(57)【要約】【課題】脈波幅モジュレーションＰＷＭ自身の使用効率と、その交換損失の低下と、システムの温度の抑制と、ジグザグ状の電流の改善と、リプル電圧のピーク対ピークの低下させることとの特性を具備させる。【解決手段】電気回路仕事周波数を自動的に調整可能な交換式給電システム２を提供することによってコンバータ３の仕事周波数を調整することによりコンピュータ本体４に直流電力を提供し、そのシステム２には、検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４と、比較ユニット２６と、PWM切り替え周波数調整ユニット２７と、記憶ユニット２８と、設定ユニット２９とよりなる。【選択図】図２
2005354801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバータの仕事周波数を調整することに用いられ、コンピュータ本体に直流の電力を給電するように利用される電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システムにおいて、
コンピュータ本体の仕事状態を検出するとともに、検出値を出力する、コンピュータ本体に接続される、検出モニタリング及びコントロール・ユニットと、
電気回路の仕事周波数を調整することに用いられるトリガー条件値を設定するための設定ユニットと、
前記トリガー条件値を記憶するための、前記設定ユニットに接続される記憶ユニットと、
前記の検出値と前記のトリガー条件値を比較処理するとともに、比較結果信号を出力する、前記の記憶ユニットと前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニットに接続される比較ユニットと、
前記の比較結果信号を受信するとともに、その比較結果信号に従って前記のコンバータの仕事周波数を調整する、前記比較ユニットと前記コンバータに接続される、PWN切り替え周波数調整ユニットと、
を有することを特徴とする電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項２】
前記検出モニタリング及びコントロール・ユニットには、少なくとも一つの検出装置と、少なくとも一つのモニタリング及びコントロール・モジュールとを有することを特徴とする請求項１に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項３】
前記検出装置として電圧検出装置と電流検出装置と温度検出装置とロード検出装置とのそれぞれの方式の組み合わせる構成を利用することを特徴とする請求項２に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項４】
前記モニタリング及びコントロール・モジュールとして電圧モニタリング及びコントロール・モジュールと電流モニタリング及びコントロール・モジュールと温度モニタリング及びコントロール・モジュールとロード・モニタリング及びコントロール・モジュールとのそれぞれの方式の組み合わせる構成を利用することを特徴とする請求項２に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項５】
前記検出モニタリング及びコントロール・ユニットには、一つの検出装置と一つのモニタリング及びコントロール・モジュールとを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項６】
前記検出装置として電圧検出装置や電流検出装置や温度検出装置やロード検出装置などのいずれか一種の構成を利用することを特徴とする請求項５に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項７】
前記モニタリング及びコントロール・モジュールとして電圧モニタリング及びコントロール・モジュールや電流モニタリング及びコントロール・モジュールや温度モニタリング及びコントロール・モジュールやロード・モニタリング及びコントロール・モジュールなどのいずれか一種の構成を利用することを特徴とする請求項５に記載の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム。
【請求項８】
コンバータの仕事周波数を調整することによってコンピュータ本体に直流電力を給電する、電気回路仕事周波数自動調整方法において、
検出モニタリング及びコントロール・ユニットを始動するステップ（１）と、
電気回路仕事周波数を切り替え調整するためのトリガー条件値を設定するステップ（２）と、
コンピュータ本体の仕事状態を即時に検出し、且つモニタリング及びコントロールするとともに、前記コンピュータ本体の仕事状態の検出値を取得するステップ（３）と、
前記トリガー条件値と前記コンピュータ本体の仕事状態の前記検出値を即時に比較するステップ（４）と、
前記コンバータの仕事周波数を即時に調整し、且つPWN切り替え周波数調整ユニットによって比較結果に従って前記のコンバータの仕事周波数を調整するステップ（５）と、
を有することを特徴とする電気回路仕事周波数自動調整方法。
【請求項９】
