CN101873062A - 电源供应器及具有多个电源供应器的供电*** - Google Patents

电源供应器及具有多个电源供应器的供电*** Download PDF

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Abstract

一种电源供应器及具有多个电源供应器的供电***,该电源供应器包括:第一输出电源电路,用以产生第一内输出电压;第一输出保护电路连接于第一输出电源电路的电源输出端,用以限制电流方向;第一输出电容;第一预充电路连接于第一输出保护电路的电源输入端与电源输出端之间,用以提供预充电路径;第一供电控制电路;第一电源开启信号由禁能状态改变为致能状态时,第一供电控制电路提供占空比相对较大或最大值的第一脉冲宽度调制信号至第一开关电路的控制端,启动第一输出电源电路开始运行,使第一内输出电压较快速地上升至额定电压值。本发明使供电***也具有高的运行效率,其中一个电源供电器故障时,可以提供足够的供电容量且不会中断供电。

Description

电源供应器及具有多个电源供应器的供电***
技术领域
本发明涉及一种电源供应器以及供电***,尤其涉及一种快速启动的电源供应器以及具有多个电源供应器的供电***。
背景技术
近年来随着科技的进步,具有各式各样不同功能的电子产品已逐渐被研发出来,这些具有各式各样不同功能的电子产品不但满足了人们的各种不同需求,更融入每个人的日常生活,使得人们生活更为便利。
这些各式各样不同功能的电子产品由各种电子元件所组成,而每一个电子元件所需的电源电压不尽相同,因此,现今的供电***提供的交流电源并不适合直接提供给电子产品使用。为了提供适当的电压给每一个电子元件使其正常运行,这些电子产品需要通过电源转换电路将交流电源,例如一般的市电,转换为适当的电压给电子产品使用。
电源供应器依其电路架构的不同,约可粗略地区分为线性式和交换式电源供应器两种,简单的线性式电源供应器是由变压器、二极管整流器和电容滤波器所组成,其优点是电路简单且成本低,但是因使用较大的变压器且转换效率低,所以无法使用在体积较小或长时间使用的电子产品中。相较于线性式电源供应器,交换式电源供应器具有较高的转换效率及较小的体积,因此,长时间使用或小型化的电子产品大多会使用交换式电源供应器。
此外,随着电子产品的耗电量与应用的场合不同,供电***可能使用多个电源供应器同时供电至电子产品,例如,于供电***建置初期可选用单个电源供应器以降低建置成本,之后,供电***再通过增加电源供应器的数量而提升供电容量。除此之外,供电容量已足够下再增加额外的电源供应器与原来的电源供应器同时供电,则可以防止因为单个电源供电器故障造成供电中断而使电子产品停止运行的问题。
由于传统电源供应器启动速度慢,所以额外增加用以备援的电源供应器必需持续运行,于其中一个电源供应器故障时才能持续提供足够的供电容量至电子产品。虽然,可以使每一个电源供应器运行于轻载(light load),但是每一个电源供应器的运行效率却因此而下降。再者,即使电子产品运行于低耗电的状态时,只需要部分电源供应器运行即可提供足够的供电容量,但是所有的电源供应器还是会持续运行,使得供电***的整体运行效率下降。
因此,如何发展一种可改善上述公知技术缺陷的电源供应器及具有多个电源供应器的供电***,实为本领域普通技术人员目前所迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源供应器及具有多个电源供应器的供电***,该电源供应器于启动运行时具有较快的启动速度,可以应用于具有多个电源供应器的供电***,而该具有多个电源供应器的供电***利用电源供应器的快速启动特性使部分电源供电器可以选择性地停止提供电能,进而提高每一个电源供应器运行效率,相对使供电***也具有高的运行效率,更于其中一个电源供电器故障时,可以提供足够的供电容量且不会中断供电。
为达上述目的,本发明的一较广义实施方式为提供一种电源供应器,用以接收第一输入电压的电能而产生输出电压至***电路,电源供应器包括:第一输出电源电路,包含第一开关电路用以接收第一输入电压的电能且通过第一开关电路的导通或截止产生第一内输出电压;第一输出保护电路,连接于第一输出电源电路的电源输出端,用以限制电流方向,且第一内输出电压的电能经由第一输出保护电路传送至该***电路;第一输出电容,连接于第一输出电源电路的电源输出端;第一预充电路,连接于第一输出保护电路的电源输入端与电源输出端之间,用以提供预充电路径;以及第一供电控制电路,分别连接于第一开关电路的控制端与第一输出电源电路的电源输出端,用以根据第一电源开启信号判断是否提供第一脉冲宽度调制信号至第一开关电路的控制端;其中,第一电源开启信号由禁能状态改变为致能状态时,第一供电控制电路提供占空比相对较大或最大值的第一脉冲宽度调制信号至第一开关电路的控制端,启动第一输出电源电路开始运行,使第一内输出电压较快速地上升至额定电压值。
为达上述目的,本发明的另一较广义实施方式为提供一种具有多个电源供应器的供电***,用以接收第一输入电压或第二输入电压的电能而产生输出电压至***电路,具有多个电源供应器的供电***包含:第一电源供应器,第一电源供应器的电源输出端连接于***电路,用以根据第一电源开启信号产生输出电压提供至***电路,且产生对应的第一电源状态信号;第二电源供应器,第二电源供应器的电源输出端连接于***电路,用以根据第二电源开启信号产生输出电压提供至***电路,且产生对应的第二电源状态信号;供电***控制电路,连接于第一电源供应器、第二电源供应器与***电路,用以依据第一电源状态信号以及第二电源状态信号产生第一主开启信号与第二主开启信号以控制第一电源供应器与第二电源供应器是否提供电能至***电路,且产生对应的***电源状态信号;以及逻辑控制单元连接于第一电源供应器、第二电源供应器与供电***控制电路,用以根据第一电源状态信号、第二电源状态信号、第一主开启信号、第二主开启信号以及***电源状态信号产生第一电源开启信号与第二电源开启信号而控制第一电源供应器与第二电源供应器是否提供电能至***电路。
综上所述,本发明的电源供应器于启动运行时具有较快的启动速度,可以应用于具有多个电源供应器的供电***,而该具有多个电源供应器的供电***利用本发明的电源供应器的快速启动特性使部分电源供电器可以选择性地停止提供电能,只由部分电源供电器运行提供电能至电子产品的***电路2。由于运行的电源供电器相对提供较高的电量,因此每一个提供电能的电源供应器运行效率提高,相对使供电***也具有较高的运行效率。更可于其中一个电源供电器故障时,通过反应速度较快的逻辑控制单元6快速地启动原本未供电的电源供电器立即运行而提供电能至***电路2,使供电***1可以持续提供足够的供电容量,不会因为其中一个电源供电器故障而中断供电。
附图说明
图1:为本发明较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的电路方块示意图。
图2A:为本发明较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的详细电路示意图。
图2B:为图2A的第一供电控制电路的详细电路示意图。
图2C:为图2A的第二供电控制电路的详细电路示意图。
图3:为本发明另一较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的详细电路示意图。
上述附图中的附图标记说明如下:
1 供电***
Vin1 第一输入电压
Vin2 第二输入电压
Vo 输出电压
2 ***电路
3 第一电源供应器
4 第二电源供应器
5 供电***控制电路
6 逻辑控制单元
PSU_ON1 第一电源开启信号
PSU_ON2 第二电源开启信号
PS_OK1 第一电源状态信号
PS_OK2 第二电源状态信号
5a 电压检测端
5b 电流检测端
PS_ON1a 第一主开启信号
