專利名稱：可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，尤指一種以一控制模塊擷取電源供應(yīng)設(shè)備的輸出信號，且該控制模塊以微處理器為控制中樞，并以一顯示器作為該訊息顯示終端的電源裝置。
背景技術(shù)：
目前有相當(dāng)比例的消費性電子商品及計算機，均以直流電作為工作電源，因而在計算機內(nèi)設(shè)有電源供應(yīng)器(power supply)，以便將交流市電轉(zhuǎn)換為直流電后供應(yīng)予主機及內(nèi)建外圍設(shè)備；至于消費性電子商品，除采用電池供應(yīng)直流電以外，亦可使用變壓器(adapter)轉(zhuǎn)換交流市電而取得直流工作電源。由于該等電源裝置均供應(yīng)負載所需工作電源，其運行是否安全且正常工作，負載的電源規(guī)格與該電源裝置是否匹配，這些信息十分重要。因此，前述電源裝置的產(chǎn)品上均需清楚標(biāo)示其供電的規(guī)格，令消費者或技術(shù)人員有所依循。然而，標(biāo)示只是一種參考依據(jù)，并不能說明電源裝置實際工作中的特性與運作狀況，因此這些信息無法單純由外觀進行判斷。換言之，使用者很難掌握該等電源裝置的實際狀況，特別是在負載有變動時，例如使用者對計算機進行升級或擴充外圍設(shè)備，都可能加重負載，但在一般狀況下，使用者很難分析預(yù)估電源裝置在加載前后的差異，進而判斷電源裝置能否負荷，該情況無疑將對電源裝置的安全運作埋下不確定的因素。
再者，就業(yè)者而言，標(biāo)識產(chǎn)品的品質(zhì)與使用壽命，是為了促銷的重要手段之一，但實際狀況如何，單憑消費者本身的印象，很難有客觀的印證效果。

發(fā)明內(nèi)容
由上述可知，既有電源裝置上單純的商品標(biāo)示，還不足以作為使用者掌握工作狀況的依據(jù)，及印證性能壽命的參考。
因此，本發(fā)明主要目的在于提供一種可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其通過視覺顯示方式揭露電源裝置運作時的各項特性條件，如輸出電流、功率及累計工作時間等，供使用者掌握其工作狀態(tài)，或作為印證壽命性能之用。
為達上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)手段如下一種可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，包括有一電源轉(zhuǎn)換器，將交流或直流電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)生至少一組直流輸出電源；一控制模塊，至少具有一微處理器及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，微處理器并通過該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源轉(zhuǎn)換器連接，以擷取前述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電源信號；一顯示器，其輸入端與微處理器的輸出端連接；前述電源裝置采用了一個以微處理器作為控制核心的控制模塊，利用該控制模塊擷取供應(yīng)直流電源的電源轉(zhuǎn)換器輸出信號，以判斷其工作狀態(tài)并累計其工作時間，再通過連接的顯示器予以顯示，使用者遂可通過顯示器顯示的訊息，以掌握該電源裝置的工作狀況。
前述控制模塊以其模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源轉(zhuǎn)換器的輸出電流、輸出功率等信號線連接，以擷取輸出電源的電流、功率信號。
前述電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有一溫度感測電路，該溫度感測電路具有一輸出端，又控制模塊以內(nèi)建的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與溫度感測電路輸出端連接，以提供電源轉(zhuǎn)換器的溫度感測信號予微處理器。
前述電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有一散熱風(fēng)扇，并可產(chǎn)生一組風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號，又控制模塊進一步內(nèi)建有一計數(shù)/定時器及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，并分別通過總線與微處理器連接；藉此，該微處理器可通過該計時/計數(shù)器擷取電源轉(zhuǎn)換器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號，另可產(chǎn)生一風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制信號而通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器送至電源轉(zhuǎn)換器，以控制散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
前述電源轉(zhuǎn)換器具有一告警信號輸出端，以便在停止供電前產(chǎn)生一告警信號，又控制模塊進一步內(nèi)建有一外部中斷源，以擷取前述告警信號，作為各項訊息資料儲存時間的依據(jù)。
前述控制模塊進一步內(nèi)建有一即時時鐘(Real Time Clock)，用以累計電源轉(zhuǎn)換器的使用時間。
前述控制模塊的傳輸介面通過一通信協(xié)議與個人計算機主機進行數(shù)據(jù)傳輸，并使微處理器可通過傳輸介面與個人計算機主機操作系統(tǒng)中建立的一監(jiān)控應(yīng)用程序連結(jié)，并在計算機畫面上產(chǎn)生一顯示/操作介面，供使用者由計算機屏幕上掌控電源轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)訊息，或產(chǎn)生指令經(jīng)傳輸介面送回控制模塊以控制電源轉(zhuǎn)換器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
