專利名稱：多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源供應(yīng)裝置,特別涉及ー種輸出端無ORing裝置(ORingdevice)的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)代的設(shè)備和系統(tǒng)需要具有備份電源、多電源供應(yīng)或可選擇電源的供電架構(gòu)。一旦應(yīng)用裝置需要多個(gè)電源，電カ結(jié)合、電源選擇和保護(hù)總線等問題就隨之而來。并聯(lián)的電源若無保護(hù)裝置會因?yàn)槠渲些`個(gè)或多個(gè)裝置的故障、短路或移除而導(dǎo)致操作中斷或系統(tǒng)異常。一般而言，具有多個(gè)電源并聯(lián)的供電架構(gòu)可在電源的輸出端與供電線之間使用ORing裝置以隔絕電源與供電線。但若系統(tǒng)中電源供應(yīng)器的輸出端無ORing裝置，當(dāng)電源供應(yīng)器于并聯(lián)狀態(tài)，而其 中一臺電源供應(yīng)器中的直流電源轉(zhuǎn)換器(DC-to-DC converter)或其它的電路組成單元損壞而造成上述電源供應(yīng)器的輸出不正常時(shí)，因電源供應(yīng)器內(nèi)部的直流電源轉(zhuǎn)換器提供的輸出電壓是與總線上的電壓接在一起，所以系統(tǒng)無法單純透過監(jiān)測上述電源供應(yīng)器輸出電壓的方式判斷上述電源供應(yīng)器已有損壞而非正常工作。如果此時(shí)關(guān)掉另一臺電源供應(yīng)器，將造成系統(tǒng)斷電而產(chǎn)生異常。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供輸出端無ORing裝置的一種多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其可判斷并聯(lián)的電源供應(yīng)裝置是否異常以替換有問題的電源供應(yīng)器，避免造成系統(tǒng)異常，并可適用于目前的電源供應(yīng)裝置產(chǎn)品中。本發(fā)明提供一種多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)電源供應(yīng)裝置，其中每個(gè)電源供應(yīng)裝置的輸出端直接連接至共享供電線；每個(gè)電源供應(yīng)裝置包括一直流電源轉(zhuǎn)換器(DC-to-DC converter)，將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為第二直流電壓；ー變壓器，具有第一繞組及第二繞組，該第一繞組耦接該第二直流電壓；一切換電源控制裝置，其包括一控制部和ー驅(qū)動部，其中控制部接收擷取自該共享供電線的一回授電壓而產(chǎn)生ー誤差信號，而驅(qū)動部接收誤差信號，并依據(jù)誤差信號的準(zhǔn)位對第二直流電壓進(jìn)行切割而于第一繞組上產(chǎn)生第一交流電壓，并使得第二繞組上對應(yīng)產(chǎn)生第二交流電壓；一整流裝置，接收第二交流電壓而輸出一目標(biāo)直流電壓至共享供電線；以及ー判斷裝置，接收該回授電壓、該誤差信號、和該第二交流電壓，據(jù)以判斷該電源供應(yīng)裝置是否正常。本發(fā)明提供的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其輸出端無ORing裝置，可判斷并聯(lián)的電源供應(yīng)裝置是否異常以替換有問題的電源供應(yīng)裝置，避免造成系統(tǒng)異常，并可適用于目前的電源供應(yīng)裝置產(chǎn)品中。


圖I所示為根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)示意圖2所示為根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置示意圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的控制部示意圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的判斷裝置示意圖。附圖標(biāo)記100-多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)；200-電源供應(yīng)裝置；210-直流電源轉(zhuǎn)換器；220-變壓器；221-第一繞組；222-第二繞組；
230-切換電源控制裝置； 231-控制部；232-驅(qū)動部；240-整流裝置；250-判斷裝置；450-判斷裝置；260-共享供電線；270-回授裝置； 340 誤差放大器；341-定電流源； 342-電容裝置； 451-與門；452-反互斥或門；EAOUT-誤差信號；FUNCTION-判斷信號；SS-緩啟動信號；Vi-第一直流電壓；Vf-回授電壓；WS-第二交流電壓。
