Brevet FR2884327A3 — publié le 20061013

FR 2884327 A3 20061013 FR 0650768 A 20060306 ALIMENTATION AVEC UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE DE PERFORMANCE La présente invention porte sur une alimentation avec un dispositif d'affichage de performance, et plus particulièrement, porte sur une alimentation ayant un module de commande et un dispositif d'affichage pour montrer un état de fonctionnement en temps réel. La plupart des produits électroniques y compris les ordinateurs nécessitent du courant continu pour fonctionner, et pour l'ordinateur, un convertisseur de courant est généralement monté pour transformer les courants alternatifs externes en un courant continu. Comme pour d'autres produits électroniques, ils ont souvent des batteries ou des adaptateurs pour fournir du courant continu. Normalement, ces convertisseurs de courant ou adaptateurs ont des spécifications imprimées sur ceux-ci; cependant, les caractéristiques de fonctionnement réelles et l'état de performance réel ne sont pas clairement représentés depuis l'aspect extérieur. En d'autres termes, il n'est pas commode pour des utilisateurs de connaître l'état de fonctionnement réel spécialement lorsque davantage de charges sont ajoutées, telles qu'un équipement périphérique de mise à jour ou additionnel. Ainsi, le fonctionnement sûr des dispositifs ne peut pas être protégé de façon certaine. Par conséquent, l'invention propose une alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance pour limiter ou éviter les problèmes mentionnés ci-dessus. L'objectif principal de la présente invention est de proposer une alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance qui montre un état de fonctionnement du convertisseur de courant sur un dispositif d'affichage, tel que des signaux de courant, des signaux de puissance, le temps de fonctionnement total, etc. L'alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance possède principalement un convertisseur de courant pour transformer les alimentations externes; un module de commande fonctionnant comme une unité arithmétique et de commande, qui est responsable du traitement des signaux provenant du convertisseur de courant puis de l'envoi de ces signaux traités à un dispositif d'affichage; le dispositif d'affichage est un afficheur à cristaux liquides (liquid crystal display - LCD) ou une DEL (light emitting diode - LED), ce par quoi l'état de fonctionnement du convertisseur de courant est représenté sous une forme de valeur numérique. La présente invention a donc pour objet une alimentation avec un dispositif d'affichage de performance, 15 caractérisée par le fait qu'elle comprend: un convertisseur de courant pour transformer une alimentation externe en au moins une alimentation en courant continu; un module de commande comprenant au moins un microprocesseur et un convertisseur analogique à numérique A/N, dans lequel le microprocesseur est connecté au convertisseur de courant par l'intermédiaire du convertisseur A/N pour recevoir des signaux provenant du convertisseur de courant; et - un dispositif d'affichage connecté au module de commande. Le convertisseur A/N dans le module de commande peut être connecté au convertisseur de courant pour recevoir des signaux d'état provenant du convertisseur de courant. Les signaux d'état peuvent comprendre au moins un signal de tension représentant un courant de sortie du convertisseur de courant. Les signaux d'état peuvent comprendre au moins un 35 signal de tension. Le module de commande peut comprendre en outre une source d'interruption externe qui reçoit un signal d'avertissement généré à partir du convertisseur de courant, et informe en outre le microprocesseur lorsque le signal d'avertissement a un changement d'état. Le module de commande peut comprendre en outre une horloge temps réel pour compter un temps de fonctionnement total du convertisseur de courant. Le convertisseur de courant peut comprendre en outre un circuit de détection de la température avec une convertisseur A/N, les signaux de circuit de détection de température convertisseur A/N puis envoyés au à d'autres caractéristiques possibles de l'alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon l'invention: le convertisseur de courant peut comprendre en outre un ventilateur de