PS_ON2a 第二主开启信号
PW_OK ***电源状态信号
31 第一输出电源电路
32 第一输出保护电路
Co1 第一输出电容
Rp1 第一预充电阻
33 第一供电控制电路
311 第一开关电路
Vo1 第一内输出电压
COM 共接端
VPWM1 第一脉冲宽度调制信号
41 第二输出电源电路
42 第二输出保护电路
Co2 第二输出电容
Rp2 第二预充电阻
43 第二供电控制电路
411 第五开关电路
Vo2 第二内输出电压
VPWM2 第二脉冲宽度调制信号
61a 第一主判断电路
61b 第一次判断电路
62a 第二主判断电路
62b 第二次判断电路
61a1 第一“非”逻辑栅
61a2 第一“或”逻辑栅
PS_ON1b 第一次开启信号
62a1 第二“非”逻辑栅
62a2 第二“或”逻辑栅
PS_ON2b 第二次开启信号
331 第一反馈电路
332 第一输出电源控制电路
333 第一微控制器
334 第二开关电路
431 第二反馈电路
432 第二输出电源控制电路
433 第二微控制器
434 第六开关电路
Vf1 第一反馈信号
Vf2 第二反馈信号
Ro1 第一输出电阻
36 第三开关电路
Cb1 第一总线电容
35 第一输入电源电路
335 第一输入电源控制电路
Ro2 第二输出电阻
46 第七开关电路
Cb2 第二总线电容
45 第二输入电源电路
435 第二输入电源控制电路
351 第四开关电路
VPFC1 第一功率因数校正信号
451 第八开关电路
VPFC2 第二功率因数校正信号
34 第一预充电路
44 第二预充电路
具有体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及附图在本质上当作说明之用,而非用以限制本发明。
本发明的供电***由多个电源供应器构成,并不限电源供应器的数目,以下供电***将以两个电源供应器为例,说明供电***的运行原理。请参阅图1,其为本发明较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的电路方块示意图。如图1所示,本发明的供电***1具有多个电源供应器,且通过多个电源供应器接收第一输入电压Vin1或第二输入电压Vin2的电能而产生额定的输出电压Vo至电子产品的***电路2,在本实施例,该供电***1接收直流电的第一输入电压Vin1或第二输入电压Vin2且包含:第一电源供应器3、第二电源供应器4、供电***控制电路5以及逻辑控制单元6(Logical control unit),其中,第一电源供应器3与第二电源供应器4的电源输出端连接于***电路2,用以各自根据第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2而分别接收第一输入电压Vin1与第二输入电压Vin2的电能而产生额定的输出电压Vo提供至***电路2。
此外,第一电源供应器3与第二电源供应器4更连接于供电***控制电路5与逻辑控制单元6,除了分别接收第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2外,更会分别产生第一电源状态信号PS_OK1与第二电源状态信号PS_OK2传送至供电***控制电路5与逻辑控制单元6,用以分别表示第一电源供应器3与第二电源供应器4是否正确地运行而提供电能至***电路2。
供电***控制电路5连接于第一电源供应器3、第二电源供应器4、***电路2与逻辑控制单元6,且通过电压检测端5a与电流检测端5b检测***电路2的耗电量,并依据***电路2的耗电量大小、第一电源状态信号PS_OK1以及第二电源状态信号PS_OK2适时地产生第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a以控制第一电源供应器3与第二电源供应器4是否运行而提供电能至***电路2。同时,供电***控制电路5更会依据第一电源状态信号PS_OK1与第二电源状态信号PS_OK2产生***电源状态信号PW_OK,以提供给***电路2判断供电***1是否正确地运行。
逻辑控制单元6连接于第一电源供应器3、第二电源供应器4与供电***控制电路5,用以根据第一电源状态信号PS_OK1、第二电源状态信号PS_OK2、第一主开启信号PS_ON1a、第二主开启信号PS_ON2a以及***电源状态信号PW_OK产生第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2,且通过第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2控制第一电源供应器3与第二电源供应器4是否运行而提供电能至***电路2。
在本实施例中,逻辑控制单元6由非时序式的组合逻辑(combinational logic)组成,而供电***控制电路5则为时序式控制电路或时序式逻辑电路(time sequence logic circuit),例如数字信号处理器(digital signal processor,DSP)或微控制器。由于时序式控制电路会依据时钟脉冲信号(clock signal)运行,所以供电***控制电路5的反应速度会比逻辑控制单元6慢。举例而言,数字信号处理器或微控制器的运行是利用执行程式而实现各种功能,因此,供电***控制电路5依据***电路2的耗电量大小、第一电源状态信号PS_OK1以及第二电源状态信号PS_OK2判断而产生对应的第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a时,需要经过数个时钟脉冲信号的周期时间,反应速度较。
相反地,逻辑控制单元6不会依据时钟脉冲信号运行,当第一电源状态信号PS_OK1、第二电源状态信号PS_OK2、第一主开启信号PS_ON1a、第二主开启信号PS_ON2a或***电源状态信号PW_OK的状态改变时,逻辑控制单元6会依据第一电源状态信号PS_OK1、第二电源状态信号PS_OK2、第一主开启信号PS_ON1a、第二主开启信号PS_ON2a以及***电源状态信号PW_OK立即产生对应的第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2,使第一电源供应器3与第二电源供应器4立即对应动作,反应速度较快。
在本实施例中,当***电路2的耗电量大于第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一个的额定供电量时,表示第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一个无法提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5会产生致能状态(enable)的第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a,再经由逻辑控制单元6对应产生致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2,分别使第一电源供应器3与第二电源供应器4运行而同时提供电能至***电路2。
当***电路2的耗电量小于第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一个的额定供电量时,表示第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一就可以提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5所产生的第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a其中的一为致能状态,且另一个为禁能状态(disable),再经由逻辑控制单元6使对应的第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2其中之一为致能状态,且另一个为禁能状态,进而使第一电源供应器3与第二电源供应器4其中之一运行而提供电能至***电路2。