前述控制模塊中進一步包含有一警示訊息產(chǎn)生器，用以在微處理器接收溫度過高訊息時予以激活，以通知使用者。
前述電源裝置的電源轉(zhuǎn)換器一電源供應(yīng)器(power supply)，其控制模塊具有一機殼，可安裝至個人計算機主機機殼上；該控制模塊更包含一傳輸介面，供與個人計算機主機連結(jié)；該顯示器則安裝在前述控制模塊上，并位于個人計算機主機機殼上。
前述電源轉(zhuǎn)換器可為一變壓器，該控制模塊設(shè)于前述電源轉(zhuǎn)換器的外殼內(nèi)，而顯示器安裝于前述電源轉(zhuǎn)換器的外殼上。


圖1為本發(fā)明一較佳實施例的外觀示意圖。
圖2為本發(fā)明一較佳實施例的電路方塊圖。
圖3為電源供應(yīng)器各組輸出電源與告警信號的時序關(guān)波形圖。
圖4為控制模塊內(nèi)建警示訊息產(chǎn)生器的一可行線路圖。
圖5為電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)溫度感測電路的一可行線路圖。
圖6為本發(fā)明又一較佳實施例的外觀平面圖。
圖7為本發(fā)明又一較佳實施例的電路方塊圖。
圖中符號說明100計算機主機101擴充槽10電源供應(yīng)器 11溫度感測電路20控制模塊 21微處理器22模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器23外部中斷源 24即時時序產(chǎn)生器25存儲器 26數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器27計數(shù)/定時器28警示訊息產(chǎn)生器29傳輸介面 201操作介面30顯示器 40變壓器具體實施方式
請參閱圖1所示，本發(fā)明的一較佳實施例，其運用于個人計算機上。本發(fā)明由一電源轉(zhuǎn)換器、一控制模塊20及一顯示器30組成，于本實施例中，該電源轉(zhuǎn)換器指計算機主機100內(nèi)部安裝的電源供應(yīng)器10，該控制模塊20以外圍設(shè)備形式安裝在計算機主機100的擴充槽101內(nèi)，其擷取并判斷處理電源供應(yīng)器10各種狀態(tài)信號線的信號，再通過輸出端連接的顯示器30顯示該電源供應(yīng)器10的各項狀態(tài)訊息。該顯示器30為一液晶顯示器(LCD)或發(fā)光二極管(LED)式顯示器。
由于該電源供應(yīng)器10為已知的電源設(shè)備，其內(nèi)部構(gòu)造不屬于本發(fā)明的發(fā)明特征，故，容本發(fā)明說明書沒有進行詳細闡述，至于控制模塊20的構(gòu)成，請參閱圖2所示，其包括有一微處理器21，作為運算控制中樞；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22，其具有復(fù)數(shù)個輸入端，分別擷取電源供應(yīng)器10各組輸出電源的電流信號、輸出功率信號與溫度感測信號等，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22的輸出端通過內(nèi)部總線與前述微處理器21連接；一外部中斷源23，其通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，供微處理器21通過該外部中斷源23截取電源供應(yīng)器10的告警信號(Power Good)；一即時時鐘(Real Time Clock)24，通過內(nèi)部總線與微處理器21，用以累計電源供應(yīng)器10的使用時間；一存儲器25(EEPROM/FLASH RAM)，于本實施例中，設(shè)于控制模塊20的外部，并通過總線與微處理器21連接，用來儲存各種告警設(shè)定值與電源供應(yīng)器累計使用時間等資料。
當(dāng)前述控制模塊20具備前列基本架構(gòu)，可擷取電源供應(yīng)器10各組輸出電源的電流、總輸出功率等狀態(tài)訊息，并可累計并顯示該電源供應(yīng)器10的工作時間。
即當(dāng)計算機主機100開始工作，電源供應(yīng)器10亦開始供電，控制模塊20的微處理器21即開始通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22擷取電源供應(yīng)器10各組電源輸出的電流、總輸出功率信號等狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)值形式輸出至顯示器30顯示，供使用者掌握該電源供應(yīng)器10基本的狀態(tài)訊息。
再者，前述控制模塊20可累計電源供應(yīng)器10的使用時間，并儲存相關(guān)訊息參數(shù)。其主要利用控制模塊20內(nèi)建的即時時鐘24及外部中斷源23，其中外部中斷源23擷取電源供應(yīng)器10產(chǎn)生的告警信號(PG，Power Good)，配合微處理器21的運作以決定儲存資料的時機。該告警信號的產(chǎn)生既有電源供應(yīng)器10的基本功能，當(dāng)電源供應(yīng)器10輸入電源中斷或輸出開關(guān)關(guān)閉或發(fā)生過電壓、過電流等保護狀況時，電源供應(yīng)器10將關(guān)閉其輸出電壓，但在發(fā)生上述情況時，電源供應(yīng)器10會事先送出前述的告警信號(PG)，通知設(shè)備端該電源供應(yīng)器10即將停止輸出電壓，而從告警信號產(chǎn)生到輸出電壓低于設(shè)備端的工作電壓時有一小段的時間請參閱圖3，揭露有電源供應(yīng)器10各組電源輸出V33/V5/V12/IS33/IS5/IS12與告警信號(PG)的時序關(guān)系，故控制模塊20可通過擷取該告警信號得知電源供應(yīng)器10即將關(guān)閉，而由微處理器21將包含即時時鐘23累計的使用時間等各項訊息資料儲存至存儲器25，該等資料包含各種告警設(shè)定值與電源供應(yīng)器10累計使用時間等。
