電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包含可熱插拔的多個電源模塊，每一電源模塊的正輸出端及負(fù)輸出端各自電連接一開關(guān)，當(dāng)任一電源模塊以熱插拔方式插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)中而與其它電源模塊并聯(lián)連接時，先依據(jù)電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的所有電源模塊所電連接的所有電源間是否有相位差或電壓差，以對應(yīng)地控制每一電源模塊中與負(fù)輸出端電連接的開關(guān)動作，接續(xù)依據(jù)以熱插拔方式插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)中的電源模塊的輸出電壓是否大于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作的電源模塊的輸出電壓，以控制以熱插拔方式插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)中的電源模塊中與正輸出端電連接的開關(guān)動作。
【專利說明】電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種電源供應(yīng)系統(tǒng)，尤指一種具有可熱插拔且為并聯(lián)連接的多個電源模塊，并可防止電源模塊在熱插拔時產(chǎn)生回流路徑以及涌浪電流的電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決電子設(shè)備內(nèi)的用來進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換的電源供應(yīng)系統(tǒng)的諧波電流問題，功率因數(shù)校正法(Power Factor Correction, PFC)為現(xiàn)今運用最廣的方法之一,故大部分的電子設(shè)備的電源供應(yīng)系統(tǒng)由具有功率因數(shù)校正功能的一電源模塊所構(gòu)成，該電源模塊包含一功率因數(shù)校正電路，故可使電子設(shè)備所接收的電能，例如市電所提供的交流電流的電流分布不會過于集中，產(chǎn)生的諧波較小，并減少電能在電子設(shè)備中的不必要損失。
[0003]而隨著電子設(shè)備的電源功率等級不斷提高以及備援功能的需求，目前更利用至少兩組以上的電源模塊來構(gòu)成電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該多個電源模塊的輸出端并聯(lián)連接，且電連接至電子設(shè)備內(nèi)的主要電路，如此一來，便可確保電子設(shè)備能得到充足的電力以進(jìn)行運作。更甚者，為了使任一電源模塊可以在電子設(shè)備運作時，進(jìn)行抽換的動作而不必使電子設(shè)備及電源供應(yīng)系統(tǒng)關(guān)機(jī)，電源供應(yīng)系統(tǒng)的多個電源模塊皆可熱插拔(hot swappable)于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。
[0004]然而目前多個電源模塊在以熱插拔方式并聯(lián)連接于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，將會遭遇到二個主要的問題，其中的一問題即為當(dāng)由多個電源分別提供給多個電源模塊電能時，若多個電源間的相位不同或是多個電源間具有電壓差，將導(dǎo)致任一電源模塊在以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)時，于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)正在運作的其它電源模塊所輸出的輸出電流將流入正以熱插拔插入電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的該電源模塊，亦即于正以熱插拔插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的該電源模塊內(nèi)產(chǎn)生非預(yù)期的回流路徑，如此一來，將降低該電源模塊的一 EMI濾波器的濾波效果，并使得該電源模塊內(nèi)部的一輸出側(cè)電容的電位會有預(yù)充過高的情況發(fā)生。
[0005]而另一問題則為當(dāng)任一電源模塊以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)而與正在運作的電源模塊并聯(lián)連接時，由于正以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)的該電源模塊內(nèi)的一輸出側(cè)電容上的電壓于電源模塊插入的瞬間仍為零，導(dǎo)致電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)正在運作的電源模塊所輸出的電壓將對正插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的該電源模塊的輸出側(cè)電容進(jìn)行充電，導(dǎo)致正以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)的電源模塊的輸出側(cè)電容會產(chǎn)生極大的dv/dt變化，進(jìn)而使得該輸出側(cè)電容產(chǎn)生涌浪電流(inrush current),如此一來,該電源模塊可能因涌浪電流而損壞。
