CN114356060A - 主从互换式电源供应装置及电源供应方法、主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主从互换式的电源供应装置与电源供应方法，并揭露具备该主从互换式电源供应装置的主机，以及揭露可用于执行该电源供应方法的计算机可读取记录媒体。在获取一启动指令后，于该电源供应装置提供工作电源至一主控装置前，先令该电源供应装置的一电源控制模块及一电源供应单元分别运作在一主控模式及一从属模式，以供完成该电源供应装置的相关设定，再令该电源控制模块切换为该从属模式及使该工作电源被提供至该主控装置。藉此，可在符合通讯总线的规范下，令被视为周边装置的该电源控制模块及该电源供应单元可进行通讯。

Description

主从互换式电源供应装置及电源供应方法、主机

技术领域

本发明涉及一种电源供应装置及电源供应方法，更特别的是关于一种主从互换式电源供应装置及具备该主从互换式电源供应装置的主机，以及关于一种主从互换式电源供应方法及可用于执行该方法的计算机可读取记录媒体。

背景技术

电子设备通常搭载或连接有各种电子装置，并藉由总线来建立电子装置间资料传递的通讯路径。例如：在电子设备内，藉由作为主控端的主板(Mother Board)来与作为从属端的各个周边装置进行通讯，周边装置例如：储存装置、内存装置、显示设备、电源供应装置等。由于总线具有对应的通讯规范，依循此规范，电子装置就能在该总线上进行通讯。

主从式的控制架构是常见的一种总线上的通讯规范，由主控端在总线上发出询问，从属端在收到询问后，对总线上的主控端做出回应。主从式的控制架构除了固定式的单一主控端的配置外，亦包含有多主控(multi-mastering)的配置。在多主控模式下，任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主控端，进而可在任何时间点上仅存在单一主控端的规则下，允许成为主控端的电子装置在总线上发出询问。

然而，在主从式的控制架构下，严格的规范将使得电源供应装置无法被运作在主控模式，进而使其应用层面受限。

发明内容

本发明之一目的在于扩展主从式控制架构下的应用层面。

本发明之另一目的在于在总线的规范下，仍可令与电源供应装置关联的电子元件或装置作为主控端，进而可透过总线取得相关资料。

为达上述目的及其他目的，本发明提出一种主从互换式电源供应装置，系响应一启动指令以提供一工作电源至一主控装置，该主从互换式电源供应装置包含电源控制模块及电源供应单元。电源控制模块系藉由一通讯总线耦接该主控装置，并基于该启动指令依序运作在一主控模式及一从属模式。电源供应单元系藉由该通讯总线耦接该电源控制模块及该主控装置。其中，于该电源控制模块运作在该主控模式的期间，该电源供应单元运作在该从属模式，且响应该电源控制模块的指令，传输关联该电源供应单元的一资料至该电源控制模块。该电源控制模块基于该资料的取得而切换为运作在该从属模式，且于该电源控制模块运作在该从属模式的期间，该电源控制模块始能够令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

为达上述目的及其他目的，本发明复提出一种具备主从互换式电源供应装置的主机，包含一主控装置及前述的主从互换式电源供应装置。主控装置系于取得一工作电源后开始运作在一主控模式。电源供应装置系响应一启动指令以提供该工作电源至该主控装置。

于本发明之一实施例中，该资料可包括该电源供应单元的一规格资料，该规格资料系供该电源控制模块配置该电源供应装置的电源组态。

于本发明之一实施例中，该资料可包括该电源供应单元的一识别资料，该电源控制模块系内存有一预设资料，供该电源控制模块比对该识别资料与该预设资料。此外，该电源控制模块可用于在该识别资料与该预设资料的比对结果相符时，切换至该从属模式，以及始令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

