CN113644647A - 具有零电流切换的备援电路及其备援方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有零电流切换的备援电路及其备援方法,提供多个输入源备援负载,且备援电路包括:第一开关、第二开关及控制单元。输入源至少包括第一输入源与第二输入源;当负载的供电来源欲由第一输入源切换至第二输入源时,控制单元控制耦接第一输入源与负载的第一供电路径与第二供电路径上的供电电流降低至小于阈值后,控制第一开关切换耦接第二输入源,以及控制第二开关切换耦接第二输入源。
Description
技术领域
本发明是有关一种具有零电流切换的备援电路及其备援方法,特别涉及一种备援电路在切换前调降经备援电路的电流的备援电路及其备援方法。
背景技术
由于现今数据中心的应用越来越广泛,且由于必须要维持数据中心的运行稳定提升可靠度,因此现今的数据中心前端通常会使用备援电路来维持数据中心可以持续的运行。目前备援电路已被广泛应用于各式数据中心及伺服电源输入级,其目的是用来提高供电的可靠度及使用弹性。
近年来在***空间及设备容量使用率的要求下,备援电路渐渐的从***的个别单元,逐渐整合进入电源单元,但现行备援***不但体积大且成本高,在电源设计上,并未有符合高功率密度的设计。
所以,如何设计出具有零电流切换的备援电路及其备援方法,利用备援电路在切换前先调降流经备援电路的电流,以提高功率密度与工作效率,乃为本公开发明人所欲行克服并加以解决的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明是提供一种具有零电流切换的备援电路,以克服现有技术的问题。因此,本发明备援电路提供多个输入源备援负载,且备援电路包括:第一开关,包括多个第一端与第二端,第一端对应地耦接输入源的一端,第二端耦接负载的一端,且被导通的第一端至第二端的路径为第一供电路径。第二开关,包括多个第三端与第四端,第三端对应地耦接输入源的另一端,第四端耦接负载的另一端,且被导通的第三端至第四端的路径为第二供电路径。及控制单元,耦接第一开关、第二开关。其中,输入源至少包括第一输入源与第二输入源;当负载的供电来源欲由第一输入源切换至第二输入源时,控制单元控制第一供电路径与第二供电路径上的供电电流降低至小于阈值后,控制第一开关的第二端切换耦接对应第二输入源的第一端,以及控制第二开关的第四端切换耦接对应第二输入源的第三端。
为了解决上述问题,本发明是提供一种具有零电流切换的备援电路的备援方法,以克服现有技术的问题。因此,本发明备援电路的备援方法提供多个输入电源备援负载,且输入源至少包括第一输入源与第二输入源,备援方法包括下列步骤:控制第一开关的多个第一端中的其中之一第一端耦接第一输入源的一端,使第一端至第一开关的第二端构成对负载的一端供电的第一供电路径。控制第二开关的多个第三端中的其中之一第三端耦接第一输入源的另一端,使第三端至第二开关的第四端构成对负载的另一端供电的第二供电路径。当输入电源欲由第一输入源切换至第二输入源时,控制第一供电路径与第二供电路径上的供电电流降低至小于阈值。控制第一开关切换耦接对应第二输入源的第一端。及控制第二开关切换耦接对应第二输入源的第三端。
综上所述,本发明的主要目的及技术效果在于,利用备援电路在切换前先调降流经备援电路的电流,以达到提高功率密度与工作效率的技术效果。
为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,相信本发明的目的、特征与特点,当可由此得一深入且具体的了解,然而说明书附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例的电路方框图;
图2A为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例,且第一开关与第二开关为磁保持继电器的波形示意图;