[0006]雖然為了避免上述的缺失，目前有部分的電源供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計更包含一隔離變壓器，該隔離變壓器具有多個初級繞組以及一次級繞組，其中每一初級繞組與對應(yīng)的電源模塊的輸出端電連接，至于次級繞組則電連接于電子設(shè)備的主要電路，如此一來，隔離變壓器便可將多個電源模塊隔離，進(jìn)而避免任一電源模塊在以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)時產(chǎn)生非預(yù)期的回流路徑以及涌浪電流，然而由于隔離變壓器的體積較大，將導(dǎo)致電源供應(yīng)系統(tǒng)的體積無法縮小，此外，由于電源供應(yīng)系統(tǒng)額外設(shè)置了隔離變壓器來傳遞電能，因此隔離變壓器將使得電源供應(yīng)系統(tǒng)在傳遞電能時產(chǎn)生不必要的損耗，導(dǎo)致電源供應(yīng)系統(tǒng)的效率降低。
[0007]因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法，實為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前所迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法，其通過電源供應(yīng)系統(tǒng)包含可熱插拔且為并聯(lián)連接的多個電源模塊，且每一電源模塊更具有兩個開關(guān)，其中的一開關(guān)與電源模塊的正輸出端電連接，另一開關(guān)則與電源模塊的負(fù)輸出端電連接，如此一來，便可依具設(shè)定的條件來對應(yīng)控制每一電源模塊內(nèi)兩個開關(guān)的動作，以解決現(xiàn)有的電源供應(yīng)系統(tǒng)在任一電源模塊以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)而與電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)正在運作的電源模塊并聯(lián)連接時，于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)正在運作的電源模塊將使得正以熱插拔方式插入于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的電源模塊產(chǎn)生不預(yù)期的回流路徑以及涌浪電流等缺失。
[0009]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施方式為提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)，包含:第一電源模塊，熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)換第一電源的電能，以于第一正輸出端及第一負(fù)輸出端間輸出第一電壓，并包含第一功因校正電路、第一開關(guān)及第二開關(guān)，第一功因校正電路輸出第一電壓，第一開關(guān)電連接第一功因校正電路及第一正輸出端之間，第二開關(guān)電連接于第一功因校正電路及第一負(fù)輸出端之間，且與接地端電連接；以及第二電源模塊，熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)換第二電源的電能，以于與第一正輸出端電連接的第二正輸出端及與第一負(fù)輸出端電連接的第二負(fù)輸出端之間輸出第二電壓，并包含第二功因校正電路、第三開關(guān)及第四開關(guān)，其中第二功因校正電路輸出第二電壓，第三開關(guān)電連接于第二功因校正電路及第二正輸出端間，第四開關(guān)電連接于第二功因校正電路及第二負(fù)輸出端間；其中，第一電源及第二電源以一中心線而彼此電連接，且當(dāng)?shù)谝浑娫茨K于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作而第二電源模塊接續(xù)熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，第一電源模塊及第二電源模塊先分別控制第二開關(guān)及第四開關(guān)僅于第一電源第二電源間的相位差或電壓差小于一設(shè)定值時導(dǎo)通，該第二電源模塊接續(xù)控制第三開關(guān)于第二電壓大于第一電壓時導(dǎo)通。