于本发明之一实施例中，该通讯总线可为内部整合集成电路(inter-integratedcircuit,I²C)总线。

为达上述目的及其他目的，本发明复提出一种主从互换式电源供应方法，系基于一通讯总线的一通讯协议提供一工作电源至一主控装置，该主从互换式电源供应方法包含：响应一启动指令，使一电源供应装置的一电源控制模块运作在一主控模式，以及使该电源供应装置的一电源供应单元运作在一从属模式；使该电源控制模块藉由该通讯协议对应取得关联该电源供应单元的一资料；产生该电源供应装置的一设定信息；使该电源控制模块切换至一从属模式；及使该电源供应装置依据该设定信息，处理该工作电源对该主控装置的提供程序。

于本发明之一实施例中，于产生该设定信息的步骤中包括：一识别步骤，系使该电源控制模块依据一预设资料比对该资料中所包括之对应该电源供应单元的一识别资料，于比对结果相符时产生一识别成功信息并包含于该设定信息内，包含该识别成功信息的该设定信息系可令该电源供应装置提供该工作电源至该主控装置。

于本发明之一实施例中，于比对结果不相符时产生一识别失败信息并包含于该设定信息内，包含该识别失败信息的该设定信息系可令该电源供应装置禁止提供该工作电源至该主控装置。

于本发明之一实施例中，于产生该设定信息的步骤中包括：一规格读取步骤，系供该电源控制模块读取该资料中对应该电源供应单元的规格资料，以供该电源控制模块建立适配该电源供应单元的电源组态。

为达上述目的及其他目的，本发明复提出一种内储程序之计算机可读取记录媒体，当计算机载入该程序并执行后，可完成前述主从互换式电源供应方法。

据此，本发明揭露的主从切换方式系在符合通讯总线的规范下，藉由电源供应装置系为引入电力至设备上各电子元件与装置的通道口，进而可在规范所限定的主控端被供电前，令指定的电子元件或装置被先以主控端的模式运作，扩展主从式控制架构下的应用层面。

附图说明

图1为本发明一实施例之主从式控制架构的功能方块示意图。

图2为本发明一实施例之电子设备的电源供应路径示意图。

图3为本发明一实施例之主从互换式电源供应方法的流程图。

图4为本发明另一实施例之主从互换式电源供应方法的流程图。

【符号说明】

100 主控装置

200 从属装置群

201 第一从属装置

202 第二从属装置

210 电源供应装置

211 电源控制模块

212 电源供应单元

300 通讯总线

400 电源

PS1 电源模块

PS2 电源模块

S100～S500 步骤

S310～S330 步骤

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附之图式，对本发明做一详细说明，说明如后：

于本文中，所描述之用语「一」或「一个」来描述单元、部件、结构、装置或模块等。此举只是为了方便说明，并且对本发明之范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括复数。

于本文中，所描述之用语「包含、包括、具有」或其他任何类似用语意系非仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可包括未明确列出但却是所述单元、部件、结构、装置或模块通常固有的其他要件。

请参照图1，为本发明一实施例之主从式控制架构的功能方块示意图。图1示例出一主机在主从式控制架构下的功能方块示意图，包含一主控装置100及一从属装置群200。该从属装置群200包括复数从属装置，如第一从属装置201、第二从属装置202、电源供应装置210等。

进一步举例来说，第一从属装置201可为作为储存装置的硬盘机，第二从属装置202可为内存，主控装置100可为主板。硬盘机与内存被安装于主板上，藉由通讯总线300耦接该主控装置100。

该通讯总线300例如是内部整合集成电路(inter-integrated circuit,I²C)总线。I²C总线是一种由资料线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可用来进行资料的发送和接收。举例来说，主控端作为管理者，进而可透过I²C总线对各个从属端进行查询，以管理系统的配置或掌握从属端的功能状态，例如监控硬盘、内存、网络、系统温度、系统风扇及电源供应的状态。