图2B为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例,且第一开关与第二开关非为磁保持继电器的波形示意图;
图3为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例的电路方框图;
图4A为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例,且第一开关与第二开关为磁保持继电器的波形示意图;
图4B为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例,且第一开关与第二开关为非磁保持继电器的波形示意图;及
图5为本发明具有零电流切换的备援电路第三实施例的电路方框图。
附图标记说明:
100、100’、100”…备援电路
A~D…端
12、12’…第一开关
122…第一端
124…第二端
13…开关模块
132…控制线圈
14、14’…第二开关
142…第三端
144…第四端
16…控制单元
22…第一旁路单元
222…第一旁路开关
224…第一限流单元
SCR1…第一硅控整流单元
SCR2…第二硅控整流单元
24…第二旁路单元
242…第二旁路开关
244…第二限流单元
SCR3…第三硅控整流单元
SCR4…第四硅控整流单元
X…阳极
Y…阴极
Z…控制端
32、34…电流检测器
200…负载
Vin1~Vin2…输入源
I1、I2…输入电流
Sc11、Sc12…第一控制信号
Sc21、Sc22…第二控制信号
Si1、Si2…电流信号
P1…第一供电路径
P2…第二供电路径
t1~t7…时间
Rp…预定范围
Tr1…第一切换时段
Tr2…第二切换时段
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明,配合附图说明如下:
请参阅图1为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例的电路方框图。备援电路100耦接多个输入源Vin1~Vin2与负载200之间,且用以提供多个输入源Vin1~Vin2备援负载200。在负载200所耦接的输入源Vin1~Vin2(假设为输入源Vin1)异常时,备援电路100切换耦接至另一个输入源Vin1~Vin2(假设为输入源Vin2),以提供输入源Vin1~Vin2备援的功能。其中,于本发明的一实施例中,输入源Vin1~Vin2为交流电源,且提供交流电源对负载200供电。备援电路100包括第一开关12、第二开关14及控制单元16,控制单元16耦接第一开关12与第二开关14,以提供第一控制信号Sc11、Sc12控制第一开关12切换,且提供第二控制信号Sc21、Sc22控制第二开关14切换。
第一开关12包括多个第一端122与一第二端124,第一端122分别对应地耦接输入源Vin1~Vin2的一端A(意即,输入源Vin1~Vin2的火线端),且第一开关12的第二端124耦接负载200的一端B(意即,负载200的火线端)。其中,被导通的第一端122至第二端124的路径为第一供电路径P1(本实施例以输入源Vin1耦接负载200示意)。第二开关14包括多个第三端142与一第四端144,第三端142分别对应地耦接输入源Vin1~Vin2的另一端C(意即,输入源Vin1~Vin2的中性线端),且第二开关14的第四端144耦接负载200的另一端D(意即,负载200的中性线端)。其中,被导通的第三端142至第四端144的路径为第二供电路径P2。输入源Vin1可通过第一供电路径P1与第二供电路径P2形成一回路对负载200供电。因此,在单一个时点仅会有单一个输入源Vin1~Vin2耦接负载200而对负载200供电,且其余未耦接的输入源Vin1~Vin2是提供备援的功能。