前記トリガー条件値を設定するステップ（２）において、単一の検出装置の単一のトリガー条件値を設定することを特徴とする請求項８に記載の電気回路仕事周波数自動調整方法。
【請求項１０】
前記トリガー条件値を設定するためのステップ（２）においては、少なくとも一つの検出装置の少なくとも一つのトリガー条件値を設定することを特徴とする請求項８に記載の電気回路仕事周波数自動調整方法。
【請求項１１】
前記のトリガー条件値を設定するためのステップ（２）は、出荷する前に予めコンピュータ・システムのある記憶ユニットにそれらの値を設定記憶することを特徴とする請求項８に記載の電気回路仕事周波数自動調整方法。
【請求項１２】
前記トリガー条件値を設定するステップ（２）は、スイッチ・オンの時にユーザーが随時に設定を実行できるとともに、コンピュータ・システムのある記憶ユニットに記憶させるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の電気回路仕事周波数自動調整方法。
【請求項１３】
前記コンバータの仕事周波数を即時に調整するステップ（５）は、周波数を向上させるか低下させるかのように調整を実行することを特徴とする請求項８に記載の電気回路仕事周波数自動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法に係わり、特に電気回路の仕事周波数を自動的に調整可能な、コンピュータ本体に応用される、交換式の給電システムと電気回路仕事周波数自動調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の交換式給電システムの電気回路を示すブロック図であり、その中では、その交換式給電システムは脈波幅モジュレーション（PWM）技術を利用し、直流コンバータ１１内のパワー・スイッチ（符号なし）をコントロールするとともに、ろ波ネットワーク１３を介してシステムの電力の供給の目的を図るものである。
【０００３】
脈波幅モジュレーション（PWM）技術の仕事方式は、オシレーション電気回路１７より脈波幅モジュレーション・ユニット１５へ所定の周波数を提供し、この場合では、比較装置１２が出力される直流電圧DCを検出し、そのため、出力された直流電圧DCが分圧ネットワーク１４を経過した後の電圧が参考電圧１６より低くなる場合に、即ち、出力ロードが重くなる場合では、脈波幅モジュレーション・ユニット１５の出力する矩形波が広くなり、即ち、パワー・スイッチ（符号なし）の仕事周期が長くなり、こうすると、出力の降下された電圧を補償でき、電圧を元来の所定値に復帰させることができるので、電圧安定化の目的を図ることができる。
【０００４】
同じように、もし、ロードが軽くなる場合では、出力された直流電圧DCが分圧ネットワーク１４を経過後の電圧が参考電圧１６より高くなり、比較装置１２によって検出してから、その脈波幅モジュレーション・ユニット１５の出力される矩形波の仕事周期が短くなり、こうすると、パワー・スイッチ（符号なし）の仕事周期も短くなり、そのため、出力される直流電圧DCが標準な所定値まで降下されるので、電圧を安定化する目的を図れる。ここでは、パワー・スイッチ（符号なし）の仕事周波数は仕事周期の改変に従って改変されるものはなく、言い換えれば、この電気回路の仕事周波数は永遠に所定の値に保持される。
【０００５】
従来では、コンピュータ・システムに利用されている脈波幅モジュレーション（PWM）技術は、中央処理装置（CPU）の仕事する分のパワーを提供でき、そのため、現在の中央処理装置の給電システムがその設計終了後に、その脈波幅モジュレーションPWMの出力する仕事周波数が変化しない所定の値に保持されるようになっている。
【０００６】
そのため、どのような仕様の中央処理装置（CPU）を利用していずれのソフトウェアによる電流ロードの変更を実行する場合やケーシング内外の環境が改変される場合や電源部分自体またはロードの重さの程度によって電圧変化を引き起こす場合では、脈波幅モジュレーションPWMの出力する仕事周波数は、その設計終了後にいずれの変更も実行できない。そのため、脈波幅モジュレーションPWM自体の使用効率と交換損失の低下やシステム温度の抑制やジグザグ状電流の改善やリプル電圧のピーク対ピーク値の低下や出力電圧の安定性のシステム全体に対する安定さの向上などに対しいずれの貢献も提出できなく、且つ素子自体の最大の効能とユーザーの願望を達成できないので、コンピュータの全体の表現を大いに低下させることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のそれぞれの課題を鑑みて、本発明は、コンピュータ本体に応用でき、且つダイナミックの方式によって仕事周波数を自動的に速くまたは遅くなるように調整可能な電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法を提供することをその主要な解決しようとする課題とする。
【０００８】