接着,当原本提供电能至***电路2的第一电源供应器3或第二电源供应器4其中之一突然无法持续提供电能时,例如第一电源供应器3或第二电源供应器4故障、第一输入电压Vin1或第二输入电压Vin2的电压异常或中断等因素造成突然无法持续提供电能时,突然无法持续提供电能的第一电源供应器3或第二电源供应器4会使对应的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2对应由致能状态改变为禁能状态,表示无法持续提供电能。
此时,虽然供电***控制电路5无法立即根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2反应而将对应的另一第一主开启信号PS_ON1a或第二主开启信号PS_ON2a由禁能状态改变为致能状态,但是,反应速度较快的逻辑控制单元6会立即根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2将对应的另一第一电源开启信号PSU_ON1或第二电源开启信号PSU_ON2立即由禁能状态改变为致能状态,使原本未提供电能的第一电源供应器3或第二电源供应器4立即运行而提供电能至***电路2,进而使供电***1可以持续提供足够的能量至***电路2。之后,反应速度较慢的供电***控制电路5才会根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2将对应的另一第一主开启信号PS_ON1a或第二主开启信号PS_ON2a由禁能状态改变为致能状态。
举例而言,当***电路2的耗电量小于第一电源供应器3的额定供电量时,表示第一电源供应器3可以提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5会产生致能状态的第一主开启信号PS_ON1a与禁能状态的第二主开启信号PS_ON2a,再经由逻辑控制单元6根据致能状态的第一主开启信号PS_ON1a与禁能状态的第二主开启信号PS_ON2a将对应的第一电源开启信号PSU_ON1设定为致能状态,而对应的第二电源开启信号PSU_ON2设定为禁能状态,进而使第一电源供应器3运行而提供电能至***电路2,而第二电源供应器4停止提供电能至***电路2。
接续,当第一电源供应器3故障、第一输入电压Vin1的电压异常或中断,造成提供电能至***电路2的第一电源供应器3突然无法持续提供电能时,突然无法持续提供电能的第一电源供应器3会将第一电源状态信号PS_OK1由致能状态改变为禁能状态,表示第一电源供应器3无法持续提供电能。此时,反应速度较快的逻辑控制单元6会立即根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1将对应的另一第二电源开启信号PSU_ON2立即由禁能状态改变为致能状态,使原本未提供电能的第二电源供应器4立即运行而提供电能至***电路2,进而使供电***1可以持续提供足够的能量至***电路2。之后,反应速度较慢的供电***控制电路5才会根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1将对应的另一第二主开启信号PS_ON2a由禁能状态改变为致能状态。由于,供电***1可以持续提供足够的能量至***电路2,因此,***电源状态信号PW_OK会持续维持为致能状态。
在本实施例中第一电源供应器3包含:第一输出电源电路31、第一输出保护电路32(环形保护电路ORing)、第一输出电容Co1、第一供电控制电路33以及第一预充电路34,其中,第一输出电源电路31包含第一开关电路311,用以接收第一输入电压Vin1的电能且通过第一开关电路311的导通或截止产生为直流电压的第一内输出电压Vo1
第一输出保护电路32连接于第一输出电源电路31的电源输出端与第一电源供应器3的电源输出端之间,用以依据第一内输出电压Vo1与输出电压Vo的电压值判断第一输出保护电路32的电源输入端与电源输出端之间是否可为导通状态,以限制电流方向。当第一输出保护电路32为导通状态时,第一内输出电压Vo1的电能可以经由第一输出保护电路32传送至第一电源供应器3的电源输出端与电子产品的***电路2。若第一输出电源电路31的电源输出端发生短路(short)、第一输出电源电路31故障或第一输出电源电路31停止运行等因素,而使输出电压Vo大于第一内输出电压Vo1的电压值时,第一输出保护电路32会断开(open),以确保输出电压Vo可以持续地维持在额定电压值,例如12伏特(V)。
第一输出电容Co1连接于第一输出电源电路31的电源输出端与共接端COM之间,在本实施例中第一预充电路34为第一预充电阻Rp1,且连接于第一输出保护电路32的电源输入端与电源输出端之间,用以在第一输出电源电路31停止运行而停止提供电能时提供预充电路径。至于,第一电源供应器3的另一电源供应器,第二电源供应器4会运行而提供电能至***电路2,使输出电压Vo维持在额定的电压值,而输出电压Vo的电能会经由第一预充电阻Rp1对第一输出电容Co1预先充电,而将第一内输出电压Vo1的电压值预先提升且大于零电压值。
第一供电控制电路33分别连接于第一开关电路311的控制端、第一输出电源电路31的电源输出端、供电***控制电路5以及逻辑控制单元6,用以根据第一电源开启信号PSU_ON1判断是否提供第一脉冲宽度调制信号VPWM1至第一开关电路311的控制端,以控制第一开关电路311导通与截止地运行,进而使第一输出电源电路31产生额定电压值的第一内输出电压Vo1与输出电压Vo以提供电能至***电路2,且根据第一电源供应器3的运行产生对应的第一电源状态信号PS_OK1,表示第一电源供应器3是否正确地运行而提供电能至***电路2。
当第一电源开启信号PSU_ON1为禁能状态时,第一供电控制电路33会依据禁能状态的第一电源开启信号PSU_ON1停止提供第一脉冲宽度调制信号VPWM1至第一开关电路311的控制端,使第一开关电路311停止运行,第一输出电源电路31停止提供电能至***电路2,同时对应产生禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1。此时,第一输出保护电路32会断开,第一输出电容Co1或第一内输出电压Vo1的电压值会低于额定电压值,但不会为零电压值,因为输出电压Vo的电能会经由第一预充电阻Rp1对第一输出电容Co1预先充电。
若第一电源开启信号PSU_ON1由禁能状态改变为致能状态时,虽然,第一内输出电压Vo1不为零电压值,且第一内输出电压Vo1与额定电压值相差已经较小,但是,第一供电控制电路33却会提供占空比(duty cycle)较大或最大的第一脉冲宽度调制信号VPWM1至第一开关电路311的控制端,启动第一输出电源电路31开始运行,使第一内输出电压Vo1较快速地上升至额定电压值,第一输出保护电路32由断开状态改变为导通状态,第一内输出电压Vo1的电能经由第一输出保护电路32传送至第一电源供应器3的电源输出端与***电路2。此时,第一供电控制电路33会对应产生致能状态的第一电源状态信号PS_OK1,表示第一电源供应器3正确地运行而提供电能至***电路2。
相似地,第二电源供应器4包含:第二输出电源电路41、第二输出保护电路42、第二输出电容Co2、第二供电控制电路43以及第二预充电路44,其中,第二输出电源电路41包含第五开关电路411,用以接收第二输入电压Vin2的电能且通过第五开关电路411的导通或截止产生为直流电压的第二内输出电压Vo2