refroidissement qui sort un signal de vitesse représentant une vitesse de rotation du ventilateur de refroidissement; et le module de commande peut comprendre en outre un compteur temps/nombre et un convertisseur numérique à analogique N/A connectés tous deux au microprocesseur, les signaux de vitesse étant reçus par le compteur temps/nombre et transmis en outre au microprocesseur de telle sorte que le microprocesseur est capable de sortir un signal de commande en réponse au signal de vitesse afin d'ajuster la vitesse de rotation du ventilateur de refroidissement par le convertisseur N/A. Le module de commande peut comprendre en outre une mémoire. Le module de commande peut comprendre en outre 35 une interface de transmission pour communiquer des données sortie connectée au température sortis du étant traités par le microprocesseur. Conformément avec un ordinateur par l'intermédiaire d'un protocole de communication. D'autres objectifs, avantages et nouvelles caractéristiques de la présente invention ressortiront 5 davantage à la lecture de la description détaillée suivante prise conjointement avec les dessins annexés. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance selon cette invention; - la Figure 2 est un schéma fonctionnel de circuit du premier mode de réalisation de l'alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance selon cette invention; - la Figure 3 est un oscillogramme représentant une séquence de temps de l'alimentation du convertisseur de courant et le signal ALIMENTATION CORRECTE; la Figure 4 est un schéma de circuit d'un générateur 25 d'alarme selon cette invention; la Figure 5 est un schéma de circuit d'un circuit détectant la température dans le convertisseur de courant selon cette invention; la Figure 6 est une vue de face d'un second mode de réalisation de l'alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon cette invention; et - la Figure 7 est un schéma fonctionnel d'un troisième mode de réalisation de l'alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon cette invention. Si l'on se réfère à la Figure 1, une alimentation d'ordinateur avec un dispositif d'affichage de performance dans un premier mode de réalisation possède un convertisseur de courant 10, un module de commande 20 et un dispositif d'affichage 30. Le convertisseur de courant est désigné comme alimentation 10 montée dans le châssis d'ordinateur 100 pour transformer l'alimentation externe en au moins une alimentation en courant continu qui peut être utilisée par l'ordinateur. Le module de commande 20, qui peut être fabriqué sous la forme d'un dispositif périphérique, est installé dans le connecteur d'extension 101 du châssis d'ordinateur 100, qui traite divers signaux collectés à partir de l'alimentation 10, puis envoie ces signaux traités au dispositif d'affichage 30. Le dispositif d'affichage 30 est monté dans le châssis d'ordinateur 100 pour montrer un état de fonctionnement réel de l'alimentation 10. Le dispositif d'affichage 30 couplé au module de commande 20 est généralement un afficheur à cristaux liquides (liquid crystal display - LCD) ou un dispositif d'affichage à base de DEL (light emitting diode - LED). La structure interne de l'alimentation 10 est d'une technique classique, par conséquent la description détaillée est omise. Si l'on se réfère à la Figure 2, le module de commande 20 de l'alimentation d'ordinateur a un microprocesseur 21, qui est une unité arithmétique et de commande. Un convertisseur analogique à numérique (analog to digital - A/N) 22 possède de multiples entrées pour recevoir des signaux d'état tels que des signaux de courant, des signaux d'alimentation, des signaux de température etc. provenant de l'alimentation 10. Le convertisseur A/N 22 possède en outre une sortie connectée au microprocesseur 21 par un premier bus interne (non référencé) . Une source d'interruption externe 23, une horloge temps réel 24 et une mémoire 25 sont toutes connectées au microprocesseur 21 par le premier bus interne, le microprocesseur 21 recevant un signal d'avertissement (désigné signal ALIMENTATION CORRECTE ci-après) provenant de l'alimentation 10 par la source d'interruption externe 23. L'horloge temps réel 24 compte le temps de fonctionnement total de l'alimentation 10. La mémoire 25 peut être une mémoire morte