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一較廣義實施方式為提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)的控制方法，其中電源供應(yīng)系統(tǒng)包含可熱插拔的第一電源模塊以及第二電源模塊，第一電源模塊轉(zhuǎn)換第一電源的電能，以于第一正輸出端及第一負(fù)輸出端間輸出第一電壓，并包含第一功因校正電路、第一開關(guān)及第二開關(guān)，第一功因校正電路輸出第一電壓，第一開關(guān)電連接于第一功因校正電路及第一正輸出端之間，第二開關(guān)電連接于第一功因校正電路及第一負(fù)輸出端之間，且與接地端電連接，第二電源模塊系轉(zhuǎn)換第二電源的電能，以于與第一正輸出端電連接的第二正輸出端及與第一負(fù)輸出端電連接的第二負(fù)輸出端之間輸出第二電壓，并包含第二功因校正電路、第三開關(guān)及第四開關(guān)，其中第二功因校正電路輸出第二電壓，第三開關(guān)電連接于第二功因校正電路及第二正輸出端間，第四開關(guān)電連接于第二功因校正電路及第二負(fù)輸出端間，且第一電源及第二電源以中心線而彼此電連接，控制方法包含下列步驟:(a)當(dāng)?shù)谝浑娫茨K于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作，且第二電源模塊接續(xù)熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，第一電源模塊及第二電源模塊先判斷第一電源及該第二電源間的相位差或電壓差是否小于一設(shè)定值；(b)當(dāng)判斷結(jié)果為是時，第一電源模塊及第二電源模塊分別控制第二開關(guān)及該第四開關(guān)導(dǎo)通；(C)第二電源模塊接續(xù)判別第二電壓是否大于該第一電壓；以及(d)當(dāng)判斷結(jié)果為是時，第二電源模塊控制第三開關(guān)導(dǎo)通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1:其為本發(fā)明較佳實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置于一電子設(shè)備內(nèi)，且與電子設(shè)備內(nèi)的一主要電路電連接時的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2-圖4:其為圖1所示的第一開關(guān)至第四開關(guān)中任一開關(guān)的各種可能實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5:其為圖1所示的電源供應(yīng)系統(tǒng)的一變化例。
[0014]圖6:其為圖1所示的電源供應(yīng)系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。
[0015]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0016]1:電源供應(yīng)系統(tǒng)
[0017]10:第一電源模塊
[0018]100:第一功因校正電路
[0019]101:第一控制單元
[0020]102:第一檢測電路
[0021]103:第一比較電路
[0022]104:第一整流電路
[0023]105:第一電流平衡電路
[0024]11:第二電源模塊
[0025]110:第二功因校正電路
[0026]111:第二控制單元
[0027]112:第二檢測電路
[0028]113:第二比較電路
[0029]114:第一整流電路
[0030]115:第二電流平衡電路
[0031]20:第一電源
[0032]21:第二電源
[0033]9:電子設(shè)備
[0034]90:主要電路
[0035]91:直流/直流轉(zhuǎn)換電路
[0036]V。:主要輸出電壓
[0037]V1:第一電壓
[0038]V2:第二電壓
[0039]I。:主要輸出電流
[0040]Cbus:總線電容
[0041]C1:第一輸出側(cè)電容
[0042]C2:第二輸出側(cè)電容[0043]T1:第一正輸出端
[0044]T2:第一負(fù)輸出端
[0045]T3:第二正輸出端
[0046]T4:第二負(fù)輸出端
[0047]G:接地立而
[0048]Ln:中心線
[0049]SW1?SW4:第一開關(guān)?第四開關(guān)
[0050]S1?S6:電源供應(yīng)系統(tǒng)的控制步驟
【具體實施方式】
[0051]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非架構(gòu)于限制本發(fā)明。