第二输出保护电路42连接于第二输出电源电路41的电源输出端与第二电源供应器4的电源输出端之间,用以依据第二内输出电压Vo2与输出电压Vo的电压值判断第二输出保护电路42的电源输入端与电源输出端之间是否可为导通状态,以限制电流方向。当第二输出保护电路42为导通状态时,第二内输出电压Vo2的电能可以经由第二输出保护电路42传送至第二电源供应器4的电源输出端与电子产品的***电路2。若第二输出电源电路41的电源输出端发生短路、第二输出电源电路41故障或第二输出电源电路41停止运行等因素,而使输出电压Vo大于第二内输出电压Vo2的电压值时,第二输出保护电路42会断开,以确保输出电压Vo可以持续地维持在额定电压值。
第二输出电容Co2连接于第二输出电源电路41的电源输出端与共接端COM之间,在本实施例中第二预充电路44为第二预充电阻Rp2,且连接于第二输出保护电路42的电源输入端与电源输出端之间,用以在第二输出电源电路41停止运行而停止提供电能时提供预充电路径。此时,第二电源供应器4的另一电源供应器,第一电源供应器3会运行而提供电能至***电路2,使输出电压Vo维持在额定的电压值,而输出电压Vo的电能会经由第二预充电阻Rp2对第二输出电容Co2预先充电,而将第二内输出电压Vo2的电压值预先提升且大于零电压值。
第二供电控制电路43分别连接于第五开关电路411的控制端、第二输出电源电路41的电源输出端、供电***控制电路5以及逻辑控制单元6,用以根据第二电源开启信号PSU_ON2判断是否提供第二脉冲宽度调制信号VPWM2至第五开关电路411的控制端,以控制第五开关电路411依据第二脉冲宽度调制信号VPWM2导通或截止,进而使第二输出电源电路41产生额定电压值的第二内输出电压Vo2与输出电压Vo以提供电能至***电路2,且根据第二供电控制电路43的运行产生对应的第二电源状态信号PS_OK2,表示第二电源供应器4未正确地运行而提供电能至***电路2。
当第二电源开启信号PSU_ON2为禁能状态时,第二供电控制电路43会依据禁能状态的第二电源开启信号PSU_ON2停止提供第二脉冲宽度调制信号VPWM2至第五开关电路411的控制端,使第五开关电路411停止运行,第二输出电源电路41停止提供电能至***电路2,同时对应产生禁能状态的第二电源状态信号PS_OK2。此时,第二输出保护电路42会断开,第二输出电容Co2或第二内输出电压Vo2的电压值会低于额定电压值,但不会为零电压值,因为输出电压Vo的电能会经由第二预充电阻Rp2对第二输出电容Co2预先充电。
若第二电源开启信号PSU_ON2由禁能状态改变为致能状态时,虽然,第二内输出电压Vo2不为零电压值,且第二内输出电压Vo2与额定电压值相差已经较小,但是,第二供电控制电路43却会提供占空比较大或最大的第二脉冲宽度调制信号VPWM2至第五开关电路411的控制端,启动第二输出电源电路41开始运行,使第二内输出电压Vo2较快速地上升至额定电压值,第二输出保护电路42由断开状态改变为导通状态,第二内输出电压Vo2的电能经由第二输出保护电路42传送至第二电源供应器4的电源输出端与***电路2。此时,第二供电控制电路43会对应产生致能状态的第二电源状态信号PS_OK2,表示第二电源供应器4正确地运行而提供电能至***电路2。
在一些实施例中,供电***1只由第一输入电压Vin1或第二输入电压Vin2其中单一个提供电能至第一电源供应器3与第二电源供应器4(未图示),而运行方式相似,在此不再赘述。
请参阅图2A并配合图1,图2A为本发明较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的详细电路示意图。如图2A所示,逻辑控制单元6包含第一主判断电路61a、第一次判断电路61b、第二主判断电路62a以及第二次判断电路62b,其中,第一主判断电路61a包含第一“非”逻辑栅61a1(NOT logicgate)与第一“或”逻辑栅61a2(OR logic gate),第一“非”逻辑栅61a1的输入端连接于供电***控制电路5,第一“非”逻辑栅61a1的输出端连接于第一“或”逻辑栅61a2的其中一个输入端,而第一“或”逻辑栅61a2的另外两个输入端各自连接于第二电源供应器4的第二供电控制电路43与供电***控制电路5,第一“或”逻辑栅61a2输出端连接于第一次判断电路61b。
第一主判断电路61a依据第二电源供应器4的第二供电控制电路43产生的第二电源状态信号PS_OK2、供电***控制电路5产生的第二主开启信号PS_ON2a以及***电源状态信号PW_OK对应产生第一次开启信号PS_ON1b传送至第一次判断电路61b,用以提供第一次判断电路61b判断是否需要立即启动第一电源供应器3运行而提供电能至***电路2。
在本实施例中,第一次判断电路61b为第一“与非”逻辑栅(NAND logicgate),第一“与非”逻辑栅61b的两个输入端各自连接于供电***控制电路5与第一“或”逻辑栅61a2的输出端,用以依据致能状态的第一主开启信号PS_ON1a或致能状态的第一次开启信号PS_ON1b判断是否需要产生致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1启动第一电源供应器3运行而提供电能至***电路2。此外,在一些实施例中,第一次判断电路61b可以设置于第一电源供应器3内(未图示),当第一次判断电路61b设置于第一电源供应器3(未图示)内时,第一电源供应器3一样是利用第一次判断电路61b依据第一主开启信号PS_ON1a与第一次开启信号PS_ON1b产生对应的致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1使第一电源供应器3启动运行而提供电能至***电路2。
相似地,第二主判断电路62a包含第二“非”逻辑栅62a1(NOT logic gate)与第二“或”逻辑栅62a2(OR logic gate),第二“非”逻辑栅62a1的输入端连接于供电***控制电路5,第二“非”逻辑栅62a1的输出端连接于第二“或”逻辑栅62a2的其中一个输入端,而第二“或”逻辑栅62a2的另外两个输入端各自连接于第一电源供应器3的第一供电控制电路33与供电***控制电路5,第二“或”逻辑栅62a2输出端连接于第二次判断电路62b。
第二主判断电路62a依据第一电源供应器3的第一供电控制电路33产生的第一电源状态信号PS_OK1、供电***控制电路5产生的第一主开启信号PS_ON1a以及***电源状态信号PW_OK对应产生第二次开启信号PS_ON2b传送至第二次判断电路62b,用以提供第二次判断电路62b判断是否需要立即启动第二电源供应器4运行而提供电能至***电路2。
在本实施例中,第二次判断电路62b为第二“与非”逻辑栅(NAND logicgate),第二“与非”逻辑栅62b的两个输入端各自连接于供电***控制电路5与第二“或”逻辑栅62a2的输出端,用以依据致能状态的第二主开启信号PS_ON2a或致能状态的第二次开启信号PS_ON2b判断是否需要产生致能状态的第二电源开启信号PSU_ON2启动第二电源供应器4运行而提供电能至***电路2。同样地,在一些实施例中,第二次判断电路62b可以设置于第二电源供应器4内(未图示),若第二次判断电路62b设置于第二电源供应器4(未图示)内时,第二电源供应器4一样是利用第二次判断电路62b依据第二主开启信号PS_ON2a与第二次开启信号PS_ON2b产生对应的致能状态的第二电源开启信号PSU_ON2使第二电源供应器4启动运行而提供电能至***电路2。
在本实施例中,第一供电控制电路33包含第一反馈电路331、第一输出电源控制电路332、第一微控制器333以及第二开关电路334,而第二供电控制电路43包含第二反馈电路431、第二输出电源控制电路432、第二微控制器433以及第六开关电路434。
