TWI600254B - 電源轉換裝置及其控制方法 - Google Patents
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Description
本案係有關於一種轉換裝置及其控制方法,且特別是有關於一種電源轉換裝置及其控制方法。
習知的不斷電供電系統採用偵測市電之訊號的方式,以決定市電是否產生斷電之狀況,進而將備用電源輸出給負載使用。然而,於不斷電供電系統將電源之供應源由市電切換至備用電源時,會產生備用電源搭接到負載的時間過長,導致不斷電供電系統在切換的過程中會有斷電的情況發生,而無法真正達到不斷電之需求。
由此可見,上述現有的方式,顯然仍存在不便與缺陷,而有待改進。為了解決上述問題,相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道,但長久以來仍未發展出適當的解決方案。
發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要,以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述,且其用意並非在指出本案實施例的重要/關鍵元件或界定本案的範圍。
本案內容之一目的是在提供一種電源轉換裝置及其控制方法,藉以改善習知的不斷電供電系統在切換的過程中會有斷電的情況發生,而無法真正達到不斷電的問題。
為達上述目的,本案內容之一技術態樣係關於一種電源轉換裝置。此電源轉換裝置包含交流對直流轉換器、開關以及控制單元。交流對直流轉換器係轉換交流電源為直流電壓,並提供予負載。開關係耦接於備用電源。控制單元係接收直流電壓,若直流電壓低於預設電壓或直流電壓之降低量大於直流電壓的預設比例,且控制單元接收到備用電源之電壓指示信號,則控制單元開啟開關以提供備用電源予負載。
為達上述目的,本案內容之另一技術態樣係關於一種電源轉換裝置的控制方法。此控制方法包含以下步驟:由交流對直流轉換器轉換交流電源為直流電壓,並提供予負載;由控制單元判斷直流電壓是否低於預設電壓或判斷直流電壓之降低量是否大於直流電壓的預設比例;以及若控制單元判定直流電壓低於預設電壓或直流電壓之降低量大於直流電壓的預設比例,且接收到備用電源之電壓指示信號,則由控制單元開啟開關以提供備用電源予負載。
因此,根據本案之技術內容,本案實施例藉由提供一種電源轉換裝置及其控制方法,藉由判斷交流對直流轉換器輸出之直流電壓的狀況,以決定是否進行切換而提供備用電源給負載使用。如此一來,備用電源搭接到負載的時間近乎為零,以達到不斷電之需求。再者,電源轉換裝置及其控制方法更於接收到備用電源之電壓指示信號後,才開啟開關以提供備用電源予負載,如此,進一步確保備用電源之電壓處於正常範圍而不會對負載造成損壞。
在參閱下文實施方式後,本案所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本案之基本精神及其他發明目的,以及本案所採用之技術手段與實施態樣。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備,下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述;但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而,亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。
除非本說明書另有定義,此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外,在不和上下文衝突的情形下,本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型;而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。
