CN102237808A - 电源供应器及其保护方法 - Google Patents

Abstract

一种电源供应器，包括一电源供应模块、一微处理器、一保护模式设定单元、若干开关单元、若干电流侦测单元及若干输出连接器，每一开关单元通过一对应的电流侦测单元与一对应的输出连接器相连，电源供应器模块将外部交流电源转换成一直流电源，直流电源通过所述开关单元及所述电流侦测单元输出给与所述输出连接器相连的电子设备，每一电流侦测单元侦测一对应的输出连接器输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给微处理器，微处理器根据接收到的电流值计算电源供应器模块输出的总功率，并在总功率大于一预设功率时，根据保护模式设定单元设定的保护模式对电源供应器进行保护。本发明还提供了一种电源供应器的保护方法。

Description

电源供应器及其保护方法

技术领域

本发明涉及一种电源供应器及其保护方法。

背景技术

目前，通常一台笔记本电脑需搭配一个为其供电的电源供应器。在这种状况下，当公司有内部会议而与会者都持有笔记本电脑时，为了防止会未开完而笔记本计算机电池的电量已耗尽的状况发生，每位与会者还须携带一个电源供应器，这样就会带来插座缺乏及携带不便的困扰。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种能同时为多台笔记本电脑供电的电源供应器。

还有必要提供一种电源供电器的保护方法，以对所述电源供应器进行保护。

一种电源供应器，包括一电源供应模块、一微处理器、一保护模式设定单元、若干开关单元、若干电流侦测单元及若干输出连接器，每一开关单元通过一对应的电流侦测单元与一对应的输出连接器相连，所述电源供应器模块将外部交流电源转换成一直流电源，所述直流电源通过所述开关单元及所述电流侦测单元输出给与所述输出连接器相连的电子设备，每一电流侦测单元侦测一对应的输出连接器输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给所述微处理器，所述微处理器根据接收到的电流值与所述直流电源的电压值计算所述电源供应器模块输出的总功率，并在所述总功率大于一第一预设功率时，断开所有的开关单元，且在所述总功率不大于所述第一预设功率但大于一第二预设功率时，根据所述保护模式设定单元设定的保护模式对低负载的电子设备进行轮流供电或断开与未接入电子设备的输出连接器相对应的开关单元。

一种电源供应器的保护方法，包括：

设定电源供应器的保护模式；

向若干电子设备供电，并侦测与每一电子设备相连的输出连接器输出电流的大小；

根据侦测到的电流值及所述电源供应器输出电源的电压值来计算所述电源供应器输出的总功率，并比较所述总功率是否大于一第一预设功率；

当所述总功率大于所述第一预设功率时，断开所述电源供应器中所有的开关单元，以停止给所述电子设备供电；

当所述总功率不大于所述第一预设功率但大于一第二预设功率，且所述保护模式为轮流供电模式时，对低负载的电子设备进行轮流供电；及

当所述总功率不大于所述第一预设功率但大于所述第二预设功率，且所述保护模式为限制输出模式时，断开所述电源供应器中与未接入电子设备的输出连接器相对应的开关单元。

本发明电源供应器通过所述微处理器根据所述电流侦测单元侦测到的电流值来控制所述开关单元的启闭，进而控制所述输出连接器是否为所述电子设备提供电源，且其保护方法通过采用轮流供电模式及限制输出模式，实现了在不超过所述电源供应器额定功率的前提下，让更多的电子设备能更长时间的获得电源供应的功能。