电源供应装置210内的元件包括电源控制模块211与电源供应单元212。随着电源供应装置210提供的功能增多，如：保护功能、监测功能等，电源供应装置210内的元件亦藉由该通讯总线300耦接该主控装置100，以令该主控装置100可获取相关资料。图1示例的电源供应装置210包括电源控制模块211及电源供应单元212，各别藉由该通讯总线300耦接该主控装置100。其中，该电源供应装置210亦可为符合通用型冗余电源供应(CommonRedundant Power Supplies,CRPS)规范的电源供应装置，这使得该电源供应单元212具有复数个电源模块(图1未示)。

接着请同时参照图1及图2，图2为本发明一实施例之电子设备的电源供应路径示意图。该主控装置100耦接该电源供应装置210，该电源供应装置210用于转换所引入的电源400以提供至该主控装置100，供该主控装置100的运作及供该主控装置100提供电源至耦接该主控装置100的其他周边装置，如：第一从属装置201及第二从属装置202。其中，图2示例的该电源供应单元212具有两个电源模块PS1及PS2，PS1及PS2组成一组CRPS规范下的电源供应模式。

当基于系统的管理需求而限定只能特定的单一装置(例如：主板)为主控端时，其他电子装置或元件就没有办法有作为主控端的机会，进而无法发出询问来获取所需的资料。举例来说，符合通用型冗余电源供应(CRPS)规范的电源供应装置，为了在电源供应单元被更换后能提供正确的电源输出规格，就需要透过总线来取得所搭载之电源供应单元的规格资料，而当无法在总线上作为主控端时，电源供应单元的替换性功能将无法存在。于其他的例子下，无法在总线上作为主控端的电源控制模块也限制了电源供应装置的应用层面。再者，当电源供应装置受限于规范而致使各个输出脚位的功能均已被限定时，亦无法采用藉由特定脚位的资料传递方式来令电源控制模块取得相关资料。

换言之，无论电源供应装置210是搭配单一电源模块或复数电源模块，由于不同型号的电源模块会有其对应的输出规格，所以该电源控制模块211皆需要被设定对应的电源组态，如电源模块的供应功率及其对应的保护机制等，电源供应装置210才能正常运作。因此，当该电源控制模块211无法自行取得对应电源模块的电源组态时，就仅能以预先设定好电源组态的电源控制模块211去搭配固定的电源模块，该电源控制模块211无法依据所接入的电源模块来对应地自我设定，进而使电源供应装置的应用受到限制。特别是有关于电源模块抽换式的电源供应装置210，在通讯总线的规范下，其应用层面受到了限制。

如图2的电源供应路径所示，在该电源供应装置210提供电源至该主控装置100之前，主从式的控制架构实质上尚未(也无法)被该主控装置100执行。换言之，只要该主控装置100运作在主控模式时，所有周边装置都能被设定运作在从属模式，就能够不违反仅限该主控装置100为主控端的此种总线规范。因此，本发明的实施例揭露了一种运作模式，此种方式能够在不违反总线规范下，让特定周边装置可以有机会被运作在主控模式，进而扩展相关的应用层面。

以图2的实施例作为示例，当电源400被引入该电源供应装置210时，该电源供应装置210内的部分电路开始工作，举例来说，可以在该电源供应装置210耦接该主控装置100的特定脚位上产生一待命电压，进而可使该主控装置100的开机电路被运作，然而此时的该主控装置100因为尚未接收到工作电源而未被启动。

当该主控装置100的开机电路接收到启动控制时(例如透过外部的一个实体按键进行触发致使开机电路的电位发生变化而形成一种控制方式)，该主控装置100的开机电路产生一控制指令以提供至该电源供应装置210。该电源供应装置210的该电源控制模块211会接收到该控制指令，并基于此，令该电源供应装置210所搭载的电源模块进入工作状态。该电源控制模块211同时监测着电源模块的供电状况，并于电源模块供电稳定后，提供相关控制讯号至该主控装置100，以使该主控装置100开始取得电源模块提供的工作电源，该主控装置100进入工作状态。