请参阅图2B并配合图2A与图1,图2B为图2A的第一供电控制电路的详细电路示意图。如图2B所示,第一反馈电路331连接于第一输出电源电路31的电源输出端与第一输出电源控制电路332,用以根据第一内输出电压Vo1对应产生第一反馈信号Vf1至第一输出电源控制电路332。第一输出电源控制电路332连接于第一反馈电路331、第一微控制器333以及第二开关电路334,用以依据第一反馈信号Vf1对应产生第一脉冲宽度调制信号VPWM1,且经由第二开关电路334传送至第一开关电路311的控制端,使第一开关电路311依据第一脉冲宽度调制信号VPWM1导通或截止,进而使第一输出电源电路31产生额定电压值的第一内输出电压Vo1与输出电压Vo以提供电能至***电路2。
第二开关电路334连接于第一开关电路311的控制端与第一输出电源控制电路332之间,且受第一微控制器333控制其导通或截止。第二开关电路334于导通时,第一脉冲宽度调制信号VPWM1会经由第二开关电路334传送至第一开关电路311的控制端。
第一微控制器333分别连接于第二开关电路334的控制端、第一输出电源控制电路332、第一输出电源电路31的电源输出端、供电***控制电路5以及逻辑控制单元6,用以根据第一电源开启信号PSU_ON1控制第一输出电源控制电路332是否运行,且控制第二开关电路334是否导通,并于第一电源供应器3正确地运行而提供电能至***电路2时,产生致能状态的第一电源状态信号PS_OK1至供电***控制电路5与逻辑控制单元6。
请参阅图2C并配合图2A、图2C与图1,图2C为图2A的第二供电控制电路的详细电路示意图。如图2C所示,第二反馈电路431连接于第二输出电源电路41的电源输出端与第二输出电源控制电路432,用以根据第二内输出电压Vo2对应产生第二反馈信号Vf2至第二输出电源控制电路432。第二输出电源控制电路432连接于第二反馈电路431、第二微控制器433以及第六开关电路434,用以依据第二反馈信号Vf2对应产生第二脉冲宽度调制信号VPWM2,且经由第六开关电路434传送至第五开关电路411的控制端,使第五开关电路411依据第二脉冲宽度调制信号VPWM2导通或截止,进而使第二输出电源电路41产生额定电压值的第二内输出电压Vo2与输出电压Vo以提供电能至***电路2。
第六开关电路434连接于第五开关电路411的控制端与第二输出电源控制电路432之间,且受第二微控制器433控制其导通或截止。第六开关电路434于导通时,第二脉冲宽度调制信号VPWM2会经由第六开关电路434传送至第五开关电路311的控制端。
第二微控制器433分别连接于第六开关电路434的控制端、第二输出电源控制电路432、第二输出电源电路41的电源输出端、供电***控制电路5以及逻辑控制单元6,用以根据第二电源开启信号PSU_ON2控制第二输出电源控制电路432是否运行,且控制第六开关电路434是否导通,并于第二电源供应器4正确地运行而提供电能至***电路2时,产生致能状态的第二电源状态信号PS_OK2至供电***控制电路5与逻辑控制单元6。
请参阅图3并配合图2A,图3为本发明另一较佳实施例的具有多个电源供应器的供电***的详细电路示意图。图3与图2A不同之处在于图3的第一电源供应器3还包含第一输出电阻Ro1(假负载,Dummy load)、第三开关电路36、第一总线电容Cb1、第一输入电源电路35以及第一输入电源控制电路335,而第二电源供应器4还包含第二输出电阻Ro2、第七开关电路46、第二总线电容Cb2、第二输入电源电路45以及第二输入电源控制电路435。
如图3所示,第一输出电阻Ro1与第三开关电路36串联连接于第一输出电源电路31的电源输出端与共接端COM之间,第三开关电路36的控制端连接于第一次判断电路61b的输出端。在第一开关电路311运行而使第一电源供应器3提供电能至***电路2时,致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1会使第三开关电路36导通,因此,第一输出电阻Ro1会连接于第一输出电源电路31的电源输出端与共接端COM之间,用以使第一输出电源电路31更稳定地运行。相反地,在第一电源供应器3停止提供电能至***电路2时,禁能状态的第一电源开启信号PSU_ON1会使第三开关电路36截止,此时第一输出电源电路31虽然停止提供电能至第一输出电容Co1,但是输出电压Vo的电能会经由第一预充电阻Rp1对第一输出电容Co1预先充电,使第一内输出电压Vo1的电压值充电至较高的电压电平。
第一输入电源电路35包含第四开关电路351,第一输入电源电路35的电源输出端连接于第一输出电源电路31的电源输入端,即第一输入电源电路35连接于第一电源供应器3的电源输入端与第一输出电源电路31的电源输入端之间,用以将交流电的第一输入电压Vin1转换为直流电的第一总线电压Vb1
在本实施例中,第一供电控制电路33还包含第一输入电源控制电路335,连接于第四开关电路351的控制端与第一微控制器333,用以产生第一功率因数校正信号VPFC1至第四开关电路351的控制端,使第一电源供应器3运行在较高功率因数值。第一总线电容Cb1连接于第一输出电源电路31的电源输入端与共接端COM之间,用以储存电能。
相似地,第二输出电阻Ro2与第七开关电路46串联连接于第二输出电源电路41的电源输出端与共接端COM之间,第七开关电路46的控制端连接于第二次判断电路62b的输出端。在第二开关电路411运行时,致能状态的第二电源开启信号PSU_ON2会使第七开关电路46导通,因此,第二输出电阻Ro2会连接于第二输出电源电路41的电源输出端与共接端COM之间,用以使第二输出电源电路41更稳定地运行。相反地,在第二电源供应器4停止提供电能至***电路2时,禁能状态的第二电源开启信号PSU_ON2会使第七开关电路46截止,此时第二输出电源电路41虽然停止提供电能至第二输出电容Co2,但是输出电压Vo的电能会经由第二预充电阻Rp2对第二输出电容Co2预先充电,使第二内输出电压Vo2的电压值充电至较高的电压电平。
第二输入电源电路45包含第八开关电路451,第二输入电源电路45的电源输出端连接于第二输出电源电路41的电源输入端,即第二输入电源电路45连接于第二电源供应器4的电源输入端与第二输出电源电路41的电源输入端之间,用以将交流电的第二输入电压Vin2转换为直流电的第二总线电压Vb2
在本实施例中,第二供电控制电路43还包含第二输入电源控制电路435,连接于第八开关电路451的控制端与第二微控制器433,用以产生第二功率因数校正信号VPFC2至第八开关电路451的控制端,使第二电源供应器4运行在较高功率因数值。第二总线电容Cb2连接于第二输出电源电路41的电源输入端与共接端COM之间,用以储存电能。
相似地,当***电路2的耗电量大于第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一个的额定供电量时,表示第一电源供应器3或第二电源供应器4其中一个无法提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5会产生致能状态的第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a,再经由逻辑控制单元6对应产生致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2,分别使第一电源供应器3与第二电源供应器4运行而同时提供电能至***电路2。
当***电路2的耗电量小于第一电源供应器3或第二电源供应器4其中之一的额定供电量时,表示第一电源供应器3或第二电源供应器4其中之一就可以提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5所产生的第一主开启信号PS_ON1a与第二主开启信号PS_ON2a其中之一为致能状态,且另一个为禁能状态,再经由逻辑控制单元6使对应的第一电源开启信号PSU_ON1与第二电源开启信号PSU_ON2为致能状态,且另一个对应为禁能状态,进而使第一电源供应器3与第二电源供应器4其中的一运行而提供电能至***电路2。