备援电路100还包括第一旁路单元22与第二旁路单元24,第一旁路单元22耦接第一开关12与负载200之间,且第二旁路单元24耦接第二开关14与负载200之间。具体而言,第一旁路单元22包括第一旁路开关222与第一限流单元224,且第二旁路单元24包括第二旁路开关242与第二限流单元244。第一旁路开关222耦接第一开关12的第二端124与负载200的一端B,且第一限流单元224并联第一旁路开关222。第二旁路开关242耦接第二开关14的第四端144与负载200的另一端D,且第二限流单元244并联第二旁路开关242。
第一限流单元224包括第一硅控整流单元SCR1与第二硅控整流单元SCR2,且第二限流单元244包括第三硅控整流单元SCR3与第四硅控整流单元SCR4。第一硅控整流单元SCR1包括阳极X、阴极Y及控制端Z,阳极X耦接第一开关12的第二端124,且阴极Y耦接负载200的一端B。第二硅控整流单元SCR2包括阳极X、阴极Y及控制端Z,阳极X耦接第一硅控整流单元SCR1的阴极Y,且阴极Y耦接第一硅控整流单元SCR1的阳极X。第一硅控整流单元SCR1与第二硅控整流单元SCR2的控制端Z用以分别控制第一硅控整流单元SCR1与第二硅控整流单元SCR2可流过的电流,以达到电流限制的效果。其中,由于第一硅控整流单元SCR1与第二硅控整流单元SCR2是以控制端Z的电压大小控制可流过的电流,因此并不限定控制端Z的耦接位置。例如但不限于,控制端Z可耦接输入源Vin1~Vin2、控制单元16或外接电源等方式来接收适于限制电流的电压。第三硅控整流单元SCR3与第四硅控整流单元SCR4的耦接关系及控制方式相似于第一硅控整流单元SCR1与第二硅控整流单元SCR2,在此不再加以赘述。
具体而言,在第一开关12与第二开关14产生第一供电路径P1与第二供电路径P2的瞬间,由于负载200的工作电压可能尚未建立,或200的工作电压可能尚未稳定,因此在此时容易产生电流值瞬间过大的突波电流。此突波电流有可能会使第一开关12与第二开关14加速老化,或造成负载200的损坏。因此在第一开关12与第二开关14产生第一供电路径P1与第二供电路径P2的瞬间,利用第一限流单元224与第二限流单元244限制第一供电路径P1与第二供电路径P2上的电流,以避免第一开关12、第二开关14或负载200的损坏。而且,在不具有突波电流之后,第一旁路开关222与第二旁路开关242导通,以旁路第一限流单元224与第二限流单元244,进而避免第一限流单元224与第二限流单元244持续消耗电力以节省备援电路100的电力消耗。
再参阅图1,备援电路100还包括电流检测器32、34,电流检测器32、34使用错置电流检测器优选。即电流检测器32耦接输入源Vin1的火线端且电流检测器34耦接输入源Vin2的中性线端(或电流检测器32耦接输入源Vin1的中性线端且电流检测器34耦接输入源Vin2的火线端),且分别根据所检测到的输入电流I1、I2提供电流信号Si1、Si2至控制单元16,以供控制单元16根据电流信号Si1、Si2判断第一开关12与第二开关14切换时的切换动作是否正确(意即正常执行)。具体而言,控制单元16利用电流检测器32、34提供第一开关12、第二开关14切换时的侦错机制,其通过检测每一次第一开关12与第二开关14切换前/后的电流,判断开关系否正常动作,避免因错误的切换动作或开关损换而导致备援电路100或负载200损坏的风险。电流检测器32、34亦可用于检测备援电路100为同源或共中性点的双输入源的电路结构。
请参阅图2A为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例,且第一开关12与第二开关14为磁保持继电器的波形示意图,复配合参阅图1。磁保持继电器的特点在于,其仅需通过一定宽度的脉冲信号触发即可完成开关转换。例如磁保持继电器在接收一高电平控制信号使其导通后,继电器即可通过该磁力持续地被吸附,此时控制信号可切换为低电平,无须再持续地提供高电平的控制信号,即可使继电器保持导通,故其控制信号形成一脉冲(Pulse)。因此,可达到节省备援电路100电源消耗的技术效果。