因此，藉由在该主控装置100进入工作状态之前，使该电源控制模块211以一主控模式进行工作，并在该电源控制模块211提供让该主控装置100进入工作状态的控制讯号前，使该电源控制模块211切换回一从属模式，即可在不违反通讯总线的规范下，令作为周边装置的该电源控制模块211具有运作在主控模式的机会。举例来说，该主控装置100在非工作状态下被触发后，并在该主控装置100进入工作状态前，这段期间即可基于原本讯号的沟通基础上排入一特殊处理程序，一个可令该电源控制模块211运作在主控模式的程序。该主控装置100的工作状态可包含正常耗电模式及低耗电模式，或是依据通讯总线的规范而须使该主控装置100运作在主控模式的期间。

接着请同时参照图1及图3，图3为本发明一实施例之主从互换式电源供应方法的流程图。

首先，步骤S100、响应一启动指令，使电源控制模块运作在一主控模式以及使电源供应单元运作在一从属模式。该启动指令可如前所述由该主控装置100所产生，或是该电源供应装置210产生(例如在该电源供应装置210上配置有令该主控装置100被启动的开关)。该电源控制模块211接收到该控制指令后，在通讯总线上，系将自己以主控模式进行运作，该电源供应单元212则如一般运作程序般运作在从属模式。

接着，步骤S200、该电源控制模块取得关联该电源供应单元的一资料。该电源控制模块211基于运作在主控模式，即可在通讯总线上发出询问，耦接该通讯总线且运作在从属模式的该电源供应单元212即会依据此询问进行回应，进而使该电源控制模块211可取得所需的资料。该资料为关联于供应单元本身的相关资料，例如可为：该电源供应单元212的一识别资料及/或一规格资料。

接着，步骤S300、产生该电源供应装置的一设定信息。该电源控制模块211于取得该电源供应单元212对应的资料后即可据此进行输出规格的设定，如：对应的输出电流保护条件等参数的设定。

接着，步骤S400、使该电源控制模块切换至一从属模式。该电源控制模块211在完成输出规格的设定后，即可切回从属模式，以在该主控装置100进入工作状态后，可符合通讯总线的规范(除主控装置外的其他周边装置皆仅能运作在从属模式)。

最后，步骤S500、依据该设定信息处理工作电源对一主控装置的提供程序。基于该电源控制模块211已完成输出规格的设定，该电源控制模块211系配置对该主控装置100提供工作电源的程序。后续可使该电源供应单元212提供该主控装置100所需的工作电源。换言之，于该电源控制模块211运作在该从属模式的期间(符合通讯总线规范)，该电源控制模块211才使该工作电源可被提供至该主控装置100。

藉此，可抽换电源模块的电源供应装置将可被使用。此外，电源模块非为抽换式的电源供应装置亦可藉由此机制来达到输出规格的设定或检核，提高量产化之电源供应装置的容错率，皆为应用层面的扩展。

接着请参照图1及图4，图4为本发明另一实施例之主从互换式电源供应方法的流程图。相较于图3的实施例，图4示例的步骤S300包括：一规格读取步骤S310、一识别步骤S320及一产生设定步骤S330。其中，该规格读取步骤S310及该识别步骤S320可依序完成或同时进行，图4所示的顺序仅为一种示例而非为一种限制。

该规格读取步骤S310是令该电源控制模块211透过该通讯总线300读取该资料。其中，该资料是该电源供应单元212透过该通讯总线300回应该电源控制模块211所发出的询问的答复资料。在该规格读取步骤S310中所读取的内容是该电源供应单元212的规格资料，以供在后续步骤S500中，该电源控制模块211建立适配该电源供应单元212的电源组态。

该识别步骤S320是令该电源控制模块211依据内存的一预设资料，去与该电源供应单元212提供的一识别资料进行比对。该识别资料可被包含在该电源供应单元212透过该通讯总线300所答复的资料中。于比对结果相符时，通过识别，该电源控制模块211产生一识别成功信息；反之，于比对结果不相符时，无法通过识别，该电源控制模块211产生一识别失败信息。举例来说，该预设资料及该识别资料可以是电源模块的生产来源的信息。