此外,若停止供电的电源供应器为第一电源供应器3时,禁能状态的第一电源开启信号PSU_ON1会使第三开关电路36、第二开关电路334与第一输出保护电路32断开,因此,第一输出电源控制电路332所产生的第一脉冲宽度调制信号VPWM1无法经由第二开关电路334传送至第一开关电路311的控制端,第一开关电路311会停止运行,而输出电压Vo的电能会经由第一预充电阻Rp1对第一输出电容Co1预先充电,而将第一内输出电压Vo1的电压值预先提升且大于零电压值。虽然,第一内输出电压Vo1的电压值已经预先提升且大于零电压值,但是,第一内输出电压Vo1的电压值还是持续低于额定电压值,所以第一输出电源控制电路332内的反馈补偿电路(未图示),例如比例微分电路(PI)、比例微分积分电路(PID)或比例积分电路(PD),会使第一脉冲宽度调制信号VPWM1的占空比为较大或最大值。同时,第一微控制器333更会根据致能状态的第一电源开启信号PSU_ON1控制第一输入电源控制电路335间歇性地产生第一功率因数校正信号VPFC1,例如脉冲省略模式(pulse skipping mode)、脉冲模式(burst mode)或非导通时间调制(off time modulation),以降低第一输入电源电路35的电能消耗,例如第四开关电路351的切换损失(switch loss),使供电***1的整体效率提高,且第一总线电压Vb1不为零电压值,例如大于零电压值或为额定电压值。
反相地,若停止供电的电源供应器为第二电源供应器4时,禁能状态的第二电源开启信号PSU_ON2会使第七开关电路46、第六开关电路434与第二输出保护电路42断开,因此,第二输出电源控制电路432所产生的第二脉冲宽度调制信号VPWM2无法经由第六开关电路434传送至第五开关电路411的控制端,第五开关电路411会停止运行,而输出电压Vo的电能会经由第二预充电阻Rp2对第二输出电容Co2预先充电,而将第二内输出电压Vo2的电压值预先提升且大于零电压值。虽然,第二内输出电压Vo2的电压值已经预先提升且大于零电压值,但是,第二内输出电压Vo2的电压值还是持续低于额定电压值,所以第二输出电源控制电路432内的反馈补偿电路(未图示)会使第二脉冲宽度调制信号VPWM2的占空比为较大或最大值。同时,第二微控制器433更会根据致能状态的第二电源开启信号PSU_ON2控制第二输入电源控制电路435间歇性地产生第二功率因数校正信号VPFC2,以降低第二输入电源电路45的电能消耗,例如第八开关电路451的切换损失,使供电***1的整体效率提高。
接着,当原本提供电能至***电路2的第一电源供应器3或第二电源供应器4其中之一突然无法持续提供电能时,突然无法持续提供电能的第一电源供应器3或第二电源供应器4会使对应的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2对应由致能状态改变为禁能状态,表示无法持续提供电能。此时,第一主判断电路61a或第二主判断电路62a会立即依据由致能状态改变为禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2将对应的另一第一次开启信号PS_ON1b或第二次开启信号PS_ON2b由禁能状态改变为致能状态,再经由第一次判断电路61b或第二次判断电路62b将对应的第一电源开启信号PSU_ON1或第二电源开启信号PSU_ON2由禁能状态改变为致能状态,使原本未提供电能至***电路2的电源供应器启动运行以提供电能至***电路2,进而使供电***1可以持续提供足够的能量至***电路2。之后,反应速度较慢的供电***控制电路5才会依据由致能状态改变为禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1或第二电源状态信号PS_OK2将对应的另一第一主开启信号PS_ON1a或第二主开启信号PS_ON2a由禁能状态改变为致能状态。
举例而言,当***电路2的耗电量小于第一电源供应器3的额定供电量时,表示第一电源供应器3可以提供足够的电能至***电路2。此时,供电***控制电路5会产生致能状态的第一主开启信号PS_ON1a与禁能状态的第二主开启信号PS_ON2a,再经由逻辑控制单元6根据致能状态的第一主开启信号PS_ON1a与禁能状态的第二主开启信号PS_ON2a将对应的第一电源开启信号PSU_ON1设定为致能状态,而对应的第二电源开启信号PSU_ON2设定为禁能状态,进而使第一电源供应器3运行而提供电能至***电路2,而第二电源供应器4停止提供电能至***电路2。
接着,当第一电源供应器3故障、第一输入电压Vin1的电压异常或中断,造成提供电能至***电路2的第一电源供应器3突然无法持续提供电能时,突然无法持续提供电能的第一电源供应器3会将第一电源状态信号PS_OK1由致能状态改变为禁能状态,表示第一电源供应器3无法持续提供电能。此时,反应速度较快的第二主判断电路62a会立即根据禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1将对应的另一第二次开启信号PS_ON2b立即由禁能状态改变为致能状态,再经由第二次判断电路62b将对应的第二电源开启信号PSU_ON2由禁能状态改变为致能状态,使原本未提供电能至***电路2的第二电源供应器4启动运行。
由于,第二电源供应器4在未提供电能至***电路2时,第二输出电源控制电路432会提供占空比较大或最大值的第二脉冲宽度调制信号VPWM2,且第二内输出电压Vo2与第二总线电压Vb2不为零电压值,因此,第一输出电源电路31与第一输入电源电路35可以更快速地启动运行,使第二电源供应器4更快速地提供电能至***电路2,进而使供电***1可以持续提供足够的能量至***电路2。之后,反应速度较慢的供电***控制电路5才会依据由致能状态改变为禁能状态的第一电源状态信号PS_OK1将对应的另一第二主开启信号PS_ON2a由禁能状态改变为致能状态。
在本实施例中,第一电源开启信号PSU_ON1、第二电源开启信号PSU_ON2、第一电源状态信号PS_OK1、第二电源状态信号PS_OK2、第一主开启信号PS_ON1a、第二主开启信号PS_ON2a、第一次开启信号PS_ON1b以及第二次开启信号PS_ON2b的致能状态分别为高电位、高电位、高电位、高电位、低电位、低电位、低电位以及低电位。相反地,第一电源开启信号PSU_ON1、第二电源开启信号PSU_ON2、第一电源状态信号PS_OK1、第二电源状态信号PS_OK2、第一主开启信号PS_ON1a、第二主开启信号PS_ON2a、第一次开启信号PS_ON1b以及第二次开启信号PS_ON2b的禁能状态分别为低电位、低电位、低电位、低电位、高电位、高电位、高电位以及高电位。
本发明的第一供电控制电路33、第二供电控制电路43以及供电***控制电路5可以是但不限定为数字信号处理器(digital signal processor,DSP)或微处理器(micro processor)。第一输出电源控制电路332与第二输出电源控制电路432可以是但不限定为脉冲宽度调制控制器(pulse width modulation controller,PWM controller)或脉冲频率调制控制器(pulse frequency modulation controller,PFM controller)。供电***控制电路5与第一微控制器333可以是但不限定为微控制器(microcontroller unit)或数字信号处理器。第一输入电源控制电路335与第二输入电源控制电路435可以是但不限定为功率因数校正控制器(Power Factor Correction Controller,PFC controller)。此外,本发明的开关电路可以是但不限定由双极结型半导体(Bipolar Junction Transistor,BJT)或金属氧化物半导体场效应半导体(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)组成。