[0052]請參閱圖1，其為本發(fā)明較佳實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置于一電子設(shè)備內(nèi)，且與電子設(shè)備內(nèi)的一主要電路電連接時的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)I設(shè)置于一電子設(shè)備9內(nèi)，且與電子設(shè)備9內(nèi)的一主要電路90電連接，電源供應(yīng)系統(tǒng)I用以輸出為直流電的一主要輸出電壓V。以及一主要輸出電流10至主要電路90，以驅(qū)動主要電路90運作，其中于一些實施例中，主要電路90可為但不限包含一總線電容Cbus以及一直流/直流轉(zhuǎn)換電路91?？偩€電容Cbus跨接于主要電路90的輸入端，用以對主要輸出電壓V0濾波，直流/直流轉(zhuǎn)換電路91則與總線電流Cbus電連接，用以將濾波后的主要輸出電壓
V。轉(zhuǎn)換為另一電壓電平的直流電能(未圖示)。
[0053]電源供應(yīng)系統(tǒng)I包含可熱插拔且為并聯(lián)連接的多個電源模塊，且每一電源模塊分別由不同的電源來供電，以下將僅以電源供應(yīng)系統(tǒng)I包含一第一電源模塊以及一第二電源模塊來示范性地說明本發(fā)明的技術(shù)。請再參閱圖1，于本實施例中，電源供應(yīng)系統(tǒng)I包含一第一電源模塊10以及一第二電源模塊11，其中第一電源模塊10可熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)I中，且第一電源模塊10的輸入端與一第一電源20電連接,第一電源模塊10用以將第一電源20所提供的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出第一電壓V1，且第一電源模塊10更包含一第一正輸出端T1、一第一負(fù)輸出端T2、一第一功因校正電路100、一第一開關(guān)SW1以及一第二開關(guān)sw2。第一正輸出端T1與第一負(fù)輸出端T2與主要電路90的輸入端電連接,使第一電源模塊10可經(jīng)由第一正輸出端T1與第一負(fù)輸出端T2將第一電壓V1傳送至主要電路90。第一功因校正電路100則用以進(jìn)行功率因數(shù)校正，且可將第一電源20所提供的電能轉(zhuǎn)換，以輸出第一電壓Vlt5第一開關(guān)SW1串聯(lián)連接于第一功因校正電路100以及第一正輸出端T1之間。第二開關(guān)SW2則串聯(lián)連接于第一功因校正電路100及第一負(fù)輸出端T2之間，且第二開關(guān)SW2的一端以及第一負(fù)輸出端T2與一接地端G電連接。
[0054]至于第二電源模塊11同樣可熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)I中，且第二電源模塊11的輸入端與一第二電源21電連接，第二電源模塊11用以將第二電源21所提供的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出第二電壓V2,且第二電源21更包含一第二正輸出端T3、一第二負(fù)輸出端T4、一第二功因校正電路110、一第三開關(guān)SW3以及一第四開關(guān)SW4。第二正輸出端T3與第二負(fù)輸出端T4與主要電路90的輸入端電連接，使第二電源模塊11可經(jīng)由第二正輸出端T3與第二負(fù)輸出端T4將第二電壓V2傳送至主要電路90，此外，第二正輸出端T3更與第一正輸出端T1電連接，第二負(fù)輸出端T4則與第一負(fù)輸出端T2電連接，使得第一電源模塊10以及第二電源模塊11的輸出側(cè)為并聯(lián)連接。第二功因校正電路110用以進(jìn)行功率因數(shù)校正，且可將第二電源21所提供的電能轉(zhuǎn)換，以輸出第二電壓V2。第三開關(guān)SW3串聯(lián)連接于第二功因校正電路110以及第二正輸出端T3之間。第四開關(guān)SW4則串聯(lián)連接于第二功因校正電路110及第二負(fù)輸出端T4之間，且第四開關(guān)SW4的一端以及第二負(fù)輸出端T4同樣與接地端G電連接。由于第一負(fù)輸出端T2以及第二負(fù)輸出端T4與接地端G電連接，因此第一正輸出端T1上的電壓實際上為第一電壓V1，第二正輸出端T3上的電壓實際上為第二電壓v2。
[0055]于一些實施例中，第一電源20以及第二電源21以一中心線Ln電連接，且可為但不限于為多相電源中的其中兩相，此外，第一電源20以及第二電源21提供交流電源。再者，第一功因校正電路100更包含一第一輸出側(cè)電容C1,跨接于第一功因校正電路100的輸出偵牝第二功因校正電路110同樣更包含一第二輸出側(cè)電容(:2，跨接于第二功因校正電路110的輸出側(cè)。
[0056]以下將進(jìn)一步說明本發(fā)明的電源供應(yīng)系統(tǒng)I的動作原理。請再參閱圖1，首先，當(dāng)電源供應(yīng)系統(tǒng)I內(nèi)僅有第一電源模塊10，而第二電源模塊11為抽離電源供應(yīng)系統(tǒng)I時，此時，若電源供應(yīng)系統(tǒng)I開始運作，第一電源模塊10將對應(yīng)運作，并接收第一電源20的電能，且第一電源模塊10將控制第一開關(guān)SW1以及第二開關(guān)SW2為導(dǎo)通狀態(tài),使得第一電源模塊10內(nèi)的第一功因校正電路100可將第一電源20的電能轉(zhuǎn)換為第一電壓V1，并經(jīng)由第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第一正輸出端T1與第一負(fù)輸出端T2傳送至主要電路90。