また、本発明は、脈波幅モジュレーションPWM自身の使用効率や交換損失の低下やシステム温度の抑制やジグザグ状電流の改善やリプル電圧のピーク対ピークの低下などに対しては明らかに改善する効果を有する、電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法を提供することをその第二の解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を図るために、本発明は、一種の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法を提供し、それは、主にコンピュータ本体に接続される検出モニタリング及びコントロール・ユニットによってコンピュータ本体内の中央処理装置（CPU）の類型番号と中央処理装置の消費する電流の変化とケーシングの内外方または特定の部位の温度の変化とそれぞれの電圧の変化とロードの量の変化などの情報を検出し、且つそれらの情報を検出値となるように転換を実行する。その検出値が検出モニタリング及びコントロール・ユニットの比較ユニットに伝送され、同時に、比較ユニットがその検出値と、記憶ユニットに記憶されるトリガー条件値とを比較処理し、且つPWM切り替え周波数調整ユニットにその比較結果の信号を送信する。前記の記憶ユニットに記憶されるトリガー条件値が設定ユニットによって設定操作を実行して得られるものである。
【００１０】
前記の説明においては、PWM切り替え周波数調整ユニットは、前記の比較結果信号の内容に従ってダイナミックの方式によりPWMの仕事効率を自動的に速くまたは遅くなるように調整することによって、コンバータより効率よくコンピュータ本体に給電することを実行することができる。
【００１１】
また、本発明の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法による場合、検出モニタリング及びコントロール・ユニットによってコンピュータ本体の仕事状態の変化を即時に検出およびモニタリング・コントロールし、その変化が予め設定される調整始発点に至る場合に、本発明のPWM切り替え周波数調整ユニットがその比較結果信号の内容に従ってPWMの仕事周波数をダイナミックの方式により、且つ自動的に調整することによってコンバータに好適に、且つ随時に、変化するオペレーティング環境に対応してレスポンスを実行することによって最も優れる効率と最も安定な出力を取得することによって、コンピュータ本体に適当に電気エネルギーを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２は、本発明の電気回路仕事周波数を自動的に調整可能な交換式給電システムの構成を示す電気回路ブロック図であり、その図面に示すように、本発明は、一種の電気回路仕事周波数を自動的に調整可能な交換式給電システム２を提供し、それによってコンバータ３の仕事周波数を調整することによってコンピュータ本体４に直流電力を提供し、そのシステム２には、検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４と、比較ユニット２６と、PWM切り替え周波数調整ユニット２７と、記憶ユニット２８と、設定ユニット２９とを備えている。
【００１３】
また、図２に示すように、前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４が、コンピュータ本体４に接続され、それによってコンピュータ本体４の仕事状態を検出するとともに、検出値を出力する。前記の設定ユニット２９が記憶ユニット２８に接続され、トリガー条件値を設定することに用いられ、且つそのトリガー条件値を記憶ユニット２８に記憶する。前記の説明においては、そのトリガー条件値が仕事周波数のトリガー条件値を調整することに利用されるものであり、また、比較ユニット２６が前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４と記憶ユニット２８に接続され、前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４の送信した検出値と、記憶ユニット２８に記憶されたトリガー条件値とを受信し、且つ同時に比較処理を実行し、且つ比較結果信号を出力する。また、PWM切り替え周波数調整ユニット２７が比較ユニット２６とコンバータ３に接続され、それらの比較ユニット２６の送信した比較結果信号を受信し、且つその比較結果信号に基づいてダイナミックの方式によってPWMの仕事効率を動的に、且つ自動的に速くまたは遅くなるように調整し、その調整によってコンバータ３がもっと効率よくコンピュータ本体４にパワーを給電できるようになる。
【００１４】