综上所述,本发明的电源供应器于启动运行时具有较快的启动速度,可以应用于具有多个电源供应器的供电***,而该具有多个电源供应器的供电***利用本发明的电源供应器的快速启动特性使部分电源供电器可以选择性地停止提供电能,只由部分电源供电器运行提供电能至电子产品的***电路2。由于运行的电源供电器相对提供较高的电量,因此每一个提供电能的电源供应器运行效率提高,相对使供电***也具有较高的运行效率。更可于其中一个电源供电器故障时,通过反应速度较快的逻辑控制单元6快速地启动原本未供电的电源供电器立即运行而提供电能至***电路2,使供电***1可以持续提供足够的供电容量,不会因为其中一个电源供电器故障而中断供电。
本发明得由本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附权利要求所欲保护的范围。

Claims (32)

1.一种电源供应器,用以接收一第一输入电压的电能而产生一输出电压至一***电路,该电源供应器包括:
一第一输出电源电路,包含一第一开关电路用以接收该第一输入电压的电能且通过该第一开关电路的导通或截止产生一第一内输出电压;
一第一输出保护电路,连接于该第一输出电源电路的电源输出端,用以限制电流方向,且该第一内输出电压的电能经由该第一输出保护电路传送至该***电路;
一第一输出电容,连接于该第一输出电源电路的电源输出端;
一第一预充电路,连接于该第一输出保护电路的电源输入端与电源输出端之间,用以提供一预充电路径;以及
一第一供电控制电路,分别连接于该第一开关电路的控制端与该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据一第一电源开启信号判断是否提供一第一脉冲宽度调制信号至该第一开关电路的控制端;
其中,该第一电源开启信号由禁能状态改变为致能状态时,该第一供电控制电路提供占空比相对较大或最大值的该第一脉冲宽度调制信号至该第一开关电路的控制端,启动该第一输出电源电路开始运行。
2.如权利要求1所述的电源供应器,还包含:
一第一输出电阻;
一第三开关电路,与第一输出电阻串联连接于该第一输出电源电路的电源输出端与一共接端之间,且于致能状态的该第一电源开启信号传送至该第三开关电路控制端时,该第三开关电路导通,使该第一输出电阻连接于该第一输出电源电路的电源输出端与该共接端之间,用以使该第一输出电源电路更稳定地运行。
3.如权利要求2所述的电源供应器,还包含一第一总线电容接于该第一输出电源电路的电源输入端与该共接端之间,用以储存电能。
4.如权利要求1所述的电源供应器,其中该第一供电控制电路包含:
一第一反馈电路,连接于该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据该第一内输出电压对应产生一第一反馈信号;
一第一输出电源控制电路,连接于该第一反馈电路,用以依据该第一反馈信号对应产生该第一脉冲宽度调制信号;
一第二开关电路,连接于该第一开关电路的控制端与该第一输出电源控制电路之间,且该第二开关电路导通时,该第一脉冲宽度调制信号经由该第二开关电路传送至该第一开关电路的控制端,使该第一开关电路依据该第一脉冲宽度调制信号导通或截止,进而使该第一输出电源电路产生额定电压值的该第一内输出电压与该输出电压以提供电能至该***电路;以及
一第一微控制器,连接于该第二开关电路的控制端、该第一输出电源控制电路、该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据该第一电源开启信号控制该第一输出电源控制电路是否运行,且控制该第二开关电路是否导通。
5.如权利要求4所述的电源供应器,在该电源供应器提供电能至该***电路时,该第一供电控制电路的该第一微控制器产生致能状态的一第一电源状态信号。
6.如权利要求4所述的电源供应器,还包含一第一输入电源电路,该第一输入电源电路包含一第四开关电路,且该第一输入电源电路的电源输出端连接于该第一输出电源电路的电源输入端,用以将该第一输入电压转换为一第一总线电压。
7.如权利要求6所述的电源供应器,其中该第一供电控制电路还包含一第一输入电源控制电路,连接于该第四开关电路的控制端与该第一微控制器,用以产生一第一功率因数校正信号至该第四开关电路的控制端。
8.如权利要求7所述的电源供应器,其中该第一微控制器会根据致能状态的该第一电源开启信号控制该第一输入电源控制电路间歇性地产生该第一功率因数校正信号,使该第一总线电压为大于零电压值或为额定电压值。
9.如权利要求1所述的电源供应器,其中该第一输出保护电路依据该第一内输出电压与该输出电压的电压值判断该第一输出保护电路的电源输入端与该电源输出端之间是否可为导通状态。
10.如权利要求1所述的电源供应器,其中该第一预充电路为一第一预充电阻,且于该第一电源开启信号为致能状态时,提供该预充电路径,使该输出电压的电能经由该第一预充电阻对该第一输出电容预先充电,而将该第一内输出电压的电压值预先提升且大于零电压值。
11.如权利要求1所述的电源供应器,还包含一第一次判断电路,该第一次判断电路连接于该第一供电控制电路,用以依据致能状态的一第一主开启信号或致能状态的一第一次开启信号判断是否需要产生致能状态的该第一电源开启信号启动该电源供应器运行而提供电能至该***电路。
12.一种具有多个电源供应器的供电***,用以接收一第一输入电压和/或一第二输入电压的电能而产生一输出电压至一***电路,该具有多个电源供应器的供电***包含:
一第一电源供应器,该第一电源供应器的电源输出端连接于该***电路,用以根据一第一电源开启信号产生该输出电压提供至该***电路,且产生对应的一第一电源状态信号;
一第二电源供应器,该第二电源供应器的电源输出端连接于该***电路,用以根据一第二电源开启信号产生该输出电压提供至该***电路,且产生对应的一第二电源状态信号;
一供电***控制电路,连接于该第一电源供应器、该第二电源供应器与该***电路,用以依据该第一电源状态信号以及该第二电源状态信号产生一第一主开启信号与一第二主开启信号以控制该第一电源供应器与该第二电源供应器是否提供电能至该***电路,且产生对应的一***电源状态信号;以及
一逻辑控制单元连接于该第一电源供应器、该第二电源供应器与该供电***控制电路,用以根据该第一电源状态信号、该第二电源状态信号、该第一主开启信号、该第二主开启信号以及该***电源状态信号产生该第一电源开启信号与该第二电源开启信号而控制该第一电源供应器与该第二电源供应器是否提供电能至该***电路。
13.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该逻辑控制单元的反应速度较该供电***控制电路快。
14.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该逻辑控制单元为非时序式的组合逻辑,该供电***控制电路为时序式控制电路或时序式逻辑电路。
15.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该供电***控制电路依据该***电路的耗电量大小、该第一电源状态信号以及该第二电源状态信号产生该第一主开启信号与该第二主开启信号以控制该第一电源供应器与该第二电源供应器是否提供电能至该***电路,且产生对应的该***电源状态信号。
16.如权利要求15所述的具有多个电源供应器的供电***,当该***电路的耗电量大于该第一电源供应器或该第二电源供应器其中一个的额定供电量时,该供电***控制电路产生致能状态的该第一主开启信号与该第二主开启信号,再经由该逻辑控制单元对应产生致能状态的该第一电源开启信号与该第二电源开启信号,分别使该第一电源供应器与该第二电源供应器运行而同时提供电能至该***电路。
