pour l'unité centrale (UC) sont constantes, ce qui empêche une maximalisation de l'efficacité en fonction des variations de l'environnement. Exposé de l'invention D'après ce qui précède, la présente invention décrit un système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit et le procédé correspondant pour proposer un système d'alimentation à découpage et un procédé permettant d'accroître ou de décroître de façon dynamique un certain nombre d'unités de système à double alimentation (DPS) mises sous tension. La présente invention permet d'obtenir un excellent impact sur le contrôle de la consommation du système et le contrôle de la température du système. Dans la présente invention, une unité de détection et de contrôle connectée au système informatique détecte le numéro de modèle de l'unité centrale (UC), la consommation actuelle de l'unité centrale (UC), les changements de température à l'intérieur ou à l'extérieur du boîtier ou au niveau d'un point prédéterminé, les variations de tension et les variations de charge dans le système informatique et génère une valeur de détection. La valeur de détection est alors transmise à une unité de comparaison associée à l'unité de détection et de contrôle. Puis, l'unité de comparaison compare la valeur de détection avec une valeur de condition de déclenchement stockée dans une unité de stockage et délivre un signal de résultat de comparaison à l'unité de régulation de système à double alimentation à découpage. La valeur de condition de déclenchement stockée dans l'unité de stockage est obtenue à partir d'une opération de configuration d'une unité de paramétrage. Dans la description ci-dessus, l'unité de régulation de système à double alimentation à découpage met sous ou hors tension de façon dynamique au moins une unité de système à double alimentation connectée à l'unité de régulation de système à double alimentation à découpage en fonction du signal de résultat de comparaison. Dans le système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement du circuit et le procédé correspondant selon la présente invention, grâce au contrôle dynamique des changements du statut de fonctionnement du système informatique par l'unité de détection et de contrôle, lorsque la modification de statut dépasse une valeur de déclenchement prédéfinie, l'unité de régulation de système à double alimentation à découpage peut allumer ou éteindre de façon dynamique au moins une unité de système à double alimentation en fonction du signal de résultat de comparaison pour permettre un courant délivré à partir d'une modulation par largeur d'impulsion (PWM) unique. Ainsi, il est possible de répondre aux besoins d'un utilisateur, d'abaisser la température de l'unité et d'étendre la durée de vie de l'unité. En plus, la consommation du système informatique peut être diminuée et permettre une économie de puissance encore plus importante. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, présentés uniquement à des fins illustratives et aucunement restrictives, sur lesquels: la figure 1 illustre un schéma fonctionnel du système d'alimentation à découpage classique; la figure 2 illustre un schéma fonctionnel du système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la présente invention; et la figure 3 est un organigramme permettant d'expliquer le procéder de régulation automatique de la 30 puissance de fonctionnement d'un circuit selon la présente invention. Description détaillée des modes de réalisation préférés En se reportant à la figure 2, un schéma fonctionnel du système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la présente invention est illustré. Le système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit 2, utilisé pour réguler la puissance de fonctionnement d'un convertisseur 5 et commander la commutation du convertisseur 5 par l'intermédiaire d'un circuit de commande de modulation par largeur d'impulsion (PWM) 4 pour fournir un courant continu à un système informatique 3, comprend une unité de détection et de contrôle 22, une unité de comparaison 24, une unité de régulation de système à double alimentation à découpage 26, au moins une unité de système à double alimentation 28, une unité de stockage 23 et une unité de paramétrage 25. En se référant de nouveau à la figure 2, l'unité de détection et de contrôle 22, connectée au système informatique 3, détecte un statut de fonctionnement du système informatique 3 et délivre une valeur de détection. L'unité de paramétrage 25, connectée à l'unité de stockage 23, est utilisée pour définir une valeur de condition de déclenchement et stocker la valeur de condition de déclenchement dans l'unité de stockage 23. Dans la description ci-dessus, la valeur de condition de déclenchement est utilisée comme une valeur de condition de déclenchement pour réguler un certain nombre d'unités de système à double 2872930 6 alimentation allumées ou éteintes. L'unité de comparaison 24, connectée à l'unité de détection et de contrôle 22 et à l'unité de stockage 23 de façon à recevoir la valeur de détection de l'unité de détection et de contrôle 22 et la valeur de