附图说明

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明电源供电器为若干电子设备供电的示意图。

图2是本发明电源供电器较佳实施方式的原理框图。

图3a-3b是本发明电源供电器的保护方法中的功率保护方法较佳实施方式的流程图。

图4是本发明电源供电器的保护方法中的电流保护方法较佳实施方式的流程图。

图5是本发明电源供电器的保护方法中的温度保护方法较佳实施方式的流程图。

主要元件符号说明

电源供应器                    10

电子设备                    30

电源供应模块                100

控制模块                    200

输入连接器                  210

电压转换单元                220

微处理器                    230

开关单元                    240

电流侦测单元                250

输出连接器                  260

保护模式设定单元            270

温度感测单元                280

显示单元                    290

具体实施方式

请共同参考图1及图2，本发明电源供应器10的较佳实施方式包括一电源供应模块100及一控制模块200。所述控制模块200包括一输入连接器210、一电压转换单元220、一微处理器230、若干开关单元240、若干电流侦测单元250、若干输出连接器260、一保护模式设定单元270、一温度感测单元280及一显示单元290。所述输入连接器210与所述电源供应模块100、所述电压转换单元220及所述开关单元240相连，每一开关单元240通过一电流侦测单元250与一输出连接器260相连，每一输出连接器260可与一电子设备30(如笔记本电脑、手机、PDA等)相连，以给与其相连的电子设备30供电。在本实施方式中，每一开关单元240分别与一电流侦测单元250及一输出连接器260相对应，即所述开关单元240、所述电流侦测单元250及所述输出连接器260的数目相等，且具体数值可根据实际情况而进行调整。

所述电源供应模块100用于将外部的交流电源(如220V的交流电源)转换成所述电子设备30所需的直流电源(如19V的直流电源)，并将所述直流电源通过所述输入连接器210输出给所述电压转换单元220及所述开关单元240。所述电压转换单元220用于将所述直流电源转换成所述微处理器230、所述开关单元240、所述电流侦测单元250、所述保护模式设定单元270、所述温度感测单元280及所述显示单元290所需的工作电压(如5V的直流电压)，并为所述微处理器230、所述开关单元240、所述电流侦测单元250、所述保护模式设定单元270、所述温度感测单元280及所述显示单元290供电(图中未示意出所述电压转换单元220与所述微处理器230、所述开关单元240、所述电流侦测单元250、所述保护模式设定单元270、所述温度感测单元280及所述显示单元290的连接关系)。每一电流侦测单元250用于侦测一对应的输出连接器260输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给所述微处理器230。所述保护模式设定单元270用于设定保护模式，并将设定的保护模式输出给所述微处理器230。所述温度感测单元280用于感测所述电压转换单元220、所述微处理器230、所述开关单元240及所述电流侦测单元250的温度高低，并将感测到的温度值输出给所述微处理器230。所述微处理器230用于执行相关程序以根据所述电流侦测单元250输出的电流值及所述温度感测单元280输出的温度值来控制所述开关单元240的启闭，并根据所述保护模式设定单元270设定的保护模式来采取相应的保护方法(具体的保护方法在下面会详细说明)。所述显示单元290用于显示电源供应信息(如所述电源供应器10输出的总功率及设定的保护模式等)。在本实施方式中，所述电源供应模块100为一大功率的电源供应器(如640W的电源供应器)，所述显示单元290为一液晶显示器。

请共同参阅图3a-3b、图4及图5，本发明电源供应器的保护方法主要包括三个相互独立的子方法，即功率保护方法、电流保护方法及温度保护方法。在本实施方式中，同时采用三种保护方法对所述电源供应器10进行保护。在其它实施方式中，可根据实际需要而选取其中一或两种保护方法对所述电源供应器10进行保护。

请继续参阅图3a-3b，本发明电源供应器的保护方法中的功率保护方法用于在不超过所述电源供应模块100额定功率的前提下，让更多的电子设备30能更长时间的获得电源供应，所述功率保护方法之较佳实施方式包括以下步骤：

步骤S31，所述微处理器230判断所述电源供应器10是否设定了保护模式，若未设定保护模式，执行步骤S32；若设定了保护模式，执行步骤S33。

步骤S32，所述显示单元290显示信息提示用户设定保护模式，并返回步骤S31。在本实施方式中，所述保护模式包括轮流供电模式及限制输出模式，所述电源供应器10上设有两个对应于所述轮流供电模式及所述限制输出模式的选择按钮，用户通过按下相应的按钮，即可设定所述电源供应器10的保护模式。在其它实施方式中，用户可根据实际情况而采用其它方法来设定保护模式。

步骤S33，所述显示单元290显示设定的保护模式，所述微处理器230发出控制信号以闭合所述开关单元240，所述电源供应模块100输出的直流电源通过所述输入连接器210、所述开关单元240、所述电流侦测单元250及所述输出连接器260传输给与所述电源供应器10相连的电子设备30，每一电流侦测单元250分别侦测一对应的输出连接器260输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给所述微处理器230。

步骤S34，所述微处理器230根据接收到的电流值及所述电源供应模块100输出直流电源的电压值计算所述电源供应模块100输出的总功率，并比较所述总功率是否大于一预设功率W1。若不大于所述预设功率W1，执行步骤S35；若大于所述预设功率W1，执行步骤S39。在本实施方式中，所述预设功率W1为所述电源供应模块100的额定功率。