また、図２に示すように、前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４には、検出装置（符号なし）とモニタリング及びコントロール・モジュール（符号なし）とを備えており、その中では、前記の検出装置として電圧検出装置や電流検出装置や温度検出装置やロード検出装置などを適当に合わせて使用でき、そのモニタリング及びコントロール・モジュールとして電圧モニタリング及びコントロール・モジュール、電流モニタリング及びコントロール・モジュール、温度モニタリング及びコントロール・モジュール、ロード・モニタリング及びコントロール・モジュールなどを適当に合わせて使用できる。前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４が前記のそれらの検出装置を介してコンピュータ本体４の重点部同士に接続配設され、（符号なし）、それによって、コンピュータ本体４の仕事状態値に検出し、且つモニタリング及びコントロール・モジュールをあわせてコンピュータ本体４における電圧や電流や温度やプログラムのロードの仕事状況などのことを即時にモニタリングし、それからそれらの状態の変化をシステムへフィード・バックする。
【００１５】
上記の説明中に、その検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４には検出装置（符号なし）とモニタリング及びコントロール・モジュールが少なくとも（符号なし）一つを組みており、その中では、前記のそれらの検出装置として電圧検出装置や電流検出装置や温度検出装置やロード検出装置などを適当に合わせて使用でき、前記のそれらのモニタリング及びコントロール・モジュールとして電圧モニタリング及びコントロール・モジュール、電流モニタリング及びコントロール・モジュール、温度モニタリング及びコントロール・モジュール、ロード・モニタリング及びコントロール・モジュールのいずれ一種または複数種の装置を適当に合わせて使用できる。また、前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４が前記のそれらの検出装置を介してコンピュータ本体４の複数重の重点部同士に接続配設され、それによって、コンピュータ本体４のオペレーティングの時の環境の変化をもっと精密的に検出し、且つそれぞれの独自のモニタリング及びコントロール・モジュールをあわせてコンピュータ本体４における電圧や電流や温度やプログラムのロードの仕事状況などのことを即時にモニタリングし、それからそれらの状態の変化をシステムへフィード・バックする。
【００１６】
また、図2に示すように、ユーザーがスイッチ・オンを実行する場合に、設定ユニット２９によってシステムのトリガー条件値を設定でき、且つそれぞれ異なるニーズに応じて複数種のトリガー条件値の組み合わせるものを設定できるとともに、それらの設定されたトリガー条件値を記憶ユニット２８に記憶できる。その後の使用中に、システムが比較ユニット２６を介してユーザーの設定したトリガー条件値の組み合わせたものと、検出装置の収集したシステムの状態のメッセージの検出値に従って、脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数を向上させるようにするか降下させるようにするかを判断決定する。
【００１７】
いずれのオペレーティング・システムの場合でも、コンピュータ本体４が重いロードを有するプログラムを処理しようとする場合に、または、コンピュータ本体４が長い時間がかかるプログラムを処理することを要する場合に、システムが自動的にそれぞれのニーズに対応して脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数を速くなるように調整し、システムがノーマルな状態に復帰されると、または、プログラムの処理が終了する場合に、前記のシステムはＰＷＭの元来の切り替え仕事周波数へ切り替えられ、ノーマルな周波数によって仕事をし、全体の仕事切り替え過程をソフトウェアの処理に依存させないように設計し、且つコンピュータ本体４をリセットする必要があるものをなくすことができ、その切り替え過程が処理中のプログラムに影響を与えることはないように設計される。
【００１８】
また、本発明も単独的に温度検出装置を使用し、且つ温度モニタリング及びコントロール・モジュールとあわせることによって温度モニタリング及びコントロール・コントローラを構成するようにし、脈波幅モジュレーションＰＷＭがコンバータ３内のパワー・スイッチMOSをコントロールする場合の温度が過熱になる場合に、システムは自動的に脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数を遅くなるように調整し、そのことによってパワー・スイッチMOSの温度を低減させることができる。また、脈波幅モジュレーションＰＷＭがコンバータ３内のパワー・スイッチMOSの温度を設定温度以下になるようにコントロールする場合に、脈波幅モジュレーションＰＷＭが高いほうに仕事周波数へ切り替えて仕事を実行する。本発明による場合、その反応時間が速くなり、且つ相容れないことを生じることはなく、且ついずれのオペレーティング・システムの場合でもその検出装置を修正または設定する際に、コンピュータ本体４をリセットする必要はなく、直接に設定を実行できるので、最も穏やかで最も大きい機能性を発揮させることができる。
【００１９】