再参阅图2A,在控制单元16检测到具有输入源Vin1~Vin2,且控制单元16欲控制第一开关12与第二开关14导通输入源Vin1耦接负载200时,控制单元16提供高电平的第一控制信号Sc11给第一开关12使对应输入源Vin1一端A的第一端122耦接第二端124,以产生属于输入源Vin1的第一供电路径P1(时间t1)。同时,控制单元16也提供高电平的第二控制信号Sc21给第二开关14使对应输入源Vin1另一端C的第三端142耦接第四端144,以产生属于输入源Vin1的第二供电路径P2(时间t1)。
在第一开关12建立属于输入源Vin1的第一供电路径P1且第二开关14建立属于输入源Vin1的第二供电路径P2时,第一开关12与第二开关14已可利用磁力分别吸附第一端122与第三端142,因此第一控制信号Sc11与第二控制信号Sc21转换为低电平(时间t2)。此时,第一限流单元224导通,以限制第一供电路径P1上所流过的电流(时间t2),且第二限流单元244也同时地导通,以限制第二供电路径P2上所流过的电流(时间t2)。在不具有突波电流之后,第一旁路开关222与第二旁路开关242导通(时间t3),以旁路第一限流单元224与第二限流单元244,避免第一限流单元224与第二限流单元244持续消耗电力。
在控制单元16检测到输入源Vin1断电或输入源Vin1的电压值低于预定范围Rp(以虚线表示),或因电力的调配或调度排程需要做输入电源切换等状况时(时间t4),提供备援电路关断顺序。控制单元16首先控制第一供电路径P1与第二供电路径P2上的供电电流降低至小于阈值,其主要是以负载200为无载时的电流作为阈值的设定,且主要是以电流值大致上等于0为优选的阈值。其中,控制单元16可包括多种将供电电流降低至小于等于阈值的方式。例如但不限于,提供信号至负载200使负载200将自我的抽载下降至无载,或利用额外的限流单元限制供电电流的大小等方式。
然后,在第一供电路径P1与第二供电路径P2上的供电电流降低至小于阈值的状态下,控制单元16控制第一供电路径P1与第二供电路径P2断路(时间t5)。意即,控制单元16控制第一开关12由耦接输入源Vin1的第一端122切换至耦接输入源Vin2的第一端122瞬间,输入源Vin1耦接负载200的第一供电路径P1被关断(第二开关14同样如此)。由于第一供电路径P1与第二供电路径P2的电流值很小(甚至为0),因此相较于现有在负载200还有载的状态下切换,其切换过程不会受到太大的电流应力,切换时也不会产生电弧,使得本发明的备援电路100可实现在低电流下的安全备援的技术效果。然后,在耦接输入源Vin1的第一供电路径P1与第二供电路径P2被关断时,第一限流单元224与第一旁路开关222同时被关断(时间t5),且第二限流单元244与第二旁路开关242也同时被关断(时间t5)。因此,负载200可完全关断输入源Vin1的耦接关系。
在控制单元16控制属于输入源Vin1的第一供电路径P1与第二供电路径P2断路(时间t5),控制单元16同时也提供备援电路导通顺序。控制单元16提供高电平的第一控制信号Sc12至第一开关12,使第一开关12的第二端124由耦接对应输入源Vin1的第一端122切换耦接对应输入源Vin2的第一端122(时间t5),以建立输入源Vin2至负载200的第一供电路径P1。控制单元16也同时地提供高电平的第二控制信号Sc22至第二开关14,使第二开关14的第四端144由耦接对应输入源Vin1的第三端142切换耦接对应输入源Vin2的第三端142(时间t5),以建立输入源Vin2至负载200的第二供电路径P2。