17.如权利要求15所述的具有多个电源供应器的供电***,当该***电路的耗电量小于该第一电源供应器或该第二电源供应器其中一个的额定供电量时,该供电***控制电路所产生的该第一主开启信号与该第二主开启信号其中之一为致能状态,且另一个为禁能状态,再经由该逻辑控制单元使对应的该第一电源开启信号与该第二电源开启信号为致能状态,且另一个对应为禁能状态,进而使该第一电源供应器与该第二电源供应器其中之一提供电能至该***电路。
18.如权利要求17所述的具有多个电源供应器的供电***,当原本提供电能至该***电路的该第一电源供应器或该第二电源供应器其中之一突然无法持续提供电能,且对应的该第一电源状态信号或该第二电源状态信号对应由致能状态改变为禁能状态时,该逻辑控制单元根据禁能状态的该第一电源状态信号或该第二电源状态信号将对应的另一该第一电源开启信号或该第二电源开启信号立即由禁能状态改变为致能状态,使原本未提供电能的该第一电源供应器或该第二电源供应器提供电能至该***电路。
19.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该供电***控制电路依据该第一电源状态信号与该第二电源状态信号产生该***电源状态信号,以提供给该***电路判断该具有多个电源供应器的供电***是否正确地运行。
20.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一电源供应器与该第二电源供应器皆由该第一输入电压提供电能,或分别由该第一输入电压或该第二输入电压提供电能至该第一电源供应器与该第二电源供应器。
21.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该逻辑控制单元包含:
一第一主判断电路,连接于该供电***控制电路与该第二电源供应器,用以依据该第二电源状态信号、该第二主开启信号以及该***电源状态信号对应产生一第一次开启信号;
一第一次判断电路,连接于该第一主判断电路的输出端、该供电***控制电路与该第一电源供应器,用以依据致能状态的该第一主开启信号或致能状态的该第一次开启信号判断是否需要产生致能状态的该第一电源开启信号启动该第一电源供应器提供电能至该***电路;
一第二主判断电路,连接于该供电***控制电路与该第一电源供应器,用以依据该第一电源状态信号、该第一主开启信号以及该***电源状态信号对应产生一第二次开启信号;以及
一第二次判断电路,连接于该第二主判断电路的输出端、该供电***控制电路与该第二电源供应器,用以依据致能状态的该第二主开启信号或致能状态的该第二次开启信号判断是否需要产生致能状态的该第二电源开启信号启动该第二电源供应器提供电能至该***电路。
22.如权利要求21所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一次判断电路设置于该第一电源供应器内,该第二次判断电路设置于该第二电源供应器内。
23.如权利要求12所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一电源供应器包括:
一第一输出电源电路,包含一第一开关电路用以接收该第一输入电压的电能且通过该第一开关电路的导通或截止产生一第一内输出电压;
一第一输出保护电路,连接于该第一输出电源电路的电源输出端,用以限制电流方向,且该第一内输出电压的电能经由该第一输出保护电路传送至该***电路;
一第一输出电容,连接于该第一输出电源电路的电源输出端;
一第一预充电路,连接于该第一输出保护电路的电源输入端与电源输出端之间,用以提供一预充电路径;以及
一第一供电控制电路,分别连接于该第一开关电路的控制端与该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据该第一电源开启信号判断是否提供一第一脉冲宽度调制信号至该第一开关电路的控制端;
其中,该第一电源开启信号由禁能状态改变为致能状态时,该第一供电控制电路会提供占空比相对较大或最大值的该第一脉冲宽度调制信号至该第一开关电路的控制端,启动该第一输出电源电路开始运行。
24.如权利要求23所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一电源供应器还包括:
一第一输出电阻;
一第三开关电路,与第一输出电阻串联连接于该第一输出电源电路的电源输出端与一共接端之间,且于致能状态的第一电源开启信号传送至该第三开关电路控制端时,该第三开关电路导通,使该第一输出电阻连接于该第一输出电源电路的电源输出端与该共接端之间,用以使该第一输出电源电路更稳定地运行。
25.如权利要求24所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一电源供应器还包含一第一总线电容接于该第一输出电源电路的电源输入端与该共接端之间,用以储存电能。
26.如权利要求23所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一供电控制电路包含:
一第一反馈电路,连接于该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据该第一内输出电压对应产生一第一反馈信号;
一第一输出电源控制电路,连接于该第一反馈电路,用以依据该第一反馈信号对应产生该第一脉冲宽度调制信号;
一第二开关电路,连接于该第一开关电路的控制端与该第一输出电源控制电路之间,且该第二开关电路导通时,该第一脉冲宽度调制信号经由该第二开关电路传送至该第一开关电路的控制端,使该第一开关电路依据该第一脉冲宽度调制信号导通或截止,进而使该第一输出电源电路产生额定电压值的该第一内输出电压与该输出电压以提供电能至该***电路;以及
一第一微控制器,连接于该第二开关电路的控制端、该第一输出电源控制电路、该第一输出电源电路的电源输出端,用以根据该第一电源开启信号控制该第一输出电源控制电路是否运行,且控制该第二开关电路是否导通。
27.如权利要求26所述的具有多个电源供应器的供电***,在该第一电源供应器提供电能至该***电路时,该第一供电控制电路的该第一微控制器产生致能状态的一第一电源状态信号。
28.如权利要求26所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一电源供应器还包含一第一输入电源电路,该第一输入电源电路包含一第四开关电路,且该第一输入电源电路的电源输出端连接于该第一输出电源电路的电源输入端,用以将该第一输入电压转换为一第一总线电压。
29.如权利要求28所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一供电控制电路还包含一第一输入电源控制电路,连接于该第四开关电路的控制端与该第一微控制器,用以产生一第一功率因数校正信号至该第四开关电路的控制端。
30.如权利要求29所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一微控制器会根据致能状态的该第一电源开启信号控制该第一输入电源控制电路间歇性地产生该第一功率因数校正信号,使该第一总线电压为大于零电压值或为额定电压值。
31.如权利要求23所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一输出保护电路依据该第一内输出电压与该输出电压的电压值判断该第一输出保护电路的电源输入端与该电源输出端之间是否可为导通状态。
32.如权利要求23所述的具有多个电源供应器的供电***,其中该第一预充电路为一第一预充电阻,且于该第一电源开启信号为致能状态时,提供该预充电路径,使该输出电压的电能经由该第一预充电阻对该第一输出电容预先充电,而将该第一内输出电压的电压值预先提升且大于零电压值。
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