[0057]—旦在電源供應(yīng)系統(tǒng)I運作且第一電源模塊10亦運作的情況下，將原本抽離電源供應(yīng)系統(tǒng)I的第二電源模塊11以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)I中，使得第二電源模塊11通過第二正輸出端T3及第二負(fù)輸出端T4分別與第一正輸出端T1及第一負(fù)輸出端T2電連接而與第一電源模塊10并聯(lián)連接,且使得第二電源模塊11與第二電源21電連接而接收第二電源21所提供的電能時，此時，第一電源模塊10以及第二電源模塊11將先分別控制第二開關(guān)SW2以及第四開關(guān)SW4僅于第一電源20及第二電源21間的相位差或電壓差小于一設(shè)定值時導(dǎo)通，如此一來，即便第一電源20及第二電源21間的相位差或電壓差大于設(shè)定值，導(dǎo)致第一電源模塊10的輸出電流(未圖不)將因為第一電源模塊10的第一負(fù)輸出端T2以及第二電源模塊11的第二負(fù)出端T4共同電連接接地端G而欲流入正以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)I中的第二電源模塊11時，由于此時第一電源模塊10以及第二電源模塊11已先根據(jù)第一電源20及第二電源21間的相位差或電壓差大于設(shè)定值而控制第二開關(guān)SW2以及第四開關(guān)SW4截止，因此第一電源模塊10的輸出電流并無法經(jīng)由第一負(fù)輸出端T2流入第二電源模塊11內(nèi)，如此一來，在第二電源模塊11以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)I而與第一電源模塊10并聯(lián)連接時，便可避免于第二電源模塊11內(nèi)產(chǎn)生不預(yù)期的回流路徑，進(jìn)而維持第二電源模塊11內(nèi)的一 EMI濾波器(未圖示)的濾波效果，同時防止第二電源模塊11的第二功因校正電路110的第二輸出側(cè)電容C2的電位會有預(yù)充過高的情況發(fā)生。
[0058]更甚者，在第一電源20及第二電源21間的相位差或電壓差小于設(shè)定值而使得第一電源模塊10以及第二電源模塊11分別控制第二開關(guān)SW2以及第四開關(guān)SW4導(dǎo)通之后，第二電源模塊11將接續(xù)控制第三開關(guān)SW3在第三開關(guān)SW3與第二功因校正電路110的電連接處上的電壓，亦即第二功因校正電路110所輸出的第二電壓V2，大于第三開關(guān)SW3與第二正輸出端T3的電連接處上的電壓，亦即由導(dǎo)通的第一開關(guān)SW1及第一正輸出端T1所傳來的第一電源模塊10的第一電壓V1時導(dǎo)通，更詳細(xì)地說，即當(dāng)?shù)诙娫茨K11以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)I而與第一電源模塊10并聯(lián)連接時，此時若當(dāng)?shù)诙娫?1所提供的電能尚無法使第二輸出側(cè)電容C2上的第二電壓V2的電平因充電而大于第一電源模塊10輸出的第一電壓V1時，第二電模塊11便會控制第三開關(guān)SW3截止，藉此避免第二輸出側(cè)電容C2因第一電源模塊10輸出的第一電壓V1而產(chǎn)生極大的dv/dt變化，藉此防止涌浪電流的產(chǎn)生，只有當(dāng)?shù)诙娫?1所提供的電能持續(xù)對第二輸出側(cè)電容C2充電，使得第二電壓V2的電壓電平大于第一電壓V1的電壓電平時，第二電模塊11才會控制第三開關(guān)SW3導(dǎo)通，使第二電模塊11所輸出的第二電壓V2傳送至主要電路90。
[0059]于一些實施例中，如圖1所示，第一電源模塊10更包含一第一控制單元101，該第一控制單兀101與第一電源20以及第二開關(guān)SW2的控制端電連接,且具有一第一檢測電路102，第一檢測電路102用以檢測第一電源20的相位或電壓，此外，第二電源模塊11亦包含一第二控制單元111，該第二控制單元111與第二電源21以及第四開關(guān)SW4電連接，且具有一第二檢測電路112，其用以檢測第二電源21的相位或電壓，此外第二檢測電路112更與第一檢測電路102信號連接而彼此溝通，使得第一控制單元101及第二控制單元111可通過第一檢測電路102及第二檢測電路112可得知彼此的檢測結(jié)果，因此第一控制單元101便可依據(jù)第一檢測電路102及第二檢測電路112的檢測結(jié)果而得知第一電源20以及第二電源21之間的相位差或是電壓差是否小于設(shè)定值，進(jìn)而輸出對應(yīng)的控制信號(未圖示)來控制第二開關(guān)SW2進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換，至于第二控制單元111同步依據(jù)第一檢測電路102及第二檢測電路112的檢測結(jié)果而得知第一電源20以及第二電源21之間的相位差或是電壓差是否小于設(shè)定值，進(jìn)而輸出對應(yīng)的控制信號(未圖示)來控制第四開關(guān)SW4進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換，藉此在第一電源模塊10或第二電源模塊11正以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)I時，防止于第一電源模塊10或第二電源模塊11內(nèi)產(chǎn)生不預(yù)期的回流路徑。