另外,關於本文中所使用之「耦接」,可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸,或是相互間接作實體或電性接觸,亦可指二或多個元件相互操作或動作。
第1圖係依照本案一實施例繪示一種電源轉換裝置100的示意圖。如圖所示,電源轉換裝置100包含交流對直流轉換器110、開關120以及控制單元130。交流對直流轉換器110耦接於交流電源700,以由交流電源700接收交流電AC,並將交流電AC為直流電壓Vdc,並提供予負載800。開關120耦接於備用電源900,在一實施例中,開關120之初始狀態預設為關閉狀態,亦即一開始不會提供備用電源900給負載800。
控制單元130接收直流電壓Vdc,若直流電壓Vdc低於預設電壓或直流電壓Vdc之降低量大於直流電壓Vdc的預設比例,且控制單元130接收到備用電源900之電壓指示信號Vid,則控制單元130開啟開關120以提供備用電源900予負載800。舉例而言,控制單元130接收直流電壓Vdc並對其值進行判斷,倘若直流電壓Vdc低於預設電壓或直流電壓Vdc下降的量大於直流電壓Vdc的10%,且控制單元130接收到表示備用電源900之電壓正常的一電壓指示信號Vid,則控制單元130開啟開關120,使透過開關120來提供備用電源900給負載800。
在一實施例中,假設交流對直流轉換器110輸出之直流電壓Vdc的額定電壓可為但不限於20V(伏特),基於此設定一預設電壓為18V。於交流電源700正常提供交流電AC給交流對直流轉換器110時,交流對直流轉換器110相應地正常輸出約20V之直流電壓Vdc。一旦交流電源700斷電,於甫斷電之瞬間,交流對直流轉換器110相應地輸出約17V之直流電壓Vdc時,控制單元130立即判定直流電壓Vdc小於預設電壓為18V,若此時控制單元130亦接收到表示備用電源900之電壓正常的電壓指示信號Vid,則控制單元130即刻開啟開關120,透過開關120來提供備用電源900給負載800。或者,於甫斷電之瞬間,交流對直流轉換器110相應地輸出約17V之直流電壓Vdc時,控制單元130立即判定直流電壓Vdc下降的量(3V)大於直流電壓Vdc的額定電壓之10%(2V),若此時控制單元130亦接收到表示備用電源900之電壓正常的電壓指示信號Vid,則控制單元130即刻開啟開關120,透過開關120來提供備用電源900給負載800。
本案實施例之電源轉換裝置100藉由判斷交流對直流轉換器110輸出之直流電壓Vdc的狀況,以決定是否進行切換而提供備用電源900給負載800使用。如此一來,備用電源900搭接到負載800的時間近乎為零,以達到不斷電之需求。再者,控制單元130更於接收到備用電源900之電壓指示信號Vid後,才開啟開關120以提供備用電源900給負載800,如此,進一步確保備用電源900之電壓處於正常範圍而不會對負載800造成損壞。
第2圖係依照本案另一實施例繪示一種如第1圖所示之電源轉換裝置100的控制單元130之詳細電路方塊示意圖。如圖所示,電源轉換裝置100A的控制單元130包含判斷器132與驅動器134。判斷器132對直流電壓Vdc進行判斷,若直流電壓Vdc低於預設電壓或直流電壓Vdc之降低量大於直流電壓Vdc的預設比例,且判斷器132接收到電壓指示信號Vid,則判斷器132輸出判斷信號給驅動器134。驅動器134接收並根據判斷信號以輸出驅動信號至開關120,開關120根據驅動信號而開啟以提供備用電源900給負載800。然本案並不以第2圖所示為限,其僅用以例示性地說明本案的實現方式之一。
第3圖係依照本案一實施例繪示一種電源轉換裝置100B的示意圖。相較於第1圖所示之電源轉換裝置100,在此之電源轉換裝置100B更包含阻流器140。阻流器140耦接於開關120與交流對直流轉換器110的輸出端之間,用來阻止交流對直流轉換器110透過開關120供電予備用電源900,以避免交流電源700正常供電時,交流對直流轉換器110透過開關120對備用電源900進行充電,導致備用電源900損壞。