condition de déclenchement stockée dans l'unité de stockage 23, effectue une opération de comparaison et délivre un signal de résultat de comparaison. L'unité de régulation de système à double alimentation à découpage 26, connectée à l'unité de comparaison 24 et connectée au convertisseur 5 par l'intermédiaire d'au moins une unité de système à double alimentation 28, reçoit le signal de résultat de comparaison provenant de l'unité de comparaison 24 et met sous ou hors tension, de façon dynamique et automatique, un certain nombre d'unités de système à double alimentation 28 pour le convertisseur 5 en fonction du signal de résultat de comparaison de sorte que le convertisseur 5 puisse délivrer plus efficacement une alimentation au système informatique 3. En se référant de nouveau à la figure 2, l'unité de détection et de contrôle 22 comprend un capteur (non illustré) et un module de contrôle (non illustré). Le capteur peut être un capteur de tension, un capteur de courant, un capteur de température, un capteur de charge ou similaire. Le module de contrôle peut être un module de contrôle de tension, un module de contrôle de courant, un module de contrôle de température, un module de contrôle de charge ou similaire. L'unité de détection et de contrôle 22 est connectée à un poste de relais (non illustré) du système informatique 3 par l'intermédiaire du capteur de façon à détecter le statut de fonctionnement du système informatique 3. Le module de contrôle fonctionne conjointement avec le capteur de façon à contrôler dynamiquement la tension, le courant, la température ou la charge de programme du système informatique 3 puis à délivrer de manière dynamique une indication des modifications de statut au système. Dans la description ci-dessus, l'unité de détection et de contrôle 22 peut être constituée d'une combinaison d'au moins un capteur (non illustré) et d'au moins un module de contrôle (non illustré). Le capteur peut être un capteur de tension, un capteur de courant, un capteur de température, un capteur de charge ou similaire. Le module de contrôle peut être un module de contrôle de tension, un module de contrôle de courant, un module de contrôle de température, un module de contrôle de charge ou similaire. L'unité de détection et de contrôle 22 est connectée à plusieurs postes relais du système informatique 3 par l'intermédiaire de ces capteurs de façon à détecter de manière plus sensible les modifications environnementales pour le système informatique 3. Les modules de contrôle fonctionnent conjointement avec les capteurs correspondants de façon à contrôler dynamiquement la tension, le courant, la température et la charge de programme dans le système informatique 3 puis à délivrer dynamiquement des indications de ces modifications de statut au système. En se référant de nouveau à la figure 2, la valeur de condition de déclenchement peut être définie à l'aide de l'unité de paramétrage 25 par un utilisateur au moment de la mise en marche du système. En outre, une combinaison de plusieurs valeurs de condition de déclenchement peut être définie en fonction des différentes demandes. Les valeurs de condition de déclenchement sont stockées dans l'unité de stockage 23. Dans le processus suivant, l'unité de comparaison 24 du système compare les valeurs de condition de déclenchement, définies par l'utilisateur, et les valeurs de détection, indiquant le statut du système et délivrées par les capteurs, pour déterminer si le nombre d'unités de système à double alimentation 28 doit être augmenté ou réduit. Dans n'importe quel système d'exploitation, lorsqu'un système informatique 3 doit lancer un programme chargeable ou un programme de taille importante à exécuter pendant une période de temps longue, le système allume automatiquement plusieurs unités de système à double alimentation 28 en fonction de la demande pour fournir une quantité plus importante de courant électrique. Lorsque le système revient à un état normal ou lorsque le programme est terminé, le nombre d'unités de système à double alimentation 28 allumées est de nouveau régulé pour revenir au nombre initial et économiser de l'énergie pour le système. Au cours du processus, il n'est pas nécessaire d'utiliser un logiciel pour l'opération de commutation, de même qu'il n'est pas nécessaire de réinitialiser le système informatique 3. Les programmes exécutés sur l'ordinateur ne sont pas perturbés par le processus de commutation. L'invention peut utiliser un seul contrôleur de température composé d'un capteur de température et d'un module de contrôle de température. Lorsque la température d'un interrupteur d'alimentation MOS dans un convertisseur de commande de modulation par largeur d'impulsion unique PWM 5 est excessive, le système allume automatiquement les unités de système à double alimentation 28 inutilisées afin de réduire le courant circulant par la modulation par largeur d'impulsion unique PWM de sorte que la température de l'interrupteur d'alimentation MOS puisse être abaissée. Lorsque la température d'un interrupteur d'alimentation MOS dans le convertisseur de commande de modulation