该产生设定步骤S330是使该电源控制模块211产生该电源供应装置的设定信息的步骤。于本实施例中，系依据该规格读取步骤S310中所读取的该电源供应单元212的规格资料，以及依据该识别步骤S320中的识别结果来产生对应的设定信息，以建立适配该电源供应单元212的电源组态。

有关该识别步骤S320，在识别失败时，该设定信息可于该步骤S500中，达到不对该主控装置100提供工作电源的效果，换言之，该主控装置无法被启动(因无法取得工作电源)。该识别步骤S320可让运作在主控模式的该电源控制模块211具有对该电源供应单元212进行识别的功能，进而在错误或不正确的电源供应单元被搭载时，可避免该主控装置100遭受损坏。

进一步有关该识别步骤S320的利用方式，在非可抽换电源模块的电源供应装置中(生产时即固定搭载特定型号的电源模块)，此主从切换机制也有助于在产线上的检测，可筛检出是否搭载了错误或不正确的电源供应单元，或者是藉由前述的方法，直接令电源控制模块建立出正确的电源输出组态(提高容错率)。

此外，在可抽换电源模块的电源供应装置中(可由后端供应商或使用者自行选搭电源模块的机种)，此机制(识别步骤S320)也可协助供应商或使用者搭载正确的电源模块。于其他的优点中，基于每一电源供应装置均使用此种电源控制模块，其可自动调整输出规格进而可适用于搭载各种不同的电源供应单元(具有单个或多个电源模块)，在电源供应装置的库存管理上，将大幅地简易化，电源控制模块与电源供应单元之间不再被绑死，进而无须依据各种电源规格而备存大量的电源供应装置。

前述的主从互换式电源供应方法，可被储存在可读取的纪录媒体内，如：内存或集成电路(IC)，进而可在装置运作而载入所储存的程序时，可完成前述的运作方法。

由于该电源供应装置210所供应的电源是电子设备上各装置或元件进入工作状态的要件，所以在供应电源至该主控装置100以使其进入工作状态前，仅认定该主控装置100为主控端的通讯总线规范尚未被执行，此外，此时的该主控装置100既未运作在主控模式也未运作在从属模式。据此，可在此阶段以耦接在该通讯总线上之其他周边装置为主控端进行运作，当然，此周边装置必须有被供应电源。

综上所述，本发明揭露的主从切换方式系藉由电源供应装置系为引入电力至设备上各电子元件与装置的通道口，使主控端的装置在被供电前，令指定的电子元件或装置先以主控模式运作，如此即可在符合通讯总线的规范下，令该指定的电子元件或装置可以与其他特定从属端的电子元件或装置进行通讯，扩展主从式控制架构下的应用层面。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明之范围。应注意的是，举凡与该实施例等效之变化与置换，均应设为涵盖于本发明之范畴内。因此，本发明之保护范围当以申请专利范围所界定者为准。

Claims (15)

1.一种主从互换式电源供应装置，系响应一启动指令以提供一工作电源至一主控装置，其特征在于，该主从互换式电源供应装置包含：

一电源控制模块，系藉由一通讯总线耦接该主控装置，并基于该启动指令依序运作在一主控模式及一从属模式；及

一电源供应单元，系藉由该通讯总线耦接该电源控制模块及该主控装置；

其中，于该电源控制模块运作在该主控模式的期间，该电源供应单元运作在该从属模式，且响应该电源控制模块的指令，传输关联该电源供应单元的一资料至该电源控制模块，

该电源控制模块基于该资料的取得而切换为运作在该从属模式，且于该电源控制模块运作在该从属模式的期间，该电源控制模块始能够令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