在一實施例中,第3圖之電源轉換裝置100B更包含阻流器150。阻流器150耦接於開關120與交流對直流轉換器110的輸出端之間,用來阻止備用電源900透過開關120供電予交流對直流轉換器110或控制單元130,以避免交流電源700斷電而轉由備用電源900供電時,備用電源900透過開關120額外供電給交流對直流轉換器110或控制單元130,導致備用電源900之電力耗損。如此一來,由於備用電源900之電力耗損降低,相應地,於斷電時,備用電源900的緊急供電時間即可增加。
在另一實施例中,第3圖之電源轉換裝置100B更包含電壓判斷單元160。電壓判斷單元160偵測備用電源900之電壓,若備用電源900之電壓位於臨界電壓範圍內,則輸出電壓指示信號Vid給控制單元130,以表示備用電源900處於正常狀態。控制單元130會於偵測到直流電壓Vdc異常降低且接收到表示備用電源900正常之電壓指示信號Vid時,才會開啟開關120以提供備用電源900給負載800,如此,進一步確保備用電源900之電壓處於正常範圍而不會對負載800造成損壞。在一實施例中,備用電源900可為電池,然備用電源900不以電池為限,可依據實際需求而採用其餘可提供電力之元件來加以實現。再者,本案並不以第3圖所示為限,其僅用以例示性地說明本案的實現方式之一。
第4圖係依照本案另一實施例繪示一種如第3圖所示之電源轉換裝置100B的詳細電路示意圖。如圖所示,阻流器140可採用但不限於二極體來實作。舉例而言,阻流器140可採用二極體D11來實作,其陽極端耦接於開關120,其陰極端耦接於交流對直流轉換器110的輸出端。如此之配置方式,可阻止交流對直流轉換器110透過開關120供電予備用電源900,以避免備用電源900損壞。在另一實施例中,阻流器140可採用兩個二極體D11、D12來實作,兩者可以並聯之方式耦接。
在一實施例中,阻流器150可採用但不限於二極體來實作。舉例而言,阻流器150可採用二極體D21來實作,其陽極端耦接於交流對直流轉換器110的輸出端,其陰極端耦接於開關120。如此之配置方式,可阻止備用電源900透過開關120供電給交流對直流轉換器110或控制單元130,以避免備用電源900之電力耗損,進而增加備用電源900的緊急供電時間。在另一實施例中,阻流器150可採用兩個二極體D21、D22來實作,兩者可以並聯之方式耦接。然本案並不以第4圖所示為限,其僅用以例示性地說明本案的實現方式之一,此外,阻流器140、150可依據實際需求而採用其餘可阻止電流流過或限制電流流向之元件來實現。
於再一實施例中,電壓判斷單元160包含過電壓判斷器162及低電壓判斷器164。過電壓判斷器162及低電壓判斷器164皆耦接於備用電源900,過電壓判斷器162用來判斷備用電源900之電壓是否超過臨界電壓範圍之預設上限值。低電壓判斷器164用來判斷備用電源900之電壓是否低於臨界電壓範圍之預設下限值。經判斷後,若備用電源900之電壓未超過預設上限值且未低於預設下限值,則電壓偵測單元160輸出電壓指示信號Vid給控制單元130,以表示備用電源900處於正常狀態。在一實施例中,若備用電源900之電壓超過預設上限值或低於預設下限值,表示備用電源900處於異常狀態,則電壓偵測單元160不輸出電壓指示信號Vid給控制單元130。當控制單元130未接收到電壓指示信號Vid時,控制單元130關閉開關120而不提供備用電源900予負載800,以避免備用電源900之電壓過高或過低而對負載800造成損壞。在一實施例中,備用電源900可為電池,然備用電源900不以電池為限,可依據實際需求而採用其餘可提供電力之元件來加以實現。