programmable effaçable électriquement (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory - EEPROM) ou une RAM FLASH, et est utilisée pour stocker des données telles que des valeurs de réglage d'alarme ou un temps de fonctionnement total. Lorsque l'ordinateur fonctionne, l'alimentation 10 commence à fournir du courant continu aux éléments de l'ordinateur apparentés. Le microprocesseur 21 reçoit alors les signaux de courant, les signaux d'alimentation et les signaux de température par le convertisseur A/N 22, et ces signaux sont transformés en une valeur numérique dans le microprocesseur 21 puis montrés sur le dispositif d'affichage 30 en tant qu'information de référence pour un utilisateur qui, par conséquent, peut gérer l'état de l'alimentation 10. La source d'interruption externe 23 dans le module de commande 20 est responsable pour capter le signal ALIMENTATION CORRECTE provenant de l'alimentation 10. Une fois que l'alimentation externe tombe en panne, ou que l'interrupteur est éteint, ou que la protection tension excessive/courant excessif survient, le signal ALIMENTATION CORRECTE aura un changement d'état. Le changement d'état du signal ALIMENTATION CORRECTE informe le microprocesseur 21 par l'intermédiaire de la source d'interruption externe 23 que l'alimentation 10 cessera bientôt de fournir une alimentation et le microprocesseur 21 choisit alors un temps approprié pour stocker les données dans la mémoire 25. Il y a un intervalle de temps entre le changement d'état et le moment de l'arrêt de l'alimentation comme représenté sur la Figure 3. Si l'on se réfère à la Figure 3, l'état d'alimentation V33/V5/V12/IS33/IS5/IS12 de l'alimentation 10 est illustré au-dessous du signal d'avertissement (PG). Avant la descente du signal d'état de l'alimentation, le signal d'avertissement (ALIMENTATION CORRECTE - POWER GOOD, PG) est devenu un niveau faible. Une telle fonction de pré-avertissement peut être obtenue par exemple par la puce WT7515 fabriquée par la société WeltrendTM. Par conséquent, le module de commande 20 obtiendra le changement d'état du signal d'ALIMENTATION CORRECTE en avance, et le microprocesseur 21 stocke la donnée apparentée comprenant le temps de fonctionnement total compté par l'horloge temps réel 24 et la valeur de réglage de l'alarme dans la mémoire 25. Par ailleurs, le module de commande 20 possède en outre un convertisseur numérique à analogique (N/A) 26, un compteur temps/nombre 27, un générateur d'alarme 28, une interface de transmission 29 et une interface de commande 201. Le convertisseur N/A 26 se connecte au microprocesseur 21 par le premier bus interne et envoie un signal de commande de vitesse du ventilateur à l'alimentation 10. Le compteur temps/nombre 27 reçoit un signal représentant la vitesse de rotation (TPM) d'un ventilateur de refroidissement de l'alimentation 10 et a une sortie connectée au microprocesseur 21 par l'intermédiaire du premier bus interne. Le générateur d'alarme 28 connecté au microprocesseur 21 est constitué d'un vibreur sonore comme représenté sur la Figure 4. Lorsque la température est excessivement élevée, le vibreur sonore sonnera pour alerter l'utilisateur. L'interface de transmission 29 est connectée au microprocesseur 21 à par le premier bus interne. L'interface de transmission 29 est une interface de communication en série telle que UART (Transmission de Récepteur Asynchrone Universelle - Universal Asynchronous Receiver Transmission), USB (Bus Série Universel Universal Serial Bus), ou BUS I2C, qui réalise la transmission de données à l'ordinateur. L'interface de commande 201 est connectée au microprocesseur 21 par un second bus (non numéroté). L'interface de commande 20 peut être sous forme d'un ensemble de touches à presser externe, où l'utilisateur peut commander la vitesse de rotation du ventilateur par l'interface de commande 20. Le bus, entre le microprocesseur 21 et le dispositif d'affichage 30 peut être un bus série ou un bus parallèle réalisé par exemple par un contrôleur LCD HT1611 fabriqué par la Société HoltekTM. Le mode de bus série nécessite moins de broches d'entrée/sortie (input/output pins PI0) pour le microprocesseur 21, mais la transmission est relativement lente. Le mode de bus parallèle utilise davantage de broches d'entrée/sortie pour le microprocesseur 