如圖2所示，除前述組成元件外，該控制模塊20可進一步內(nèi)建一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器26，其具有一輸入端通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，又具有一輸出端，以送出一風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制信號至電源供應(yīng)器10；一計時/計數(shù)器27，其具有一輸入端，以擷取并計算電源供應(yīng)器10的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速RPM，又具有一輸出端，通過內(nèi)部總線與微處理器21連接；一警示訊息產(chǎn)生器28，請參閱圖4所示，由一蜂鳴器構(gòu)成，其與微處理器21連接，以便在微處理器21判斷擷取的溫度感測信號過高時予以激活，以通知使用者；一傳輸介面29，通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，其本身為一串行通信介面，可為UART、USB及I2C BUS等，以便與計算機主機100連結(jié)并進行數(shù)據(jù)傳輸；一操作介面201，通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，其可為一設(shè)于控制模塊20外的按鍵組，供使用者主動控制電源供應(yīng)器10的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
該前述控制模塊20的微處理器21與顯示器30間的總線一般可分為串行式例如HOLTEK HT1611液晶顯示器控制器或并列式；如采用串行總線，微處理器21可以使用較少接腳PIO，惟速度較慢；采用并列總線時，微處理器21可以使用較多接腳PIO，但速度快。至于該顯示器30可顯示的內(nèi)容有輸出電流各組電流如12V、5V、3.3V、溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速及累計使用時間等。
當(dāng)控制模塊20擴充前述元件，可進一步達成下列功能該電源供應(yīng)器10內(nèi)原設(shè)有一溫度感測電路11如圖5所示，以檢測內(nèi)部溫度并產(chǎn)生前述的溫度感測信號，其由微處理器21通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22擷取后，除輸出至顯示器30上顯示外，并將判斷該溫度感測信號是否過高，如電源供應(yīng)器10溫度過高，即激活蜂鳴器產(chǎn)生警報，以通知使用者。
該前述電源供應(yīng)器10內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇(圖中未示)，并產(chǎn)生一風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號(一般為PLUSE形式)，而由控制模塊20中的計數(shù)/定時器27所讀取，并由微處理器21判斷其轉(zhuǎn)速過高或過低，該微處理器21如判定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不正常，即產(chǎn)生一風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制信號通過該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器26送至電源供應(yīng)器10，以調(diào)節(jié)該散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。另使用者亦可主動通過控制模塊20以調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，假設(shè)微處理器21產(chǎn)生的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制信號為8bits，亦即為512階層，假設(shè)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器26的輸出電壓為0～12Vdc，則使用者通過控制模塊20上的按鍵組操作介面201即可改變其階層，其數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器26即會依所設(shè)定的階層輸出相對等的電壓，如階層為128，則數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器26輸出電壓為6V其轉(zhuǎn)換比例為(12V-0)/256＝46.875V/bit，利用該電壓信號即可改變風(fēng)扇電源，從而控制其轉(zhuǎn)速。
再者，于本實施例中，該控制模塊20的傳輸介面29通過一通信協(xié)議與計算機主機100進行數(shù)據(jù)傳輸，其中，計算機主機100的操作系統(tǒng)中并可建立一與控制模塊20連結(jié)的監(jiān)控應(yīng)用程序，該監(jiān)控應(yīng)用程序并可在計算機屏幕上產(chǎn)生一顯示/操作介面，供使用者由計算機屏幕上掌控電源供應(yīng)器的狀態(tài)訊息，或輸入操作指令經(jīng)傳輸介面29送回控制模塊20，而通過控制模塊20控制電源供應(yīng)器10的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
由上述說明可了解本發(fā)明運用在個人計算機上的具體實施內(nèi)容，利用該等技術(shù)可由控制模塊擷取電源供應(yīng)器的輸出信號，以判斷其工作狀態(tài)并累計其工作時間，再通過連接的顯示器予以顯示，使用者遂可通過顯示器顯示的訊息，以掌握該電源裝置的工作狀況，并可了解其累計工作時間。
又本發(fā)明亦可運用在一般消費性電子產(chǎn)品的變壓器(adapter)上，如圖6所示，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于變壓器40上時，變壓器40本身為一電源轉(zhuǎn)換器，控制模塊設(shè)于該變壓器40內(nèi)部，顯示器30則設(shè)于變壓器40的外殼上。