par largeur d'impulsion unique PWM 5 chute sous une température prédéfinie, l'unité de régulation de système à double alimentation à découpage 26 éteint la sortie inutile des unités de système à double alimentation 28. La présente invention est avantageuse du fait de son temps de réponse court et de sa grande adaptabilité. En outre, il est possible de maximiser la fiabilité et l'efficacité puisque la modification ou le paramétrage des capteurs peut être réalisé dans tous les types de systèmes d'exploitation sans nécessiter de réinitialisation du système informatique 3. En se référant à la figure 3, un organigramme permettant d'expliquer le procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la présente invention est montré. Le procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit de l'invention comprend les étapes décrites comme suit. Dans un premier temps, le fonctionnement d'une unité de détection et de contrôle est lancé (S100). Puis, une valeur de condition de déclenchement est définie pour commuter au moins une unité de système à double alimentation (S102). Ensuite, un statut de fonctionnement d'un système informatique est détecté et contrôlé de façon dynamique et une valeur de détection est obtenue pour le statut de fonctionnement du système informatique (S104). En outre, la valeur de condition de déclenchement est comparée de façon dynamique à la valeur de détection pour le statut de fonctionnement du système informatique (S106). Enfin, un certain nombre d'unités de système à double alimentation connectées au ou déconnectées du convertisseur sont régulées dynamiquement par l'intermédiaire d'une unité de régulation de système à double alimentation à découpage en fonction d'un résultat de comparaison (S108). En se référant à la fois à la figure 2 et à la figure 3, l'unité de détection et de contrôle 22 comprend un capteur (non illustré) et un module de contrôle (non illustré). Le capteur peut être un capteur de tension, un capteur de courant, un capteur de température, un capteur de charge ou similaire, ou une combinaison de certains de ces capteurs. Chaque capteur fonctionne en conjonction avec un module de contrôle correspondant afin de contrôler dynamiquement le statut du système informatique 3 et de délivrer en conséquence une valeur de détection. Le module de contrôle peut être un module de contrôle de tension, un module de contrôle de courant, un module de contrôle de température, un module de contrôle de charge ou similaire. Lors de l'étape ci-dessus de définition de la condition de déclenchement, la valeur de condition de déclenchement peut être définie comme une valeur de condition de déclenchement pour un seul capteur, ou peut être définie comme au moins une valeur de condition de déclenchement pour au moins un capteur. En outre, la valeur de condition de déclenchement peut être définie comme une valeur d'origine par défaut et stockée dans l'unité de stockage 23 du système informatique avant l'expédition aux utilisateurs, ou peut être définie comme une valeur désirée par un utilisateur et stockée dans l'unité de stockage 23 du système informatique lors de la mise en marche du système informatique. Lors de l'étape de régulation dynamique du nombre d'unités de système à double alimentation connectées au ou déconnectées du convertisseur, le système compare la valeur de condition de déclenchement définie par l'utilisateur à la valeur de détection provenant de l'unité de détection et de contrôle 22 afin de déterminer si le nombre d'unités de système à double alimentation 28 doit ou non être régulé. La régulation des unités de système à double alimentation 28 peut être réalisée en allumant ou en éteignant les unités de système à double alimentation 28. Si le statut de fonctionnement ne change pas de façon à dépasser la valeur de condition de déclenchement prédéfinie, alors le nombre d'unités de système à double alimentation 28 allumées reste le même. Ainsi que décrit ci-dessus, le système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit et le procédé correspondant selon la présente invention proposent un système d'alimentation à découpage et un procédé pour augmenter ou réduire de façon dynamique le nombre d'unités de système à double alimentation (DPS) mises sous tension. La présente invention possède un excellent impact sur le contrôle de la consommation et le contrôle de la température d'un système. