Brevet FR2974197A1 — publié le 20121019

DISPOSITIF D'ALIMENTATION POUR ORDINATEUR. La présente invention concerne les dispositifs d'alimentation notamment pour ordinateur tel qu'un PC. Actuellement, les ordinateurs domestiques, également appelés PC, sont utilisés très fréquemment et par un grand nombre de personnes. Par ailleurs, de nombreuses personnes utilisent également des équipements mobiles, dits nomades, tels que des Smartphones, PDA, tablettes numériques ou plus simplement des téléphones qui utilisent une connectique très répandue : le port USB, type A ou B, mini ou micro. Ce port très pratique permet de transférer des données d'un équipement nomade vers un ordinateur ou réciproquement. En outre, un utilisateur peut connecter également son équipement nomade à l'ordinateur sur un port USB en vue de le charger tout en travaillant sur l'ordinateur. Dans certaines configurations, il peut être pratique de charger la batterie d'un équipement nomade directement sur un ordinateur notamment par le biais d'un port USB. Cette solution est employée lorsque l'on souhaite recharger la batterie de l'équipement et transférer des données en même temps ou encore lorsque l'on ne dispose pas d'adaptateur secteur permettant de brancher son équipement à une prise secteur. Cette configuration est d'autant plus répandue, qu'elle permet à un utilisateur de ne pas s'encombrer d'un adaptateur secteur notamment lors de déplacements, au bureau ou à la maison . L'utilisateur sait aujourd'hui qu'il est toujours possible de recharger son équipement par l'intermédiaire d'un ordinateur avec un port USB et un câble approprié. Les équipements nomades comprennent selon leur modèle et leur marque des adaptateurs qui peuvent être très différents, si bien qu'il est réellement devenu pratique de recharger son appareil par le biais de son ordinateur en le connectant à un port USB via un câble USB. Cette solution permet de s'affranchir d'un adaptateur dédié à l'appareil. Cette pratique qui se généralise comporte désormais un inconvénient majeur dans la mesure où un utilisateur est, de temps en temps, contraint d'allumer un ordinateur pour uniquement recharger son appareil nomade sans avoir d'autres actions à accomplir. Effectivement, l'alimentation et l'ordinateur étant éteints, il n'y a pas de tension délivrée sur les connexions d'alimentation d'un port USB. s L'invention vise à résoudre ce problème notamment par l'introduction de ports USB sur la façade du dispositif d'alimentation d'un ordinateur. Le dispositif d'alimentation de l'invention comprend un interrupteur dissocié de l'interrupteur de l'ordinateur et permet d'allumer so uniquement l'alimentation de manière à permettre une charge d'un équipement électronique nomade. L'invention permet une charge d'un équipement nomade via le port USB tout en évitant d'allumer un ordinateur et à instancier son système d'exploitation dans cet unique objectif. 1s L'invention permet un gain de temps et une économie d'énergie lorsqu'un utilisateur souhaite charger la batterie d'un équipement nomade en présence d'un ordinateur. L'invention comprend pour sa mise en oeuvre une carte électronique permettant de récupérer une tension d'alimentation d'une carte 20 principale d'alimentation vers des ports USB directement intégrés dans le dispositif d'alimentation. L'invention permet, en outre, d'importantes économies d'intégration entre les différentes cartes électroniques d'un ordinateur. Dans la configuration de l'invention, les ports USB sont directement alimentés par 25 l'alimentation et il n'est pas nécessaire de raccorder un port USB déporté par un câblage supplémentaire reliant le dispositif d'alimentation à une interface externe. Avantageusement, le dispositif d'alimentation pour ordinateur 30 comprend une prise secteur triphasée, un interrupteur permettant d'allumer le-dispositif, l'interrupteur étant accessible sur une première face externe de l'alimentation, un circuit principal d'alimentation intégré dans le dispositif d'alimentation, le dit circuit principal d'alimentation comprenant une sortie d'alimentation délivrant une première tension à partir d'un courant de secteur lorsque le dispositif d'alimentation est branché au secteur et que