図３は、本発明の電気回路仕事周波数の自動的調整方法を示すフローチャートであり、本発明による電気回路の仕事周波数を自動的に調整する方法のプロセス・ステップについては、次に説明する通りであり、つまり、まず、検出モニタリング及びコントロール・ユニットを始動させる（ステップＳ１００）と、電気回路の仕事周波数を切り替え調整するためのトリガー条件値を設定する（ステップＳ１０２）と、コンピュータ本体の仕事状態を即時に検出し、且つモニタリング及びコントロールすることによってそのコンピュータ本体の仕事状態のある検出値を取得する（ステップＳ１０４）と、前記のトリガー条件値と前記のコンピュータ本体の仕事状態の検出値とを即時に比較する（ステップＳ１０６）と、前記の比較結果に従ってＰＷＭ切り替え周波数調整ユニットによってコンバータの周波数を即時に調整する（ステップＳ１０８）。
【００２０】
図２を合せつつ図３を参照すると、前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４には、検出装置（符号なし）とモニタリング及びコントロール・モジュール（符号なし）とを備えており、その中では、前記の検出装置として電圧検出装置や電流検出装置や温度検出装置やロード検出装置などの検出同士のいずれ一種または複数種のものを合せて使用でき、また、それぞれの検出装置に対しては、それぞれの独自のモニタリング及びコントロール・モジュールを合せて使用しており、コンピュータ本体４を即時にモニタリングすると共に、検出値を出力する。前記のモニタリング及びコントロール・モジュールとして電圧モニタリング及びコントロール・モジュールや電流モニタリング及びコントロール・モジュールや温度モニタリング及びコントロール・モジュールやロード・モニタリング及びコントロール・モジュールなどのいずれか一種または複数種のものを好適に選択使用できる。
【００２１】
前記のトリガー条件を設定するステップにおいて、そのトリガー条件値として単一の検出装置の単一のトリガー条件値に従って設定でき、または、一個以上の検出装置の一個以上のトリガー条件値によって設定を実行できる。また、トリガー条件値を設定するタイミングについては、システムの出荷前に予め設定して置くと共に、コンピュータ・システムの記憶ユニット２８に記憶するようにしてもよく、また、ユーザーが装置を始動させる場合に、ユーザーが随時にその場合の状況に従って設定すると共に、コンピュータ・システムの記憶ユニット２８に記憶してもよい。
【００２２】
前記の即時にコンバータの仕事周波数を調整するステップにおいては、システムはユーザーの設定したトリガー条件値と前記の検出モニタリング及びコントロール・ユニット２４の出力した検出値とを比較処理を実行することによって、その場合では脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数を調整すべきかのことを判断決定する。その脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数については、二方向の調整を実行でき、即ち、周波数を向上させるか、低下させるかの調整を実行できる。もちろん、もし仕事環境の変化がまだトリガー条件値に至っていない場合では、元来の脈波幅モジュレーションＰＷＭの切り替え仕事周波数に保持させるように設定する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
前記に説明されたように、本発明による電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システム及び電気回路仕事周波数自動調整方法は、一種のコンピュータ本体４に応用できると共に、ダイナミックな方式によって自動的に仕事周波数を速くまたは遅くなるように仕事周波数を調整可能な交換式給電システムとその方法を好適に提供でき、本発明は、脈波幅モジュレーションＰＷＭ自身の使用効率と、その交換損失の低下させることと、システムの温度の抑制と、ジグザグ状の電流の改善と、リプル電圧のピーク対ピークの低下させることとの改善には優れる効果を有するように示している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の交換式の給電システムの電気回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の電気回路仕事周波数自動調整用交換式給電システムの電気回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の電気回路仕事周波数自動調整方法のプロセス・ステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
２        電気回路仕事周波数自動調整可能な交換式給電システム
３        コンバータ
４        コンピュータ本体
２４      検出モニタリング及びコントロール・ユニット
２６      比較ユニット
２７      ＰＷＭ切り替え周波数調整ユニット
２８      記憶ユニット
２９      設定ユニット
【図１】
2005354801.tif 000003
【図２】
2005354801.tif 000004
【図３】
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