[0060]又于一些實施例中，如圖1所示，第一電源模塊10更包含一第一比較電路103，跨接于第一開關(guān)SW1的兩端，且與第一開關(guān)SW1的控制端電連接，其用以檢測第一開關(guān)SW1與第一功因校正電路100的電連接處上的電壓，亦即第一功因校正電路100所輸出的第一電壓
V1,是否大于第一開關(guān)SW1與第一正輸出端T1的電連接處上的電壓，亦即由導(dǎo)通的第三開關(guān)SW3及第二正輸出端T2所傳來的第二電源模塊11的第二電壓V2而對應(yīng)輸出控制信號(未圖示)，以控制第一開關(guān)SW1的運作。至于第二電源模塊11更包含一第二比較電路113，跨接于第三開關(guān)SW3的兩端，且與第三開關(guān)SW3的控制端電連接，其用以檢測第三開關(guān)SW3與第二功因校正電路110的電連接處上的電壓，亦即第二功因校正電路Iio所輸出的第二電壓V2，是否大于第三開關(guān)SW3與第二正輸出端T2的電連接處上的電壓，亦即由導(dǎo)通的第一開關(guān)Sff1及第一正輸出端T1所傳來的第一電源模塊10的第二電壓V1而對應(yīng)輸出控制信號(未圖示)，以控制第三開關(guān)SW3的運作。
[0061]又于一些實施例中，第一電源模塊10更具有一第一整流電路104，電連接于第一電源模塊10的輸入端以及第一功因校正電路100之間，其用以整流。第二電源模塊11更具有一第二整流電路114，電連接于第二電源模塊11的輸入端以及第二功因校正電路Iio之間，其用以整流。
[0062]請參閱圖2至4，其為圖1所示的第一開關(guān)至第四開關(guān)中任一開關(guān)的各種可能實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。于其它實施例中，第一開關(guān)SW1?第四開關(guān)SW4可分別由半導(dǎo)體功率開關(guān)所構(gòu)成，例如分別由圖2所示的N型功率金氧半導(dǎo)體場效晶體管(n-type PowerMosFET)、圖3所示的功率結(jié)場效晶體管(Power JFET)、圖4所示的背靠背N型功率金氧半導(dǎo)體場效晶體管(Back-to-back Power MosFETs)或是上述三種晶體管擇一所構(gòu)成，但不以此為限。
[0063]于一些實施例中，為了使圖1所不的電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第一電源模塊10以及第二電源模塊11的輸出電流相等，如圖5所示，第一電源模塊10可更具有一第一電流平衡電路105，第二電源模塊11更具有一第二電流平衡電路115，其中第一電流平衡電路105跨接于第二開關(guān)SW2上，第二電流平衡電路115跨接于第四開關(guān)SW3上，且第一電流平衡電路105以及第二電流平衡電路115可信號連接而彼此溝通，第一電流平衡電路105以及第二電流平衡電路115分別用以檢測流過第二開關(guān)SW2以及第四開關(guān)SW4的電流，藉此使第一電源模塊10及第二電源模塊11依據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整輸出電流，使第一電源模塊10及第二電源模塊11的輸出電流實質(zhì)上相等。
[0064]請參閱圖6，并配合圖1，其中圖6為圖1所示的電源供應(yīng)系統(tǒng)的控制方法流程示意圖。如圖1及6所示，首先，于步驟SI，當(dāng)?shù)谝浑娫茨K10于電源供應(yīng)系統(tǒng)I內(nèi)運作，且第二電源模塊11接續(xù)熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)I內(nèi)時，第一電源模塊10及第二電源模塊11先判斷第一電源20及第二電源21間的相位差或電壓差是否小于一設(shè)定值，當(dāng)判斷的結(jié)果為是時，進(jìn)入步驟S2，即第一電源模塊10以及第二電源模塊21分別控制第二開關(guān)SW2及第四開關(guān)SW4導(dǎo)通；反之，當(dāng)判斷結(jié)果為否時，進(jìn)入步驟S5，即第一電源模塊10以及第二電源模塊21分別控制第二開關(guān)SW2及第四開關(guān)SW4截止。
[0065]而在步驟S2結(jié)束后，將進(jìn)入步驟S3，即第二電源模塊11接續(xù)判斷第二電壓V2是否大于第一電壓V1,當(dāng)判斷的結(jié)果為是時，進(jìn)入步驟S4，即第二電源模塊11控制第三開關(guān)Sff3導(dǎo)通；反之，當(dāng)判斷結(jié)果為否時，進(jìn)入步驟S6，即第二電源模塊11控制第三開關(guān)SW3截止。其中于上述步驟SI中，第一電源模塊10控制第一開關(guān)SW1持續(xù)導(dǎo)通。