l'interrupteur est dans une position de marche. Avantageusement, le dispositif d'alimentation comprend en outre au moins un port USB disposé sur une seconde face externe de s l'alimentation comportant au moins deux connexions de données et une connexion d'alimentation, un second circuit étant intégré dans le dispositif d'alimentation et connecté à au moins un port USB de manière à permettre d'une part la délivrance de la première tension à la connexion d'alimentation pour permettre la charge d'un appareil connecté au port USB lorsque so l'interrupteur est allumé et d'autre part le raccordement les deux connexions de données d'au moins un port USB à partir d'un circuit fermé comportant une résistance dont la valeur est prédéterminée. Avantageusement, la première et la seconde faces externes sont les mêmes faces. 15 Avantageusement, le dispositif comprend une seconde prise USB, la première tension étant délivrée sur chaque connexion d'alimentation de chaque port USB. Avantageusement, la valeur de la résistance est choisie de manière à désinhiber la charge de la batterie. zo Avantageusement, la première tension est de 5V. Avantageusement, la valeur de la résistance est comprise entre 20 k Ohm et 80 k Ohm. Avantageusement, la valeur de la résistance est de 56k Ohm. Avantageusement, la première tension est la tension usuellement 25 utilisée en sortie de la carte principale d'alimentation qui permet l'alimentation de l'ordinateur lorsqu'il est en veille ou en arrêt. Avantageusement, l'ordinateur selon l'invention comprend un dispositif d'alimentation de l'invention. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront présentés dans une description détaillée & illustrée par les figures suivantes : à l'aide de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés qui représentent : ^ figure 1 : un schéma de principe du dispositif d'alimentation de 35 l'invention ; ^ figure 2 : une vue de la face du dispositif d'alimentation comportant les ports USB ; ^ figure 3 : un schéma de principe du circuit électronique permettant la connexion des ports USB à la carte principale d'alimentation. s La figure 1 représente une carte d'alimentation principale 10 d'un dispositif d'alimentation 30, ledit dispositif d'alimentation 30 étant destiné à être intégré dans un ordinateur. L'ordinateur n'est pas représenté sur la figure 1. Cette carte principale 10 comprend notamment des moyens 10 permettant de récupérer un courant de secteur, de 220 volts ou de 110 volts, de manière à alimenter les différentes éléments de l'ordinateur tels que la carte mère, le disque dur ou les différents lecteurs et accessoires composants un ordinateur. 15 La carte d'alimentation principale 10 comprend notamment une sortie permettant de délivrer une première tension de 5 Volts vers une seconde carte 20. La première tension est une sortie d'alimentation de la carte principale d'alimentation. La seconde carte 20 comprend deux ports USB, notés USB 1 et USB2. Chaque port USB est agencé de manière à être 20 accessible sur une face 31 de l'alimentation visible lorsque cette dernière est intégrée dans un ordinateur. Si l'on considère que la figure 1 est une vue de dessus du dispositif d'alimentation, la face 31 est représentée par une arrête. La figure 2 représente une vue de face de la face de l'alimentation visible lorsqu'elle est intégrée dans un ordinateur. La face 31 comporte 25 avantageusement un interrupteur 23 et une prise secteur triphasée 22. Les deux prises USB 21, USB1 et USB2, sont disposées dans cet exemple de réalisation l'une au dessus de l'autre. Un avantage de la disposition des prises USB sur la même face de l'alimentation que celle où est située l'interrupteur est qu'il permet une intégration plus simple dans un ordinateur 30 et qu'elle confère une simplicité d'utilisation et d'accès. Un autre avantage de l'invention est qu'il est possible de charger la batterie d'un équipement électronique nomade, de type par exemple téléphone portable ou Smartphone, par l'alimentation délivrée via les connexions USB sans pour autant allumer l'ordinateur. En effet, seul 35 l'alimentation peut être allumée au moyen de l'interrupteur 23. Dans ce dernier cas, l'interrupteur 23 de l'alimentation est