2.如权利要求1所述的主从互换式电源供应装置，其特征在于，该资料系包括该电源供应单元的一规格资料，该规格资料系供该电源控制模块配置该电源供应装置的电源组态。

3.如权利要求1所述的主从互换式电源供应装置，其特征在于，该资料系包括该电源供应单元的一识别资料，该电源控制模块系内存有一预设资料，供该电源控制模块比对该识别资料与该预设资料。

4.如权利要求3所述的主从互换式电源供应装置，其特征在于，该电源控制模块系用于在该识别资料与该预设资料的比对结果相符时，切换至该从属模式，以及始令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

5.如权利要求1所述的主从互换式电源供应装置，其特征在于，该通讯总线系为内部整合集成电路总线。

6.一种主从互换式电源供应方法，系基于一通讯总线的一通讯协议提供一工作电源至一主控装置，其特征在于，该主从互换式电源供应方法包含：

响应一启动指令，使一电源供应装置的一电源控制模块运作在一主控模式，以及使该电源供应装置的一电源供应单元运作在一从属模式；

使该电源控制模块藉由该通讯协议对应取得关联该电源供应单元的一资料；

产生该电源供应装置的一设定信息；

使该电源控制模块切换至一从属模式；及

使该电源供应装置依据该设定信息，处理该工作电源对该主控装置的提供程序。

7.如权利要求6所述的主从互换式电源供应方法，其特征在于，于产生该设定信息的步骤中包括：一识别步骤，系使该电源控制模块依据一预设资料比对该资料中所包括之对应该电源供应单元的一识别资料，于比对结果相符时产生一识别成功信息并包含于该设定信息内，包含该识别成功信息的该设定信息系可令该电源供应装置提供该工作电源至该主控装置。

8.如权利要求7所述的主从互换式电源供应方法，其特征在于，于比对结果不相符时产生一识别失败信息并包含于该设定信息内，包含该识别失败信息的该设定信息系可令该电源供应装置禁止提供该工作电源至该主控装置。

9.如权利要求6所述的主从互换式电源供应方法，其特征在于，于产生该设定信息的步骤中包括：一规格读取步骤，系供该电源控制模块读取该资料中对应该电源供应单元的规格资料，以供该电源控制模块建立适配该电源供应单元的电源组态。

10.如权利要求6所述的主从互换式电源供应方法，其特征在于，该通讯总线系为内部整合集成电路总线。

11.一种内储程序之计算机可读取记录媒体，其特征在于，当计算机载入该程序并执行后，可完成如权利要求6至10中任一项所述之主从互换式电源供应方法。

12.一种具备主从互换式电源供应装置的主机，其特征在于，包含：

一主控装置，系于取得一工作电源后开始运作在一主控模式；及

一电源供应装置，系响应一启动指令以提供该工作电源至该主控装置，该电源供应装置包括：

一电源控制模块，系藉由一通讯总线耦接该主控装置，并基于该启动指令，开始依序运作在该主控模式及一从属模式；及

一电源供应单元，系藉由该通讯总线耦接该电源控制模块及该主控装置；

其中，于该电源控制模块运作在该主控模式的期间，该电源供应单元运作在该从属模式，且响应该电源控制模块的指令，传输关联该电源供应单元的一资料至该电源控制模块，该电源控制模块基于该资料的取得而切换为该从属模式，且于该电源控制模块运作在该从属模式的期间，该电源控制模块始能够令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

13.如权利要求12所述的主机，其特征在于，该资料系包括该电源供应单元的一识别资料，该电源控制模块系内存有一预设资料，供该电源控制模块比对该识别资料与该预设资料，该电源控制模块在该识别资料与该预设资料的比对结果相符时，始令该电源供应单元提供该工作电源至该主控装置。

14.如权利要求13所述的主机，其特征在于，该资料系包括该电源供应单元的一规格资料，该规格资料系供该电源控制模块建立适配该电源供应单元的电源组态。

15.如权利要求12所述的主机，其特征在于，该通讯总线系为内部整合集成电路总线。

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