在另一實施例中,電壓偵測單元160包含低電壓斷電磁滯(hysteresis)控管器166。低電壓斷電磁滯控管器166耦接於低電壓判斷器164,於備用電源900之電壓低於預設下限值後的一緩衝範圍內,持續輸出電壓指示信號Vid,使得控制單元130持續開啟開關120以提供備用電源900給負載800。在一實施例中,備用電源900可為電池,由於電池有內阻之特性,使電池於放電過程中電壓降低,然而,當電池停止放電後,電池之電壓會回升。習知的不斷電供電系統之設計並沒有將此電池特性考慮進去,因此電池於放電至低電壓斷電後,會經判斷而再度恢復供電,電池持續關開的振盪現象,導致了負載產生重覆開關機之情況。有鑑於此,本案藉由低電壓斷電磁滯控管器166,設計一緩衝範圍,避免電池持續關開的振盪現象發生。
第5圖係依照本案另一實施例繪示一種如第4圖所示之電源轉換裝置100C的電壓判斷單元160之詳細電路示意圖。如圖所示,過電壓判斷器162包含第一齊納二極體ZD1、第二齊納二極體ZD2及第一電晶體Q1。第一齊納二極體ZD1之陰極端透過端點IN耦接於備用電源900。第二齊納二極體ZD2之陰極端耦接於第一齊納二極體ZD1之陽極端。第一電晶體Q1之控制端耦接於第二齊納二極體ZD2之陽極端,且第一電晶體Q1之第一端接地。
低電壓判斷器164包含第三齊納二極體ZD3、第二電晶體Q2及第三電晶體Q3。第三齊納二極體ZD3之陰極端透過端點IN耦接於備用電源900,且第三齊納二極體ZD3之陽極端耦接於第一電晶體Q1之第二端。第二電晶體Q2之控制端耦接於第三齊納二極體ZD3之陽極端,且第二電晶體Q2之第一端接地。第三電晶體Q3之控制端耦接於第二電晶體Q2之第二端且透過端點IN耦接於備用電源900,第三電晶體Q3之第一端透過端點IN耦接於備用電源900,且第三電晶體Q3之第二端耦接於第一電晶體Q1之第二端。電壓判斷單元160之輸出端Out耦接於第一電晶體Q1之第二端與第三電晶體Q3之第二端。
舉例而言,假設第一齊納二極體ZD1的崩潰電壓為10V、第二齊納二極體ZD2的崩潰電壓為11V、第三齊納二極體ZD3的崩潰電壓為11V。若備用電源900之電壓正常,如備用電源900電壓為18V,此時,第三齊納二極體ZD3導通,第二電晶體Q2因而開啟,第三電晶體Q3隨之開啟,而由輸出端Out輸出電壓指示信號Vid給控制單元130,以表示備用電源900處於正常狀態。
此外,若備用電源900之電壓過高,如備用電源900電壓為23V,此時,第三齊納二極體ZD3導通,第二電晶體Q2與第三電晶體Q3因而開啟,然而,由於備用電源900電壓為23V高於第一齊納二極體ZD1與第二齊納二極體ZD2之總崩潰電壓,因此,第一齊納二極體ZD1與第二齊納二極體ZD2導通,第一電晶體Q1因而開啟,以將節點N1接地,第二電晶體Q2因而關閉,第三電晶體Q3亦隨之關閉,據此,當備用電源900之電壓過高時,電壓判斷單元160不會輸出電壓指示信號Vid。
再者,若備用電源900之電壓過低,如備用電源900電壓為8V,此時,第一齊納二極體ZD1、第二齊納二極體ZD2與第三齊納二極體ZD3皆未導通,第一電晶體Q1、第二電晶體Q2與第三電晶體Q3因而未被開啟,據此,當備用電源900之電壓過低時,電壓判斷單元160不會輸出電壓指示信號Vid。
然而,過電壓判斷器162不限於第5圖所示之實施例,於其餘實施例中,過電壓判斷器162僅包含單一齊納二極體(如僅包含齊納二極體ZD1),此齊納二極體之陰極端透過端點IN耦接於備用電源900,且其陽極端耦接於第一電晶體Q1之控制端。在一實施例中,假設過電壓判斷器162的單一齊納二極體之崩潰電壓為第5圖所示之第一齊納二極體ZD1及第二齊納二極體ZD2的崩潰電壓之總和,如過電壓判斷器162的單一齊納二極體之崩潰電壓為22V,因此,過電壓判斷器162的單一齊納二極體之崩潰電壓高於低電壓判斷器164之單一齊納二極體之崩潰電壓(如11V),則過電壓判斷器162與低電壓判斷器164之間的電性操作方式類似於第5圖所示之實施例,為使本發明說明簡潔,於此不作贅述。