dissocié du bouton ON/OFF de l'ordinateur. Ceci permet de charger un équipement via une connectique USB sans avoir à lancer un système d'exploitation de l'ordinateur. s Dans une variante de réalisation, la sortie d'alimentation de la carte principale peut-être celle qui est généralement utilisée pour l'alimentation de l'ordinateur lorsqu'il est en veille ou en arrêt. Cette tension est généralement de 5 volts et elle communément notée « +5VSB », qui signifie dans la terminologie courante « 5V Standby ». Cette solution 10 présente l'avantage de ne pas modifier la carte principale d'alimentation et de permettre un fonctionnement du port USB même lorsque le PC est en arrêt ou éteint. Chaque port USB de la seconde carte comporte 4 connexions dont deux connexions sont utilisées pour le transfert de données et deux 1s connexions sont utilisées pour transférer une tension d'alimentation. Parmi les deux connexions d'alimentation, une connexion délivre une tension prédéterminée et l'autre connexion sert de masse. Ces deux dernières connexions permettent de charger la batterie d'un équipement lorsqu'il est connecté. La figure 3 représente un mode de réalisation ou la seconde carte 20 de l'invention comprend deux ports USB et récupère une tension de 5V issue de la carte principale d'alimentation. La tension prédéterminée définie précédemment a une valeur, dans cet exemple, de 5V. L'invention comporte une seconde carte 20, telle qu'évoquée précédemment, et des moyens pour reboucler les entrées et sorties des 25 connexions de données de chaque port USB. La figure 3 représente une boucle sur les connexions de données de chaque port. Chaque boucle comprend une résistance dont la valeur est de 56 k Ohm dans cet exemple. Avantageusement, selon les modes de réalisations les résistances 30 doivent être comprises dans l'intervalle [20 kOhm ; 80 kOhm] pour une tension de 5V. Cet intervalle présente l'avantage de simuler la présence de données en retour sur les connexions de données du port USB. Du point de vue de l'équipement nomade connecté, ce dernier est capable d'activer la charge lorsque l'équipement conditionne sa charge à la détection de 3s présence de données sur les connexions de données du port USB. Alternativement, la résistance peut être remplacée par un bloc fonctionnel comprenant des composants électroniques ayant la même impédance équivalente qu'une résistance. Un avantage du choix de valeurs de l'intervalle précédent, c'est qu'il permet de conserver une amplitude sur un front de données sur le circuit de rebouclage entre les connexions de données. Ce front est détecté par l'équipement qui est connecté et qui envoie lui-même des données. Ainsi, au-delà d'une valeur de résistance prédéfinie, un problème est que l'équipement ne ferait plus la différence entre le bruit résiduel à l'entrée d'une connexion de données lorsqu'il n'est pas connecté et lorsqu'il est branché à un tel circuit. Ce problème conduirait au non déclenchement de la charge. En conservant une valeur de la résistance comprise dans l'intervalle [20 kOhm ; 80 kOhm], l'équipement détecte un front de données qui n'est pas filtré par un filtre antibruit d'un équipement. Le rebouclage des connexions de données permet ainsi une charge assurée quelque soit le modèle et l'équipement connecté au port USB qui contrôle la présence d'un flux de données. Si la valeur de la résistance est au-dela de la valeur supérieure, l'équipement ne détecte pas le circuit bouclé, par conséquent il est impossible de transférer les données car ce dernier n'autorise pas la charge. Si la valeur est inférieure, l'équipement considère qu'il y a un court circuit donc il n'autorise pas la charge non plus puisque le transfert de données reste impossible. Un intervalle de valeurs de résistance plus fin et permettant d'obtenir des résultats ôtant des ambigüités de détection est la suivante : [45KOhm à 70KOhm]. En effet, cet intervalle permet d'assurer un niveau d'amplitude des données rebouclés suffisant pour être détecté par un équipement. Une valeur particulièrement efficace est celle de 56 kOhms qui présente notamment un avantage d'assurer un niveau optimal de l'amplitude du flux de données sur la connexion de données qui est