[0066]綜上所述，本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)及其控制方法，其中電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的多個電源模塊皆為熱插拔且為并聯(lián)連接，此外，每一電源模塊的正輸出端以及負(fù)出端更分別電連接一開關(guān)，藉此在任一電源模塊以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)而與正在運作的電源模塊并聯(lián)連接時，所有電源模塊僅在與所有電源模塊電連接的所有電源間的相位差或是電壓差小于設(shè)定值時控制與負(fù)出端電連接的開關(guān)導(dǎo)通，并接續(xù)使熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)而與正在運作的電源模塊并聯(lián)連接的電源模塊于本身所輸出的電壓大于正在運作的電源模塊所輸出的電壓時，控制熱插拔于電源供應(yīng)系統(tǒng)的該電源模塊中與正輸出端電連接的開關(guān)導(dǎo)通，藉此，本發(fā)明的電源供應(yīng)系統(tǒng)并無需額外設(shè)置隔離變壓器即可在任一電源模塊正以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)而與電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的電源模塊并聯(lián)連接時，防止以熱插拔方式插入電源供應(yīng)系統(tǒng)的電源模塊產(chǎn)生不預(yù)期的回流路徑以及涌浪電流產(chǎn)生，同時本發(fā)明的電源供應(yīng)系統(tǒng)的體積可減小，且電源供應(yīng)系統(tǒng)的效率亦可提升。
[0067]本發(fā)明得由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利權(quán)利要求范圍所欲保護(hù)者。
【權(quán)利要求】
1.一種電源供應(yīng)系統(tǒng),包含: 一第一電源模塊，能夠熱插拔于該電源供應(yīng)系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)換一第一電源的電能，以于一第一正輸出端及一第一負(fù)輸出端間輸出一第一電壓，并包含一第一功因校正電路、一第一開關(guān)及一第二開關(guān)，該第一功因校正電路輸出該第一電壓，該第一開關(guān)電連接于該第一功因校正電路及該第一正輸出端之間，該第二開關(guān)電連接于該第一功因校正電路及該第一負(fù)輸出端之間，且與一接地端電連接；以及 一第二電源模塊，能夠熱插拔于該電源供應(yīng)系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)換一第二電源的電能，以于與該第一正輸出端電連接的一第二正輸出端及與該第一負(fù)輸出端及該接地端電連接的一第二負(fù)輸出端之間輸出一第二電壓，并包含一第二功因校正電路、一第三開關(guān)及一第四開關(guān)，其中該第二功因校正電路輸出該第二電壓，該第三開關(guān)電連接于該第二功因校正電路及該第二正輸出端間，該第四開關(guān)電連接于該第二功因校正電路及該第二負(fù)輸出端間； 其中，該第一電源及該第二電源以一中心線而彼此電連接，且當(dāng)該第一電源模塊于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作而該第二電源模塊接續(xù)熱插拔于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，該第一電源模塊及該第二電源模塊先分別控制該第二開關(guān)及該第四開關(guān)僅于該第一電源及該第二電源間的相位差或電壓差小于一設(shè)定值時導(dǎo)通，該第二電源模塊接續(xù)控制該第三開關(guān)于該第二電壓大于該第一電壓時導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該電源供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用于一電子設(shè)備中，且與該電子設(shè)備的一主要電路電連接，用以驅(qū)動該主要電路運作。
3.如權(quán)利要求1所述 的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該第一電源以及該第二電源為多相電源中的其中兩相。
4.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該第一電源模塊于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作而該第二電源模塊接續(xù)熱插拔于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，該第一電源模塊及該第二電源模塊先分別控制該第二開關(guān)及該第四開關(guān)僅于該第一電源及該第二電源間的相位差或電壓差大于該設(shè)定值時截止，該第二電源模塊接續(xù)控制該第三開關(guān)于該第二電壓小于該第一電壓時截止。