具體實(shí)施例方式以下說明是本發(fā)明的實(shí)施例。其目的是要舉例說明本發(fā)明一般性的原則，不應(yīng)視為本發(fā)明的限制，本發(fā)明的范圍當(dāng)以申請專利范圍所界定為準(zhǔn)。本發(fā)明提供一種多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，此多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)電源供應(yīng)裝置的輸出端無ORing裝置，而此多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)可以判斷并聯(lián)的電源供應(yīng)裝置是否異常，以替換有問題的電源供應(yīng)裝置，避免造成系統(tǒng)異常。圖I所示為多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)100的示意圖，其中數(shù)個(gè)電源供應(yīng)裝置200為并聯(lián)且每個(gè)電源供應(yīng)裝置200的輸出端直接連接至共享供電線260。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的電源供應(yīng)裝置200的ー實(shí)施例，此電源供應(yīng)裝置200包括直流電源轉(zhuǎn)換器(DC-to-DC converter) 210將第一直流電壓Vi轉(zhuǎn)換為第二直流電壓；變壓器220具有第一繞組221和第二繞組222，其中第一繞組耦接至第二直流電壓；切換電源控制裝置230包括控制部231和驅(qū)動部232，其中控制部231接收擷取自該共享供電線260的回授電壓Vf而產(chǎn)生誤差訊號EA0UT，驅(qū)動部232接收誤差訊號EA0UT，并依據(jù)該誤差訊號的準(zhǔn)位對第一繞組221上的第二直流電壓進(jìn)行切割而在第一繞組221上產(chǎn)生第一交流電壓，并使第二繞組222上對應(yīng)產(chǎn)生第二交流電壓WS ;整流裝置240，其接收第二繞組222上的第二交流電壓WS而輸出目標(biāo)直流電壓Vo至共享供電線260 ;以及判斷裝置250，其接收回授電壓Vf、誤差訊號EAOUT和第二交流電壓WS，并根據(jù)回授電壓Vf、誤差訊號EAOUT和第二交流電壓WS以判斷電源供應(yīng)裝置220是否正常。在圖2的范例中，驅(qū)動部232和控制部231之間為了達(dá)成電性隔離的目的而設(shè)有ー隔離變壓器，亦可使用光耦合組件等的隔離裝置。控制部231透過上述隔離變壓器將相關(guān)的信號(例如誤差訊號EAOUT等)傳送至驅(qū)動部232。此外，上述驅(qū)動部232例如包括開關(guān)裝置(未圖標(biāo))耦接上述第一繞組221，并且響應(yīng)誤差訊號EA0UT，進(jìn)行開啟、關(guān)閉的動作而切割上述第二直流電壓。電源供應(yīng)裝置200更進(jìn)一歩包括回授裝置270連接至共享供電線260，回授裝置270對目標(biāo)直流電壓Vo進(jìn)行分壓而輸出回授電壓Vf，使回授電壓Vf反應(yīng)出目標(biāo)直流電壓Vo的變動而介于ー上限電壓及一下限電壓之間，若回授電壓Vf的準(zhǔn)位在上限電壓及下限電壓之間，則反應(yīng)目標(biāo)直流電壓Vo在正常的范圍內(nèi)，若回授電壓Vf的準(zhǔn)位超出上限電壓及下限電壓之間的范圍，則判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置200不正常；例如，回授裝置270本身故障、或是在整個(gè)回授路徑上有其它問題發(fā)生等，而造成電源供應(yīng)裝置200不正常。判斷裝置250更進(jìn)ー步偵測誤差信號EAOUT和第二交流電壓WS，判斷裝置250偵測誤差信號EAOUT的準(zhǔn)位置否大于第一準(zhǔn)位，同時(shí)判斷裝置250也偵測第二交流電壓WS是否大于ー第二準(zhǔn)位且持續(xù)一既定時(shí)間。其中第二準(zhǔn)位為判斷裝置250偵測第二交流電壓WS的交流電壓準(zhǔn)位時(shí)的噪聲容度。當(dāng)誤差信號EAOUT的準(zhǔn)位未大于第一準(zhǔn)位、且第二交流電壓WS的交流電壓準(zhǔn)位大于第二準(zhǔn)位且持續(xù)該既定時(shí)間時(shí)，判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置200不正常。當(dāng)誤差信號EAOUT的準(zhǔn)位大于第一準(zhǔn)位、且第二交流電壓WS的交流電壓準(zhǔn)位未大于第二準(zhǔn)位或未持續(xù)該既定時(shí)間時(shí)，判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置200不正常。當(dāng)回授電壓Vf的準(zhǔn)位未超出上限電壓及下限電壓之間的范圍的情形下，上述判斷裝置250進(jìn)行進(jìn)一歩的判斷；當(dāng)誤差信號EAOUT的準(zhǔn)位未大于第一準(zhǔn)位、且第二交流電壓WS的交流電壓準(zhǔn)位大于第二準(zhǔn)位且持續(xù)既定時(shí)間時(shí)，判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置200不正常。