rebouclée vers l'équipement. Certains équipements inhibent l'activation de la charge si les connexions de données des ports ne sont pas actives. Le rebouclage des connexions de données permet de donner l'illusion d'un transfert de données à un équipement connecté au port USB. Le rebouclage des connexions de s données permet de désinhiber l'activation de la charge lorsque c'est le cas et permet de récupérer la tension délivrée sur les deux connexions d'alimentation de chaque port en vu de charger un équipement qui serait connecté. Un avantage du rebouclage des connexions de données des ports 10 USB de l'invention est de permettre une charge compatible via un port USB d'un grand nombre d'équipements. Notamment, tous les équipements effectuant un contrôle de présence de données avant de d'activer la charge en présence d'un courant de charge sur les connexions d'alimentation sont compatible du montage. Par ailleurs, tous les équipements n'effectuant pas 15 de contrôle de la présence de données sont compatibles du moment qu'ils supportent une charge via un port USB. L'intervalle de valeur des résistances permet un large choix d'équipements compatibles. Selon des variantes de réalisation, les ports USB peuvent être zo choisis selon tous les types de ports USB existants et connus. Dans un autre mode de réalisation, une alimentation comprend une pluralité de ports USB, notamment des configurations avec 3, 4, 5 et 6 ports sont possibles et éventuellement d'autres ports. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alimentation de l'invention peut-être intégré dans un serveur ou un modem, un chargeur externe pour ordinateur portable ou encore dans une box haut débit permettant l'accès à I'ADSL. 25 30 REVENDICATIONS1. Dispositif d'alimentation (30) pour ordinateur comprenant une prise s secteur triphasée (22), un interrupteur (23) permettant d'allumer le dispositif, l'interrupteur étant accessible sur une première face externe de l'alimentation, un circuit principal d'alimentation (10) intégré dans le dispositif d'alimentation, le dit circuit principal d'alimentation comprenant une sortie d'alimentation délivrant une première tension à a o partir d'un courant de secteur lorsque le dispositif d'alimentation est branché au secteur et que l'interrupteur (23) est dans une position de marche, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (30) comprend en outre au moins un port USB (21) disposé sur une seconde face externe de l'alimentation comportant au moins deux 15 connexions de données et une connexion d'alimentation, un second circuit étant intégré dans le dispositif d'alimentation et connecté à au moins un port USB (21) de manière à permettre d'une part la délivrance de la première tension à la connexion d'alimentation pour permettre la charge d'un appareil connecté au port USB lorsque 20 l'interrupteur est allumé et d'autre part le raccordement les deux connexions de données d'au moins un port USB à partir d'un circuit fermé comportant une résistance dont la valeur est prédéterminée. 2. Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que la première et la seconde faces externes sont les mêmes faces. 3. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le dispositif comprend une seconde prise USB, la première tension étant délivrée sur chaque connexion 30 d'alimentation de chaque port USB. 4. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1, à 3, caractérisé en ce que la valeur de la résistance est choisie de manière à désinhiber la charge de la batterie. 35 . Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1, à 4 caractérisé en ce que la première tension est de 5V. s 6. Dispositif d'alimentation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur de la résistance est comprise entre 20 k Ohm et 80 k Ohm. 7. Dispositif d'alimentation selon la revendication 6, caractérisé en ce io que la valeur de la résistance est de 56k Ohm. 8. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première tension est la tension usuellement utilisée en sortie de la carte principale d'alimentation qui ss permet l'alimentation de l'ordinateur lorsqu'il est en veille ou en arrêt. 9. Ordinateur caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 20