[发明专利]电子模块不断电电源供应电路及方法

说明书

技术领域

本发明相关于包括电容式能量储存的电子模块的不断电电源供应电路及方法，特别是用于在计算机系统中的用途。

背景技术

在计算机系统中，能量供应的非想望中断，即使其是在几毫秒的范围，通常即足以对计算机系统的功能造成损害，在计算机系统的例子中，为了实现避免重要计算机数据遗失的受控关闭程序，其必须在不断电电源供应的帮助下桥接针对适当关闭计算机系统所需期间的常规能量供应的故障，在此桥接时间内，计算机系统可接着关闭打开的档案，例如，具敏感性的数据库，并储存重要计算机数据在非挥发性只读存储器中。

特别地是，不断电电源供应例如亦被用于通常包括将可充电电池作为能量储存的计算机系统，然而，此类充电电池具有高充电时间，再者，在充电电池的情况下电流强度是受限的，对计算机系统而言，特别是用于自动化技术者，较佳地是将不断电电源供应设计为插入式卡，或是作为计算机主机板的一部份，然而，作为能量储存的充电电池却有高空间需求，因而使得将具有充电电池的不断电电源供应与计算机系统整合产生困难。

既然在计算机系统的例子中，一般而言仅数秒的常规能量供应中断需要进行桥接，因为此保持时间对计算机系统的受控关闭而言通常是足够的，因此，可在短时间内获得高电流强度且以所需空间小为特征的电容式能量储存渐增地受到使用，所谓的双层电容器(具有高效率以及长使用期限)是适合用于不断电电源供应中的电容式能量储存。

具有电容式能量储存的不断电电源供应(主要是被使用于计算机系统中时)的一个重要需求是快速的起始，以在常规能量供应若是崩溃时，可靠地确保受控的关闭或重要计算机数据的储存，当使用电容式能量储存时，其通常需要使不断电电源供应的储存组件的电压规格适应计算机的供应电压，再者，当使用电容式能量储存时，其必须确认个别组件的充电或放电的统一发生，以避免对于电容式能量储存的损害或破坏，再者，不断电电源供应，特别是当其被用于计算机系统中时，必须被设计为让错误的充电或放电程序以及有缺陷的电容式能量储存能够可靠地被发现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种藉由电容式能量储存帮助的电子模块不断电电源供应电路以及方法，其能够以简单方式适应将被供以能量的所连接主要系统的供应电压、所需保持时间以及通信协议，以及确保对于常规能量供应中断的可靠及快速反应桥接。

此目的是依据本发明并藉由根据权利要求1的电路、根据权利要求11的主机板以及根据权利要求12的方法而达成，较佳的发展详述于附属权利要求中。

根据本发明，用于不断电电源供应的电路包括电容式能量储存，该电路连接在能量供应以及负载之间，在此情形下，能量供应以及电容式能量储存被连接至转换开关，转换开关被设计为若第一预定电压降在电压经由能量供应而进行施加时发生，则从经由能量供应而对负载供应能量转换为由电容式能量储存对负载供应能量。不断电电源供应电路进一步包括充电装置，其连接于能量供应以及电容式能量储存之间，并用于充电电容式能量储存，该充电装置连接至充电控制装置，以监控电容式能量储存并在故障被确定时关闭充电装置，再者，电压监控装置被配置在不断电电源供应电路之中，若第二预定电压降于电压经由能量供应而进行施加时发生，且第二预定电压降少于第一预定电压降时，该电压监控装置输出故障讯号，在电压监控装置的故障讯号的基础上，连接至电容式能量储存的放电装置接着藉由对电容式能量储存进行放电而使得转换开关可获得供应负载所需的能量。

根据本发明的不断电电源供应电路以及此电源供应进行操作的方式使得电路的使用具有弹性，以及可藉由在电路系统或设备中的些微变化而执行对于不同输入以及外部通信的供应电压、所需保持时间期间以及不同协议的适应。

根据本发明，电容式能量储存的能量为转换开关所可得，转换开关在经由能量供应所施加的电压若下降第一预定数值时，从经由能量供应对负载供应能量转换为由电容式能量储存对负载供应能量，而若是早在前端的时候能量供应的电压下降至低于比第一数值小的第二数值，如此的结果是，不断电电源供应的反应速度显著的缩短，以及在常规能量供应崩溃之后，对于能量供应的桥接可立即并且没有波动地进行提供，这是因为不断电电源供应的电容式能量储存的能量已经在转换的时间点出现在转换开关，而非仅在转换后才由电容式能量储存获得，其可能导致延迟以及因此在转换期间能量供应中所不想要的波动。