當(dāng)回授電壓Vf的準(zhǔn)位未超出上限電壓及下限電壓之間的范圍的情形下，上述判斷裝置250亦進(jìn)行進(jìn)一歩的判斷；當(dāng)誤差信號EAOUT的準(zhǔn)位大于第一準(zhǔn)位、且第二交流電壓WS的交流電壓準(zhǔn)位未大于第二準(zhǔn)位或未持續(xù)既定時(shí)間時(shí)，判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置200不正常。判斷裝置250更可進(jìn)一步接收ー緩啟動訊號SS，當(dāng)緩啟動訊號SS的準(zhǔn)位未保持高于第三準(zhǔn)位時(shí)，則判斷裝置250判定電源供應(yīng)裝置不正常。第3圖所示為根據(jù)本發(fā)明的控制部231的ー實(shí)施例，控制部231包括誤差放大器340和定電流源341，誤差放大器340接收回授電壓Vf和參考電壓Ref以產(chǎn)生誤差信號EA0UT，而定電流源341對外加電容裝置342充電而輸出緩啟動信號SS，以控制電源供應(yīng)裝直的啟動。判斷裝置250可為ー微處理器、具有執(zhí)行程序的硬件或邏輯閘組合等可據(jù)以實(shí)施上述功能的裝置，第4圖所示為判斷裝置450的一可能實(shí)施例但并非限定于此，判斷裝置450包括一與門(AND Gate) 451及一反互斥或門(XNORGate) 452,反互斥或門452接收第二交流電壓WS和誤差信號EA0UT，與門451接收回授電壓Vf、緩啟動信號SS以及反互斥或門452的輸出，與門451輸出ー判斷信號FUNCTION，當(dāng)判斷信號FUNCTION為邏輯I時(shí)，代表電源供應(yīng)裝置正常，反之，當(dāng)判斷信號FUNCTION為邏輯O吋，則代表電源供應(yīng)裝置不正常。在一實(shí)施例中，當(dāng)回授電壓Vf在2.35V(下限電壓)和2.68V(上限電壓)之間時(shí)，回授電壓為邏輯1，其余情況則為邏輯O?；厥陔妷篤f上限電壓和下限電壓之間的范圍系反應(yīng)目標(biāo)直流電壓Vo，在此實(shí)施例中，目標(biāo)直流電壓Vo為12V，若回授電壓Vf在2. 35V (下限電壓)和2.68V(上限電壓)之間，則反應(yīng)目標(biāo)直流電壓Vo在正常目標(biāo)范圍內(nèi)。目標(biāo)直流電壓Vo根據(jù)不同的設(shè)計(jì)規(guī)則會有不同的值。
在此實(shí)施例中，當(dāng)緩啟動信號SS高于O. 5V(第三準(zhǔn)位)吋，緩啟動信號SS為邏輯1，其余情況則為邏輯O。而當(dāng)?shù)诙涣麟妷篧S大于O. 3V(第二準(zhǔn)位)且持續(xù)10秒(既定時(shí)間)時(shí)，第二交流電壓WS為邏輯1，其余情況則為邏輯0，其中O. 3V為偵測第二交流電壓WS時(shí)的噪聲容度。當(dāng)誤差信號EAOUT大于O. 5V(第一準(zhǔn)位)時(shí)，誤差信號EAOUT為邏輯1，其余情況則為邏輯O。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例掲示如上， 然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不違背本發(fā)明精神和范圍的情況下，可做些許變動與替代，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)應(yīng)視所附的申請專利范圍所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多電源并聯(lián)供電系統(tǒng),包括 數(shù)個(gè)電源供應(yīng)裝置，每ー電源供應(yīng)裝置的輸出端直接連接至一共享供電線； 每ー該電源供應(yīng)裝置包括 一直流電源轉(zhuǎn)換器，將ー第一直流電壓轉(zhuǎn)換為ー第二直流電壓； ー變壓器，具有一第一繞組及一第二繞組，該第一繞組耦接該第二直流電壓； 一切換電源控制裝置，包括 ー控制部，接收擷取自該共享供電線的一回授電壓而產(chǎn)生ー誤差信號；及 ー驅(qū)動部，接收該誤差信號，依據(jù)該誤差信號的準(zhǔn)位對該第二直流電壓進(jìn)行切割而于該第一繞組上產(chǎn)生ー第一交流電壓，并使得該第二繞組上產(chǎn)生ー第二交流電壓； 一整流裝置，接收該第二交流電壓而輸出一目標(biāo)直流電壓至該共享供電線；以及 一判斷裝置，接收該回授電壓、該誤差信號和該第二交流電壓，據(jù)以判斷該電源供應(yīng)裝置是否正常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，還包括一回授裝置連接該共享供電線，用以對該目標(biāo)直流電壓進(jìn)行分壓而輸出該回授電壓，使該回授電壓反應(yīng)該目標(biāo)直流電壓的變動而介于ー上限電壓及一下限電壓之間；當(dāng)該回授電壓的準(zhǔn)位超出該上限電壓及該下限電壓之間的范圍時(shí)，該判斷裝置判定該電源供應(yīng)裝置不正常。