在另一實施例中,低電壓斷電磁滯控管器166包含第四齊納二極體ZD4。第四齊納二極體ZD4之陽極端耦接於第一電晶體Q1之第二端,第四齊納二極體ZD4之陰極端耦接於輸出端Out。在一實施例中,備用電源900可為電池,如前文所述,為因應電池有內阻,導致電池於放電至低電壓而斷電後再度恢復供電的振盪現象,本案藉由設計低電壓判斷器164之第三齊納二極體ZD3的崩潰電壓高於低電壓斷電磁滯控管器166之第四齊納二極體ZD4之崩潰電壓,使得第三齊納二極體ZD3與第四齊納二極體之崩潰電壓的差形成一緩衝範圍,使電池停止放電後,即便電池之電壓回升,亦不會提供電力,以解決電池低電壓斷電時會發生振盪的問題。
第6圖係繪示依照本案又一實施方式的一種電源轉換裝置的控制方法600之流程圖。如圖所示,本案之電源轉換裝置的控制方法600包含以下步驟:
步驟610:由交流對直流轉換器轉換交流電為直流電壓,並提供予負載;
步驟620:由控制單元判斷直流電壓是否低於預設電壓或判斷直流電壓之降低量是否大於直流電壓的預設比例;
步驟630:若控制單元判定直流電壓低於預設電壓或直流電壓之降低量大於直流電壓的預設比例,且控制單元接收到備用電源之電壓指示信號,則由控制單元開啟開關以提供備用電源予負載。
為使本案實施例之電源轉換裝置的控制方法600易於理解,請一併參閱第1圖及第6圖。於步驟610中,由交流對直流轉換器110轉換交流電AC為直流電壓Vdc,並提供予負載800。於步驟620中,由控制單元130判斷直流電壓Vdc是否低於預設電壓或判斷直流電壓Vdc之降低量是否大於直流電壓Vdc的預設比例。於步驟630中,若控制單元130判定直流電壓Vdc低於預設電壓或直流電壓Vdc之降低量大於直流電壓Vdc的預設比例,且控制單元130接收到備用電源900之電壓指示信號Vid,則由控制單元130開啟開關120以提供備用電源900給負載800。
本案實施例之電源轉換裝置的控制方法600藉由判斷交流對直流轉換器110輸出之直流電壓Vdc的狀況,以決定是否進行切換而提供備用電源900給負載800使用。如此一來,備用電源900搭接到負載800的時間近乎為零,以達到不斷電之需求。再者,電源轉換裝置的控制方法600更藉由控制單元130於接收到備用電源900之電壓指示信號Vid後,才開啟開關120以提供備用電源900給負載800,如此,進一步確保備用電源900之電壓處於正常範圍而不會對負載800造成損壞。
請一併參閱第2圖及第6圖之步驟620。控制方法600可藉由控制單元130之判斷器132對直流電壓Vdc進行判斷,若直流電壓Vdc低於預設電壓或直流電壓Vdc之降低量大於直流電壓Vdc的預設比例,且判斷器132接收到電壓指示信號Vid,則由判斷器132輸出判斷信號。由控制單元130之驅動器134接收並根據判斷信號以輸出驅動信號至開關120,開關120根據驅動信號而開啟以提供備用電源900予負載800。
在一實施例中,控制方法600更包含:由阻流器以阻止交流對直流轉換器透過開關供電予備用電源。請參閱第3圖,由阻流器140來阻止交流對直流轉換器110透過開關120供電予備用電源900,以避免備用電源900損壞。
在另一實施例中,控制方法600更包含:由阻流器以阻止備用電源透過開關供電予交流對直流轉換器或控制單元。請參閱第3圖,由阻流器150來阻止備用電源900透過開關120供電予交流對直流轉換器110或控制單元130,以避免額外供電給交流對直流轉換器110或控制單元130,導致備用電源900之電力耗損,進而增加備用電源900的緊急供電時間。
於再一實施例中,控制方法600更包含:由電壓判斷單元偵測備用電源之電壓;以及若備用電源之電壓位於臨界電壓範圍內,則輸出電壓指示信號。請參閱第3圖,由電壓判斷單元160偵測備用電源900之電壓,若備用電源900之電壓位於臨界電壓範圍內,則輸出電壓指示信號Vid給控制單元130,以表示備用電源900處於正常狀態。