5.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該第一開關(guān)、該第二開關(guān)、該第三開關(guān)以及該第四開關(guān)分別由一 N型功率金氧半導(dǎo)體場效晶體管、一功率結(jié)場效晶體管或一背靠背N型功率金氧半導(dǎo)體場效晶體管所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該第一電源模塊更包含一第一控制單兀，與該第一電源以及該第二開關(guān)的控制端電連接，且具有一第一檢測電路，該第一檢測電路用以檢測該第一電源的相位或電壓，且該第二電源模塊更包含一第二控制單元，該第二控制單元與該第二電源以及該第四開關(guān)電連接，且具有一第二檢測電路，用以檢測該第二電源的相位或電壓，且與該第一檢測電路信號連接而彼此溝通，以使該第一控制單元及該第二控制單元分別依據(jù)該第一檢測電路及該第二檢測電路的檢測結(jié)果得知該第一電源以及該第二電源間的相位差或是電壓差是否小于該設(shè)定值，進(jìn)而分別對應(yīng)地控制該第二開關(guān)及該第四開關(guān)的動作。
7.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該第二電源模塊更包含一比較電路，跨接于該第三開關(guān)的兩端，且與該第三開關(guān)的控制端電連接，用以檢測該第三開關(guān)一端上的該第二電壓是否大于該第三開關(guān)另一端上的該第一電壓，以對應(yīng)地控制該第三開關(guān)的運作。
8.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)系統(tǒng)，其中該第一電源模塊以及該第二電源模塊于該電源供應(yīng)系統(tǒng)中時并聯(lián)連接。
9.一種電源供應(yīng)系統(tǒng)的控制方法,其中該電源供應(yīng)系統(tǒng)包含可熱插拔的一第一電源模塊以及一第二電源模塊，該第一電源模塊轉(zhuǎn)換一第一電源的電能，以于一第一正輸出端及一第一負(fù)輸出端間輸出一第一電壓，并包含一第一功因校正電路、一第一開關(guān)及一第二開關(guān)，該第一功因校正電路輸出該第一電壓，該第一開關(guān)電連接于該第一功因校正電路及該第一正輸出端之間，該第二開關(guān)電連接于該第一功因校正電路及該第一負(fù)輸出端之間，且與一接地端電連接，該第二電源模塊轉(zhuǎn)換一第二電源的電能，以于與該第一正輸出端電連接的一第二正輸出端及與該第一負(fù)輸出端及該接地端電連接的一第二負(fù)輸出端之間輸出一第二電壓，并包含一第二功因校正電路、一第三開關(guān)及一第四開關(guān)，其中該第二功因校正電路輸出該第二電壓，該第三開關(guān)電連接于該第二功因校正電路及該第二正輸出端間，該第四開關(guān)電連接于該第二功因校正電路及該第二負(fù)輸出端間，且該第一電源及該第二電源以一中心線而彼此電連接，該控制方法包含下列步驟: (a)當(dāng)該第一電源模塊于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)運作，且該第二電源模塊接續(xù)熱插拔于該電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)時，該第一電源模塊及該第二電源模塊先判斷該第一電源及該第二電源間的相位差或電壓差是否小于一設(shè)定值； (b)當(dāng)判斷結(jié)果為是時，該第一電源模塊及該第二電源模塊分別控制該第二開關(guān)及該第四開關(guān)導(dǎo)通； (c)該第二電源模塊接續(xù)判別該第二電壓是否大于該第一電壓；以及 (d)當(dāng)判斷結(jié)果為是時，該第二電源模塊控制該第三開關(guān)導(dǎo)通。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中于步驟(a)之后更包含步驟(al):當(dāng)判斷結(jié)果為否時，該第一電源模塊及該第二電源模塊分別控制該第二開關(guān)及該第四開關(guān)截止。
11.如權(quán)利要求9所述的控 制方法，其中于步驟(C)之后更包含步驟(Cl):當(dāng)判斷結(jié)果為否時，該第二電源模塊控制該第三開關(guān)截止。
12.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中于步驟(a)中，該第一電源模塊控制該第一開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通。
【文檔編號】H02M7/12GK103944420SQ201310019844
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】呂宜興, 古忠平 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司