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，該判斷裝置分別偵測該誤差信號的準(zhǔn)位是否大于ー第一準(zhǔn)位和該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位是否大于ー第二準(zhǔn)位且持續(xù)ー既定時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，當(dāng)該誤差信號的準(zhǔn)位未大于ー第一準(zhǔn)位且該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位大于ー第二準(zhǔn)位且持續(xù)一既定時(shí)間時(shí)，該判斷裝置判定該電源供應(yīng)裝置不正常。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，當(dāng)該誤差信號的準(zhǔn)位大于ー第一準(zhǔn)位且該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位未大于ー第二準(zhǔn)位或未持續(xù)ー既定時(shí)間時(shí)，該判斷裝置判定該電源供應(yīng)裝置不正常。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中該第二準(zhǔn)位為該判斷裝置偵測該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位時(shí)的噪聲容度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，該控制部包括一誤差放大器，接收該回授電壓及ー參考電壓產(chǎn)生該誤差信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，該控制部更具有一定電流源，對一外加電容裝置充電而輸出一緩啟動信號，以控制該電源供應(yīng)裝置的啟動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8項(xiàng)所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，該判斷裝置更接收該緩啟動信號，當(dāng)該緩啟動信號的準(zhǔn)位未保持高于ー第三準(zhǔn)位時(shí)，則判定該電供應(yīng)裝置不正常。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，還包括一回授裝置連接該共享供電線，用以對該目標(biāo)直流電壓進(jìn)行分壓而輸出該回授電壓，使該回授電壓反應(yīng)該目標(biāo)直流電壓的變動而介于ー上限電壓及一下限電壓之間；在該回授電壓的準(zhǔn)位未超出該上限電壓及該下限電壓之間的范圍的情形下，當(dāng)該誤差信號的準(zhǔn)位未大于ー第一準(zhǔn)位且該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位大于ー第二準(zhǔn)位且持續(xù)一既定時(shí)間時(shí)，該判斷裝置判定該電源供應(yīng)裝置不正常。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，還包括一回授裝置連接該共享供電線，用以對該目標(biāo)直流電壓進(jìn)行分壓而輸出該回授電壓，使該回授電壓反應(yīng)該目標(biāo)直流電壓的變動而介于ー上限電壓及一下限電壓之間；在該回授電壓的準(zhǔn)位未超出該上限電壓及該下限電壓之間的范圍的情形下，當(dāng)該誤差信號的準(zhǔn)位大于ー第一準(zhǔn)位、且該第二交流電壓的交流電壓準(zhǔn)位未大于ー第二準(zhǔn)位或未持續(xù)ー既定時(shí)間時(shí)，該判斷裝置判定該電源供應(yīng)裝置不正常。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多電源并聯(lián)供電系統(tǒng)，包括直接連接至共享供電線的數(shù)個(gè)電源供應(yīng)裝置，每個(gè)電源供應(yīng)裝置包括直流電源轉(zhuǎn)換器、變壓器、切換電源控制裝置、整流裝置以及判斷裝置，其中切換電源控制裝置包括控制部和驅(qū)動部，控制部接收擷取自共享供電線的回授電壓而產(chǎn)生誤差信號，驅(qū)動部接收誤差信號并依據(jù)誤差信號對直流電源轉(zhuǎn)換器的第二直流電壓進(jìn)行切割而產(chǎn)生第一交流電壓，再經(jīng)變壓器產(chǎn)生第二交流電壓，整流裝置接收第二交流電壓并輸出目標(biāo)直流電壓，判斷裝置接收回授電壓、誤差信號和第二交流電壓以判斷該電源供應(yīng)裝置是否正常。本發(fā)明用來判斷并聯(lián)的電源供應(yīng)裝置是否異常以替換有問題的電源供應(yīng)裝置避免造成系統(tǒng)異常，并適用于目前電源供應(yīng)裝置。
文檔編號H02J1/10GK102646976SQ20111004408
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者劉竹光, 卓纮諒, 溫偉興, 蔡慶龍 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司