在第一开关12建立属于输入源Vin2的第一供电路径P1且第二开关14建立属于输入源Vin2的第二供电路径P2时,第一开关12与第二开关14已可利用磁力吸附第一端122与第三端142,因此第一控制信号Sc12与第二控制信号Sc22转换为低电平(时间t6)。此时,第一限流单元224导通,以限制第一供电路径P1上所流过的电流(时间t6),且第二限流单元244也同时地导通,以限制第二供电路径P2上所流过的电流(时间t6)。在不具有突波电流之后,第一旁路开关222与第二旁路开关242导通(时间t7),以旁路第一限流单元224与第二限流单元244,避免第一限流单元224与第二限流单元244持续消耗电力。最后,在第一旁路开关222导通,且第二旁路开关242导通时,控制单元16解除供电电流小于阈值的限制,使得负载20开始抽载。
其中,控制单元16控制第一开关12关断对应输入源Vin1的第一端122耦接第二端124(时间t5)至第二端124耦接对应输入源Vin2的第一端122(时间t6)之间的时段为第一切换时段Tr1,且控制单元16控制第二开关14关断对应输入源Vin1的第三端142耦接第四端144(时间t5)至第四端144耦接对应输入源Vin2的第三端142(时间t6)之间的时段为第二切换时段Tr2。由于第一开关12与第二开关14的切换是在供电电流降低至小于阈值下所进行的,因此供电电流极小而使得第一开关12与第二开关14无负担的切换。所以,第一开关12与第二开关14能够同时地进行输入源Vin1的移除与输入源Vin2的搭接,使得第一切换时段Tr1与第二切换时段Tr2可被限制在大约等于开关切换的机械延迟时间。值得一提,于本发明的一实施例中,控制信号的高电平与低电平可以互换,意即高电平与低电平的控制恰巧相反。
请参阅图2B为本发明具有零电流切换的备援电路第一实施例,且第一开关与第二开关非为磁保持继电器的波形示意图,复配合参阅图1~2A。由于第一开关12与第二开关14非为磁保持继电器,因此控制单元16必须持续地提供高电平的第一控制信号Sc11导通属于输入源Vin1的第一供电路径P1,且持续地提供高电平的第二控制信号Sc21导通属于输入源Vin1的第二供电路径P2。在控制单元16检测到输入源Vin1断电或输入源Vin1的电压值低于预定范围Rp(以虚线表示),或因电力的调配或调度排程需要做输入电源切换等状况时(时间t4),控制单元16首先控制第一供电路径P1与第二供电路径P2上的供电电流降低至小于阈值。然后,控制单元16将第一控制信号Sc11与第二控制信号Sc21转换为低电平,且同时地将第一控制信号Sc12与第二控制信号Sc22转换为高电平(时间t5),以导通属于输入源Vin2的第一供电路径P1与第二供电路径P2。值得一提,有关图2B未提及的控制方式皆与图2A相同,在此不再加以赘述。
请参阅图3为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例的电路方框图,复配合参阅图1~2B。图3的备援电路100’与图1的备援电路100差异在于,备援电路100’并未包含有第一旁路单元22与第二旁路单元24。第一开关12的第二端124直接耦接负载200的一端B,且第二开关14的第四端144直接耦接负载200的另一端D。具体而言,由于现今的电子装置或转换电路的输入端通常已包含有抑制突波电流的限流电路,因此为避免重复使用相同技术效果的电路进行相同的控制而造成电力的浪费,因此备援电路100’省去图1所示的第一旁路单元22与第二旁路单元24,以达到更为节省备援电路100’电力消耗,进一步提升备援电路100’效率的技术效果。值得一提,于本发明的一实施例中,于图3中未提及的元件及元件的耦接关系同于图1,在此不再加以赘述。