步骤S35，所述微处理器230比较所述总功率是否大于一预设功率W2。若不大于所述预设功率W2，返回步骤S33；若大于所述预设功率W2，执行步骤S36。在本实施方式中，所述预设功率W2为所述电源供应模块100的额定功率减去一电子设备的额定功率所得的数值。例如：若所述电源供应模块100的额定功率为640W，所述电子设备的额定功率为90W，则所述预设功率W2＝640W-90W＝550W。在其它实施方式中，所述预设功率W2可根据实际情况而设定成小于所述预设功率W1的其它功率。

步骤S36，所述微处理器230判断保护模式是否是轮流供电模式。若是轮流供电模式，则执行步骤S37；若不是轮流供电模式，即为限制输出模式，则执行步骤S38。

步骤S37，所述微处理器230控制相应的开关单元，以对低负载电子设备进行轮流供电，并返回步骤S34。在本实施方式中，由于所述电子设备30安装有电池，所以在轮流供电期间，若所述电源供应器10暂停对某一电子设备30供电，其内部电池仍能维持其正常工作。且在本实施方式中，低负载电子设备是指消耗功率较少的电子设备，当电流侦测单元侦测到的电流值较小时，说明其对应的电子设备消耗的功率较少，所述微处理器230根据接收到的电流值来控制相应的开关单元，以对输入的电流值较小的电子设备进行轮流供电，从而节省电能以让更多的电子设备能更长时间的获得电源供应。

步骤S38，所述微处理器230发出控制信号，以断开与未接入电子设备30的输出连接器260对应的开关单元240，并返回步骤S34。

步骤S39，所述微处理器230发出控制信号，以断开所有的开关单元240，所述电源供应器10停止电源输出。

请参阅图4，本发明电源供应器之功率保护方法中的电流保护方法用于防止过电流对所述电源供应器10的损坏，所述电流保护方法之较佳实施方式包括以下步骤：

步骤S41，所述电源供应模块100输出的直流电源通过所述输入连接器210、所述开关单元240、所述电流侦测单元250及所述输出连接器260传输给与所述电源供应器10相连的电子设备30，每一电流侦测单元250分别侦测一对应的输出连接器260输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给所述微处理器230。

步骤S42，所述微处理器230判断接收到的电流值是否超过一预设电流值。若未超过所述预设电流值，则返回步骤S41；若超过所述预设电流值，则执行步骤S43。在本实施方式中，所述预设电流值为所述电子设备30的额定电流值，当某一电子设备30的负载过大时，其所需的电流将超过所述额定电流值，即出现过电流状况。

步骤S43，所述微处理器230判断接收到的电流值在一时间段内超过所述预设电流值的次数是否大于一预设次数。若不大于所述预设次数，返回步骤S41；若大于所述预设次数，执行步骤S44。在本实施方式中，判断接收到的电流值在所述时间段内超过所述预设电流值的次数是否大于所述预设次数，是为了防止因某些偶然状况而导致某一输出连接器260输出的电流值瞬间变大，进而引起误判的状况发生。若在所述时间段内超过所述预设电流值的次数大于所述预设次数，则说明确实出现了过电流，而非偶然状况。

步骤S44，所述微处理器230发出控制信号断开与侦测到的电流值超过所述预设电流值且在所述时间段内超过的次数大于所述预设次数的电流侦测单元250相连的开关单元240，以停止与所述开关单元240对应的输出连接器260输出电源。例如，当一电流侦测单元250侦测到的电流值超过所述预设电流值且在所述时间段内超过的次数大于所述预设次数时，所述微处理器230发出控制信号以断开与所述电流侦测单元250相连的开关单元240，此时，与所述电流侦测单元250相连的输出连接器260无电源输出。

请参阅图5，本发明电源供应器之保护方法中的温度保护方法用于防止因温度过高而损坏所述电源供应器10的状况发生，所述温度保护方法之较佳实施方式包括以下步骤：

步骤S51，所述电源供应模块100输出的直流电源通过所述输入连接器210、所述开关单元240、所述电流侦测单元250及所述输出连接器260传输给与所述电源供应器10相连的电子设备30，所述温度感测单元280感测所述电压转换单元220、所述微处理器230、所述开关单元240及电流侦测单元250的温度高低，并将感测到的温度值输出给所述微处理器230。