21 et a une vitesse de transmission relativement rapide. L'information concernant le courant de sortie, la température, la vitesse de rotation du ventilateur et le temps de fonctionnement total est représentée sur le dispositif d'affichage 30. Le convertisseur N/A 26, le compteur temps/nombre 27, le générateur d'alarme 28, l'interface de transmission 29 et l'interface de commande 201 incorporés dans le module de commande 20 fournissent davantage de fonctions: L'alimentation 10 a un circuit de détection de température 11 avec une sortie incorporée dans celui-ci, comme représenté sur la Figure 5, pour détecter la température interne de l'alimentation 10, et sortir le signal de température détectée vers le convertisseur A/N 22. Le signal de température est transformé en une valeur numérique, qui est envoyée pour être présentée sur le dispositif d'affichage 30. Entre-temps, le microprocesseur 21 déterminera si la température est excessivement plus élevée que la normale, et si oui, l'instruction de sonner pour alerter l'utilisateur sera donnée au vibreur sonore. Le ventilateur de refroidissement est monté dans l'alimentation 10, et génère un signal de vitesse de rotation du ventilateur envoyé au compteur temps/nombre 27 sous forme d'impulsion. Le microprocesseur 21 détermine avec le signal de vitesse si la vitesse de rotation du ventilateur de refroidissement est trop rapide ou trop lente. Si le signal de rotation du ventilateur est jugé anormal, le microprocesseur 21 mettra en sortie un signal de commande à l'alimentation 10 par le convertisseur N/A 26 pour ajuster la vitesse de rotation du ventilateur. De plus, la vitesse de rotation du ventilateur peut également être commandée par l'utilisateur par l'intermédiaire de l'interface de commande 201. Dans une situation où la tension de sortie du convertisseur N/A est de 0-12 Volts, et où le signal de vitesse de commande du ventilateur généré par le microprocesseur 21 est de 8 bits, c'est-à- dire que jusqu'à 28=256 instructions peuvent être réalisées. La quantité d'instructions peut être changée par l'utilisateur, si la quantité d'instructions est réglée à 27=128, le convertisseur N/A sortira une tension de 6 Volts, c'est-à-dire la moitié de la tension totale. La valeur de la tension par bit est calculée par une formule: (12V-0)/256=46, 875 mV/bit) ; la tension de sortie contrôlera la vitesse de rotation du ventilateur. Une transmission de données par l'intermédiaire de l'interface de transmission 29 entre le module de commande 20 et le châssis de l'ordinateur 100 se trouve dans un protocole de communication. Un programme d'application de surveillance peut être incorporé dans le système d'exploitation de l'ordinateur et relié au module de commande 20. Le programme d'application de surveillance peut donner une fenêtre d'exploitation représentée sur un affichage de bureau qui a déjà été connecté à l'ordinateur, ce par quoi l'utilisateur peut surveiller l'état de fonctionnement de l'alimentation à partir de l'affichage du bureau et peut réaliser des instructions pour le module de commande 20 par l'interface de transmission 29 pour déterminer la vitesse du ventilateur. Par conséquent, le module de commande 20 localise les signaux concernant l'état de fonctionnement de l'alimentation 10, puis le résultat est représenté sur l'affichage 30. Si l'on se réfère à la Figure 6, une alimentation avec un dispositif d'affichage de performance peut également être appliquée à un adaptateur 40, qui est un second mode de réalisation de cette invention. Dans ce cas, l'adaptateur 40 sert de convertisseur de courant, et un module de commande est fixé à l'intérieur de l'adaptateur 40. Le dispositif d'affichage 30' est monté sur un boîtier de l'adaptateur 40. La Figure 7 représente un schéma fonctionnel de circuit de l'alimentation avec un dispositif d'affichage de performance dans le second mode de réalisation. Le module de commande 20' de l'alimentation comprend un microprocesseur 21', un convertisseur A/N 22', une source d'interruption externe 23', une horloge temps réel 24', une mémoire 25' et une interface de commande 201'. Le microprocesseur 21' fonctionne comme une unité arithmétique et de commande. Le convertisseur A/N 22' a de multiples entrées qui reçoivent des signaux de courant, des signaux