请参阅图4A为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例,且第一开关与第二开关为磁保持继电器的波形示意图,复配合参阅图1至图3。如图4A所示,由于备援电路100’并未有第一旁路单元22与第二旁路单元24,因此在第一开关12建立属于输入源Vin1的第一供电路径P1且第二开关14建立属于输入源Vin1的第二供电路径P2时,第一控制信号Sc11与第二控制信号Sc21转换为低电平(时间t2)。在第一控制信号Sc11与第二控制信号Sc21转换为低电平(时间t2)时,输入源Vin1即通过第一供电路径P1与第二供电路径P2对负载200供电,而并未在时间t2之后限制第一供电路径P1与第二供电路径P2上所流过的电流。在此时,第一供电路径P1与第二供电路径P2上所流过的电流是否被限制,由负载200所决定。
在控制单元16检测到输入源Vin1断电或输入源Vin1的电压值低于预定范围Rp(以虚线表示),或因电力的调配或调度排程需要做切换等状况时(时间t3),控制单元16控制第一供电路径P1与第二供电路径P2上的供电电流降低至小于阈值,且在第一供电路径P1与第二供电路径P2上的供电电流降低至小于阈值的状态下,控制单元16控制第一供电路径P1与第二供电路径P2断路(时间t4)。
在控制单元16控制第一供电路径P1与第二供电路径P2断路(时间t4),控制单元16提供高电平的第一控制信号Sc12至第一开关12,使第一开关12的第二端124由耦接对应输入源Vin1的第一端122切换耦接对应输入源Vin2的第一端122(时间t4),以建立输入源Vin2至负载200的第一供电路径P1。控制单元16也同时地提供高电平的第二控制信号Sc22至第二开关14,使第二开关14的第四端144由耦接对应输入源Vin1的第三端142切换耦接对应输入源Vin2的第三端142(时间t4),以建立输入源Vin2至负载200的第二供电路径P2。
在第一开关12建立属于输入源Vin2的第一供电路径P1且第二开关14建立属于输入源Vin2的第二供电路径P2时,第一开关12与第二开关14已可利用磁力吸附第一端122与第三端142,因此第一控制信号Sc12与第二控制信号Sc22转换为低电平(时间t5)。最后,在第一开关12切换耦接对应输入源Vin2的第一端122,且第二开关14切换耦接对应输入源Vin2的第三端142时,控制单元16解除供电电流小于阈值的限制,使得负载20开始抽载。在第一控制信号Sc12与第二控制信号Sc22转换为高电平(时间t4)并经过机械延迟时间后(时间t5),输入源Vin2即通过第一供电路径P1与第二供电路径P2对负载200供电,而并未在时间t5之后限制第一供电路径P1与第二供电路径P2上所流过的电流。在此时,第一供电路径P1与第二供电路径P2上所流过的电流是否被限制,由负载200所决定。
请参阅图4B为本发明具有零电流切换的备援电路第二实施例,且第一开关与第二开关为非磁保持继电器的波形示意图,复配合参阅图1至图4A。由于第一开关12与第二开关14非为磁保持继电器,因此控制单元16必须持续地提供高电平的第一控制信号Sc11导通属于输入源Vin1的第一供电路径P1,且持续地提供高电平的第二控制信号Sc21导通属于输入源Vin1的第二供电路径P2。值得一提,有关图4B未提及的控制方式皆与图4A相同,在此不再加以赘述。
请参阅图5为本发明具有零电流切换的备援电路第三实施例的电路方框图,复配合参阅图1至图4B。图5的备援电路100”与图1的备援电路100差异在于,备援电路100”中的第一开关12’与第二开关14’整合为单一个开关模块13,第一开关12’包括对应多个第一端122数量的多个第二端124,且第二开关14’包括对应多个第三端142数量的多个第四端144。开关模块13还包括控制线圈132,且控制线圈132为中心抽头式的线圈,亦可为单一线圈。在控制线圈132激磁时,第一开关12’仅会有单一个第一端122对应的耦接第二端124(第二开关14’亦是如此)。值得一提,于本发明的一实施例中,于图5中未提及的元件及元件的耦接关系同于图1,且控制方式与图2A或图2B相同,在此不再加以赘述。