步骤S52，所述微处理器230比较感测到的温度值是否超过一预设温度值，若未超过所述预设温度值，则返回步骤S51；若超过所述预设温度值，则执行步骤S53。

步骤S53，所述微处理器230发出控制信号断开所有的开关单元240，所述电源供应器10停止电源输出。

本发明电源供应器10通过所述输出连接器260可同时为多台电子设备30提供电源，并利用其功率保护方法来实现在不超过所述电源供应模块100额定功率的前提下，让更多的电子设备30能更长时间的获得电源供应的功能，且利用其电流保护方法来防止过电流对所述电源供应器10的损坏，还利用其温度保护方法来防止因温度过高而损坏所述电源供应器10的状况发生。

Claims (9)

1.一种电源供应器，包括一电源供应模块、一微处理器、一保护模式设定单元、若干开关单元、若干电流侦测单元及若干输出连接器，每一开关单元通过一对应的电流侦测单元与一对应的输出连接器相连，所述电源供应器模块将外部交流电源转换成一直流电源，所述直流电源通过所述开关单元及所述电流侦测单元输出给与所述输出连接器相连的电子设备，每一电流侦测单元侦测一对应的输出连接器输出电流的大小，并将侦测到的电流值输出给所述微处理器，所述微处理器根据接收到的电流值与所述直流电源的电压值计算所述电源供应器模块输出的总功率，并在所述总功率大于一第一预设功率时，断开所有的开关单元，且在所述总功率不大于所述第一预设功率但大于一第二预设功率时，根据所述保护模式设定单元设定的保护模式对低负载的电子设备进行轮流供电或断开与未接入电子设备的输出连接器相对应的开关单元。

2.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：所述第一预设功率为所述电源供应模块的额定功率，所述第二预设功率为所述电源供应模块的额定功率减去一电子设备的额定功率所得的数值。

3.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：所述微处理器还将接收到的电流值与一预设电流值进行比较，以判断是否出现过电流，并断开与出现过电流的输出连接器相对应的开关单元，以停止给相应的电子设备供电。

4.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：还包括一温度感测单元，所述温度感测单元用于感测所述微处理器、所述开关单元及所述温度侦测单元的温度，并将感测到的温度值输出给所述微处理器，所述微处理器将接收到的温度值与一预设温度值比较，并在任一温度值大于所述预设温度值时断开所述开关单元。

5.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：还包括一显示单元，所述显示单元用于显示所述电源供应器的保护模式及向所述电子设备供电的状况。

6.一种电源供应器的保护方法，包括：

设定电源供应器的保护模式；

向若干电子设备供电，并侦测与每一电子设备相连的输出连接器输出电流的大小；

根据侦测到的电流值及所述电源供应器输出电源的电压值来计算所述电源供应器输出的总功率，并比较所述总功率是否大于一第一预设功率；

当所述总功率大于所述第一预设功率时，断开所述电源供应器中所有的开关单元，以停止给所述电子设备供电；

当所述总功率不大于所述第一预设功率但大于一第二预设功率，且所述保护模式为轮流供电模式时，对低负载的电子设备进行轮流供电；及

当所述总功率不大于所述第一预设功率但大于所述第二预设功率，且所述保护模式为限制输出模式时，断开所述电源供应器中与未接入电子设备的输出连接器相对应的开关单元。

7.如权利要求6所述的电源供应器的保护方法，其特征在于：所述第一预设功率为所述电源供应器的额定功率，所述第二预设功率为所述电源供应器的额定功率减去一电子设备的额定功率所得的数值。

8.如权利要求6所述的电源供应器的保护方法，其特征在于：还包括：

比较侦测到的电流值是否超过一预设电流值；

当侦测到的电流值超过所述预设电流值时，比较在一时间段内超过所述预设电流值的次数是否大于一预设次数；及

断开与侦测到的电流值超过所述预设电流值且在所述时间段内超过所述预设电流值的次数大于所述预设次数的电流侦测单元相连的开关单元，以停止向与所述开关单元对应的输出连接器输出电源。

9.如权利要求6所述的电源供应器的保护方法，其特征在于：还包括：

感测所述电源供应器内部的微处理器、若干温度侦测单元及若干开关单元的温度；

比较感测到的温度值是否超过一预设温度值；及

当感测到的温度值超过所述预设温度值时断开所述电源供应器中所有的开关单元。

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