又如圖7所示，根據(jù)變壓器40的產(chǎn)品特性，該控制模塊20至少包括有一微處理器21，作為運算控制中樞；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22，其具有復(fù)數(shù)個輸入端，分別擷取變壓器40各組輸出電源的電流信號、輸出功率信號與溫度感測信號等，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22的輸出端通過內(nèi)部總線與前述微處理器21連接；一外部中斷源23，其通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，供微處理器21通過該外部中斷源23截取變壓器40的告警信號(PowerGood)信號；一即時時鐘(Real Time Clock)24，通過內(nèi)部總線與微處理器21，用以累計該變壓器4的工作時間；一存儲器25(EEPROM/FLASH RAM)，通過總線與微處理器21連接，用來儲存各種告警設(shè)定值與前述即時時鐘24累計的使用時間等資料；
一操作介面201，通過內(nèi)部總線與微處理器21連接，其可為一設(shè)于控制模塊20外的按鍵組。
藉此，一般消費性電子產(chǎn)品的變壓器40仍可通過設(shè)于外部的顯示器30顯示其輸出電源的電流、功率及溫度等，亦可顯示累計使用時間，以印證品質(zhì)與工作壽命。
權(quán)利要求
1.一種可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，包括有一電源轉(zhuǎn)換器，將交流或直流電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)生至少一組直流輸出電源；一控制模塊，至少具有一微處理器及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該微處理器通過該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源轉(zhuǎn)換器連接，以擷取前述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電源信號；一顯示器，其輸入端與微處理器的輸出端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該控制模塊以其模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號線連接。
3.如權(quán)利要求2所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該電源轉(zhuǎn)換器狀態(tài)信號線可經(jīng)擷取產(chǎn)生代表輸出電流的電壓信號。
4.如權(quán)利要求2所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該電源轉(zhuǎn)換器狀態(tài)信號線輸出的信號至少一組輸出電壓。
5.如權(quán)利要求2所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該電源轉(zhuǎn)換器可產(chǎn)生一告警信號，該控制模塊進一步內(nèi)建有一外部中斷源，以擷取前述告警信號并送至微處理器。
6，如權(quán)利要求2所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該控制模塊進一步內(nèi)建有一即時時鐘，用以累計電源轉(zhuǎn)換器的使用時間。
7.如權(quán)利要求2所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有一溫度感測電路，該溫度感測電路具有一輸出端；該控制模塊以模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與溫度感測電路輸出端連接，以提供電源轉(zhuǎn)換器的溫度感測信號予微處理器。
8.如權(quán)利要求7所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有一散熱風(fēng)扇，并可產(chǎn)生一組風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號；該控制模塊進一步內(nèi)建有一計數(shù)/定時器及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，并分別通過總線與微處理器連接。
9.如權(quán)利要求8所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該控制模塊進一步具有一傳輸介面，藉以通過一通信協(xié)議與個人計算機主機進行數(shù)據(jù)傳輸，該控制模塊的微處理器并通過傳輸介面與個人計算機主機操作系統(tǒng)中建立的一監(jiān)控應(yīng)用程序連結(jié)，并在計算機畫面上產(chǎn)生一顯示/操作介面。
10.如權(quán)利要求2、8或9所述的可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，其特征是，該控制模塊進一步包含有一操作介面，該操作介面與微處理器連接，供使用者主動調(diào)整電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明一種可產(chǎn)生狀態(tài)訊息的電源裝置，主要以一控制模塊擷取一電源轉(zhuǎn)換器的輸出信號，并通過輸出端所設(shè)的顯示器顯示代表該電源轉(zhuǎn)換器運作狀態(tài)的訊息。該電源裝置的控制模塊以外圍設(shè)備的形式安裝于計算機上，以擷取計算機內(nèi)設(shè)置的電源供應(yīng)器的輸出信號，再通過設(shè)于控制模塊上的顯示器及/或計算機屏幕上的顯示介面，供使用者掌握計算機內(nèi)電源供應(yīng)器的工作狀態(tài)。本發(fā)明亦可運用于相同設(shè)計的變壓器(adapter)，以了解該變壓器對電子設(shè)備的供電狀況及相關(guān)訊息。
文檔編號G05F1/10GK1832317SQ20051005436
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者葉榮泰 申請人:康舒科技股份有限公司