而,以上所述,仅为本发明优选具体实施例的详细说明与附图,而本发明的特征并不局限于此,并非用以限制本发明,本发明的所有范围应以下述的权利要求为准,凡合于本发明权利要求的构思与其类似变化的实施例,皆应包括于本发明的范围中,任何本领域技术人员在本发明的领域内,可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本公开的权利要求。
Claims (18)
1.一种具有零电流切换的备援电路,提供多个输入源备援一负载,且该备援电路包括:
一第一开关,包括多个第一端与一第二端,所述多个第一端对应地耦接所述多个输入源的一端,该第二端耦接该负载的一端,且被导通的第一端至该第二端的路径为一第一供电路径;
一第二开关,包括多个第三端与一第四端,所述多个第三端对应地耦接所述多个输入源的另一端,该第四端耦接该负载的另一端,且被导通的第三端至该第四端的路径为一第二供电路径;及
一控制单元,耦接该第一开关、该第二开关;
其中,所述多个输入源至少包括一第一输入源与一第二输入源;当该负载的供电来源欲由该第一输入源切换至该第二输入源时,该控制单元控制该第一供电路径与该第二供电路径上的一供电电流降低至小于一阈值后,控制该第一开关的该第二端切换耦接对应该第二输入源的第一端,以及控制该第二开关的该第四端切换耦接对应该第二输入源的第三端。
2.如权利要求1所述的备援电路,其中在该第一开关的该第二端切换耦接对应该第二输入源的第一端,且该第二开关的该第四端切换耦接对应该第二输入源的第三端后,该控制单元解除该供电电流小于该阈值的限制。
3.如权利要求1所述的备援电路,其中还包括:
一第一旁路单元,包括:
一第一旁路开关,耦接该第一开关的该第二端与该负载的一端;
一第一限流单元,并联该第一旁路开关;及
一第二旁路单元,包括:
一第二旁路开关,耦接该第二开关的该第四端与该负载的另一端;及
一第二限流单元,并联该第二旁路开关。
4.如权利要求3所述的备援电路,其中该第一开关、该第一旁路开关及该第一限流单元由该第一输入源切换至该第二输入源的一备援电路导通顺序按序为该第一开关的该第二端切换耦接对应该第二输入源的第一端、该第一限流单元导通及该第一旁路开关导通;该第二开关、该第二旁路开关及该第二限流单元的该备援电路导通顺序按序为该第二开关的该第四端切换耦接对应该第二输入源的第三端、该第二限流单元导通及该第二旁路开关导通。
5.如权利要求4所述的备援电路,其中在该第一旁路开关导通,且该第二旁路开关导通时,该控制单元解除该供电电流小于该阈值的限制。
6.如权利要求3所述的备援电路,其中当该负载的供电来源欲由该第一输入源切换至该第二输入源时,该第一开关、该第一旁路开关及该第一限流单元的一备援电路关断顺序按序为该第一供电路径断路、该第一限流单元与该第一旁路开关同时关断;该第二开关、该第二旁路开关及该第二限流单元的该备援电路关断顺序按序为该第二供电路径断路、该第二限流单元与该第二旁路开关同时关断。
7.如权利要求3所述的备援电路,其中该第一限流单元包括:
一第一硅控整流单元,包括一阳极及一阴极,该阳极耦接该第二端,且该阴极耦接该负载的一端;
一第二硅控整流单元,包括一阳极及一阴极,该阳极耦接该第一硅控整流单元的阴极,且该阴极耦接该第一硅控整流单元的阳极;及
该第二限流单元包括:
一第三硅控整流单元,包括一阳极及一阴极,该阳极耦接该第四端,且该阴极耦接该负载的另一端;及
一第四硅控整流单元,包括一阳极及一阴极,该阳极耦接该第三硅控整流单元的阴极,且该阴极耦接该第三硅控整流单元的阳极。
8.如权利要求1所述的备援电路,其中该第一开关与该第二开关为一磁保持继电器,该控制单元提供一第一控制信号控制该第一开关切换耦接对应该第二输入源的第一端,且提供一第二控制信号控制该第二开关切换耦接对应该第二输入源的第三端;该第一控制信号及该第二控制信号为一脉冲。
9.如权利要求1所述的备援电路,其中该控制单元控制该第一开关关断对应该第一输入源的第一端耦接该第二端至该第二端耦接对应该第二输入源的第一端之间的时段为一第一切换时段,且该控制单元控制该第二开关关断对应该第一输入源的第三端耦接该第四端至该第四端耦接对应该第二输入源的第三端之间的时段为一第二切换时段;该第一切换时段与该第二切换时段大约等于该第一开关与该第二开关切换的机械延迟时间。