d'alimentation et des signaux de température. La sortie du convertisseur A/N 22' est connectée au microprocesseur 21' par un troisième bus interne. La source d'interruption externe 23' est connectée au microprocesseur 21' par le troisième bus interne, par lequel le microprocesseur obtient le signal ALIMENTATION CORRECTE provenant de l'adaptateur 40 par la source d'interruption externe 23'. L'horloge temps réel 24' est connectée au microprocesseur 21' par le troisième bus interne pour compter le temps de fonctionnement total de l'adaptateur 40. La mémoire 25' est également connectée au microprocesseur 21' pour stocker certaine valeur de réglage d'alarme et un temps de fonctionnement total. L'interface de commande 201' est connectée au microprocesseur 21' par un quatrième bus interne, qui peut être sous la forme d'un ensemble de touches à presser. De cette manière, l'alimentation avec un dispositif d'affichage de performance est appliquée sur l'adaptateur 40. REVENDICATIONS 1 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance, caractérisée par le fait qu'elle comprend: - un convertisseur de courant (10) pour transformer une alimentation externe en au moins une alimentation en courant continu; un module de commande (20) comprenant au moins un microprocesseur (21) et un convertisseur analogique à numérique A/N (22), dans lequel le microprocesseur (21) est connecté au convertisseur de courant (10) par l'intermédiaire du convertisseur A/N (22) pour recevoir des signaux provenant du convertisseur de courant; et un dispositif d'affichage (30) connecté au module de commande (2 0) . 2 Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le convertisseur A/N (22) dans le module de commande (20) est connecté au convertisseur de courant (10) pour recevoir des signaux d'état provenant du convertisseur de courant (10). 3 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les signaux d'état comprennent au moins un signal de tension représentant un courant de sortie du convertisseur de courant (10). 4 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les signaux d'état comprennent au moins un signal de tension. - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le module de commande (20) comprend en outre une source d'interruption externe (23) qui reçoit un signal d'avertissement généré à partir du convertisseur de courant (10), et informe en outre le microprocesseur (21) lorsque le signal d'avertissement a un changement d'état. 6 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le module de commande (20) comprend en outre une horloge temps réel (24) pour compter un temps de fonctionnement total du convertisseur de courant (10). 7 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le convertisseur de courant (10) comprend en outre un circuit de détection de la température (11) avec une sortie connectée au convertisseur A/N (22), les signaux de température sortis du circuit de détection de température (11) étant traités par le convertisseur A/N (22) puis envoyés au microprocesseur (21) . 8 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 7, caractérisée par le fait que: le convertisseur de courant (10) comprend en outre un ventilateur de refroidissement qui sort un signal de vitesse représentant une vitesse de rotation du ventilateur de refroidissement; et le module de commande comprend en outre un compteur temps/nombre (27) et un convertisseur numérique à analogique N/A (26) connectés tous deux au microprocesseur (21), les signaux de vitesse étant reçus par le compteur temps/nombre (27) et transmis en outre au microprocesseur (21) de telle sorte que le microprocesseur (21) est capable de sortir un signal de commande en réponse au signal de vitesse afin d'ajuster la vitesse de rotation du ventilateur de refroidissement par le convertisseur N/A (26). 9 - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon les revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que le module de commande (20) comprend en outre une mémoire (25). - Alimentation avec un dispositif d'affichage de performance selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le module de commande (20) comprend en outre une interface de transmission (29) pour communiquer des données avec un ordinateur par l'intermédiaire d'un protocole de communication.