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à la description détaillée et aux dessins du mode de réalisation préféré de celle-ci, il est entendu que l'invention ne doit pas être considérée comme limitée par ceux-ci. Divers changements et modifications peuvent être envisagés par l'homme du métier sans sortir de la portée de la présente invention, telle que définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement du circuit d'un convertisseur (2) et commander la commutation dudit convertisseur (5) par le biais d'un circuit de commande à modulation par largeur d'impulsion (4) pour alimenter en courant continu un système informatique (3), caractérisé en ce qu'il comprend: une unité de détection et de contrôle (22) 10 connectée audit système informatique (3) pour détecter un statut de fonctionnement dudit système informatique (3) et délivrer une valeur de détection; une unité de paramétrage (25) pour définir une valeur de condition de déclenchement afin de réguler la 15 puissance de fonctionnement du circuit; une unité de stockage (23) connectée à ladite unité de paramétrage (25) pour stocker ladite valeur de condition de déclenchement; une unité de comparaison (24) connectée à ladite unité de stockage (23) et à ladite unité de détection et de contrôle (22) pour comparer ladite valeur de détection et ladite valeur de condition de déclenchement et délivrer un signal de résultat de comparaison; et une unité de régulation de système à double alimentation à découpage (26) connectée à ladite unité de comparaison (24) et connectée audit convertisseur (5) par l'intermédiaire d'au moins une unité de système à double alimentation (28), ladite unité de régulation de système à double alimentation à découpage (26) recevant ledit signal de résultat de comparaison et régulant ladite unité de système à double alimentation à connecter audit ou déconnecter dudit convertisseur (5) en fonction dudit signal de résultat de comparaison. 2. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de détection et de contrôle (22) comprend au moins un capteur et au moins un module de contrôle. 3. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit capteur est formé de n'importe quelle combinaison d'un capteur de tension, d'un capteur de courant, d'un capteur de température et d'un capteur de charge. 4. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit module de contrôle est formé de n'importe quelle combinaison d'un module de contrôle de la tension, d'un module de contrôle de courant, d'un module de contrôle de température ou d'un module de contrôle de charge. 2872930 15 5. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de détection et de contrôle (22) comprend un capteur et un module de contrôle. 6. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit capteur est un capteur de tension, un capteur de courant, un capteur de température ou un capteur de charge. 7. Système d'alimentation à découpage pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit module de contrôle est un module de contrôle de tension, un module de contrôle de courant, un module de contrôle de température ou un module de contrôle de charge. 8. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement du circuit d'un convertisseur et commander la commutation dudit convertisseur (5) par l'intermédiaire d'un circuit de commande à modulation par largeur d'impulsion pour alimenter en courant continu un système informatique (3), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : démarrer l'opération d'une unité de détection et de contrôle (22) ; paramétrer une valeur de condition de déclenchement pour commuter au moins une unité de système à double alimentation (28) ; détecter et contrôler de façon dynamique un statut de fonctionnement dudit système informatique (3) et obtenir une valeur de détection pour le statut de fonctionnement dudit système informatique (3) ; comparer de façon dynamique ladite valeur de condition de déclenchement et ladite valeur de détection pour le statut de fonctionnement dudit système informatique (3) ; et réguler de façon dynamique un certain nombre desdites unités de système à double alimentation (28) connectées audit ou déconnectées dudit convertisseur (5) par l'intermédiaire d'une unité de régulation de système à double alimentation à découpage (26) en fonction d'un résultat de comparaison. 9. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de définition de ladite valeur de condition de déclenchement comprend le paramétrage d'une seule valeur de condition de déclenchement pour un seul capteur. 10. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de définition de ladite valeur de condition de déclenchement comprend le paramétrage d'au moins une valeur de condition de déclenchement pour au moins un capteur. 11. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de définition de ladite valeur de condition de déclenchement comprend le paramétrage et le stockage de ladite valeur de condition de déclenchement dans une unité de stockage (23) dudit système informatique (3) en tant que valeur d'origine par défaut. 12. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de définition de ladite valeur de condition de déclenchement comprend le paramétrage de ladite valeur de condition de déclenchement par un utilisateur et le stockage de ladite valeur de condition de déclenchement dans une unité de stockage (23) dudit système informatique (3) au moment de la mise en marche dudit système informatique (3). 13. Procédé pour réguler automatiquement la puissance de fonctionnement d'un circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape consistant à réguler dynamiquement un certain nombre d'unités de système à double alimentation (28) connectées audit ou déconnectées dudit convertisseur (5) comprend une régulation de la mise sous et hors tension.