10.如权利要求1所述的备援电路,其中还包括:
多个电流检测器,分别耦接所述多个输入源与该控制单元;
其中,所述多个电流检测器分别耦接该第一输入源的一火线端及该第二输入源的一中性线端;或者所述多个电流检测器分别耦接该第一输入源的一中性线端及该第二输入源的一火端。
11.一种具有零电流切换的备援电路的备援方法,提供多个输入源备援一负载,且所述多个输入源至少包括一第一输入源与一第二输入源,该备援方法包括下列步骤:
控制一第一开关的多个第一端中的其中之一第一端耦接该第一输入源的一端,使该第一端至该第一开关的一第二端构成对该负载的一端供电的一第一供电路径;
控制一第二开关的多个第三端中的其中之一第三端耦接该第一输入源的另一端,使该第三端至该第二开关的一第四端构成对该负载的另一端供电的一第二供电路径;
当输入源欲由该第一输入源切换至该第二输入源时,控制该第一供电路径与该第二供电路径上的一供电电流降低至小于一阈值;
控制该第一开关切换耦接对应该第二输入源的第一端;及
控制该第二开关切换耦接对应该第二输入源的第三端。
12.如权利要求11所述的备援电路的备援方法,其中在该第一开关切换耦接对应该第二输入源的第一端,且该第二开关切换耦接对应该第二输入源的第三端后,解除该供电电流小于该阈值的限制。
13.如权利要求11所述的备援电路的备援方法,其中该第一开关的第二端通过一第一旁路开关耦接该负载的一端,且一第一限流单元并联该第一旁路开关;该第二开关的第四端通过一第二旁路开关耦接该负载的另一端,且一第二限流单元并联该第二旁路开关,该备援电路的备援方法还包括:
该第一开关、该第一旁路开关及该第一限流单元由该第一输入源切换至该第二输入源的一备援电路导通顺序按序为该第一开关的该第二端切换耦接对应该第二输入源的第一端、该第一限流单元导通及该第一旁路开关导通;及
该第二开关、该第二旁路开关及该第二限流单元的该备援电路导通顺序按序为该第二开关的该第四端切换耦接对应该第二输入源的第三端、该第二限流单元导通及该第二旁路开关导通。
14.如权利要求13所述的备援电路的备援方法,其中在该第一旁路开关导通,且第二旁路开关导通时,解除该供电电流小于该阈值的限制。
15.如权利要求13所述的备援电路的备援方法,其中当输入源欲由该第一输入源切换至该第二输入源时,该第一开关、该第一旁路开关及该第一限流单元的一备援电路关断顺序按序为该第一供电路径断路、该第一限流单元与该第一旁路开关同时关断;及
该第二开关、该第二旁路开关及该第二限流单元的该备援电路关断顺序按序为该第二供电路径断路、该第二限流单元与该第二旁路开关同时关断。
16.如权利要求11所述的备援电路的备援方法,其中利用一第一控制信号激磁该第一开关,使该第一开关切换耦接对应该第二输入源的第一端;及
利用一第二控制信号激磁该第二开关,使该第二开关切换耦接对应该第二输入源的第三端;该第一控制信号及该第二控制信号为一脉冲。
17.如权利要求11所述的备援电路的备援方法,其中该第一开关关断对应该第一输入源的第一端耦接该第二端至该第二端耦接对应该第二输入源的第一端之间的时段为一第一切换时段,且该第二开关关断对应该第一输入源的第三端耦接该第四端至该第四端耦接对应该第二输入源的第三端之间的时段为一第二切换时段;该第一切换时段与该第二切换时段大约等于该第一开关与该第二开关切换的机械延迟时间。
18.如权利要求11所述的备援电路的备援方法,其中还包括:
分别检测该第一输入源的一火线端电流及该第二输入源的一中性线端电流,或者分别检测该第一输入源的一中性线端电流及该第二输入源的一火线端电流,以得到多个电流信号,并根据所述多个电流信号判断该第一开关与该第二开关切换时的一切换动作是否正确。
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