在一實施例中,請參閱第4圖,上述由電壓判斷單元偵測備用電源之電壓的步驟包含:由電壓判斷單元160之過電壓判斷器162判斷備用電源900之電壓是否超過臨界電壓範圍之預設上限值;由電壓判斷單元160之低電壓判斷器164判斷備用電源900之電壓是否低於臨界電壓範圍之預設下限值;以及若備用電源900之電壓未超過預設上限值且未低於預設下限值,則電壓偵測單元160輸出電壓指示信號Vid,以表示備用電源900處於正常狀態。
在另一實施例中,請參閱第4圖,上述由過電壓判斷器判斷備用電源900之電壓是否超過預設上限值,由低電壓判斷器判斷備用電源900之電壓是否低於預設下限值的步驟包含:若備用電源900之電壓超過預設上限值或低於預設下限值,則電壓偵測單元160不輸出電壓指示信號Vid。
於再一實施例中,請參閱第4圖,由低電壓判斷器判斷備用電源900之電壓是否低於預設下限值的步驟包含:由電壓判斷單元160之低電壓斷電磁滯控管器166於備用電源900之電壓低於預設下限值後的一緩衝範圍內,持續輸出電壓指示信號Vid,俾使控制單元130持續開啟開關120以提供備用電源900給負載800。
所屬技術領域中具有通常知識者當可明白,電源轉換裝置的控制方法600中之各步驟依其執行之功能予以命名,僅係為了讓本案之技術更加明顯易懂,並非用以限定該等步驟。將各步驟予以整合成同一步驟或分拆成多個步驟,或者將任一步驟更換到另一步驟中執行,皆仍屬於本揭示內容之實施方式。
上述實施例所示之電源轉換裝置及其控制方法可應用在但不限於具備通訊功能之系統,一旦市電斷電,立即由電源轉換裝置及其控制方法提供備用電源給上述系統,使此系統至少能夠透過通訊功能以進行緊急求救,例如透過系統內之一般電話或網路電話來撥打緊急求救號碼110、119…等,或撥打電話給相關單位,以於市電斷電時通知相關單位進行緊急處理,據以確保使用者之安全。
由上述本案實施方式可知,應用本案具有下列優點。本案實施例提供一種電源轉換裝置及其控制方法,藉由判斷交流對直流轉換器輸出之直流電壓的狀況,以決定是否進行切換而提供備用電源給負載使用。如此一來,備用電源搭接到負載的時間近乎為零,以達到不斷電之需求。再者,電源轉換裝置及其控制方法更於接收到備用電源之電壓指示信號後,才開啟開關以提供備用電源予負載,如此,進一步確保備用電源之電壓處於正常範圍而不會對負載造成損壞。
雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例,然其並非用以限定本案,本案所屬技術領域中具有通常知識者,在不悖離本案之原理與精神的情形下,當可對其進行各種更動與修飾,因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電源轉換裝置
110‧‧‧交流對直流轉換器
120‧‧‧開關
130‧‧‧控制單元
132‧‧‧判斷器
134‧‧‧驅動器
140‧‧‧阻流器
150‧‧‧阻流器
160‧‧‧電壓判斷單元
162‧‧‧過電壓判斷器
164‧‧‧低電壓判斷器
166‧‧‧低電壓斷電磁滯控管器
600‧‧‧方法
610~630‧‧‧步驟
700‧‧‧交流電源
800‧‧‧負載
900‧‧‧備用電源
110‧‧‧交流對直流轉換器
120‧‧‧開關
130‧‧‧控制單元
132‧‧‧判斷器
134‧‧‧驅動器
140‧‧‧阻流器
150‧‧‧阻流器
160‧‧‧電壓判斷單元
162‧‧‧過電壓判斷器
164‧‧‧低電壓判斷器
166‧‧‧低電壓斷電磁滯控管器
600‧‧‧方法
610~630‧‧‧步驟
700‧‧‧交流電源
800‧‧‧負載
900‧‧‧備用電源
為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下: 第1圖係依照本案一實施例繪示一種電源轉換裝置的示意圖。 第2圖係依照本案另一實施例繪示一種如第1圖所示之電源轉換裝置的控制單元之詳細電路方塊示意圖。 第3圖係依照本案一實施例繪示一種電源轉換裝置的示意圖。 第4圖係依照本案另一實施例繪示一種如第3圖所示之電源轉換裝置的詳細電路示意圖。 第5圖係依照本案另一實施例繪示一種如第4圖所示之電源轉換裝置的電壓判斷單元之詳細電路示意圖。 第6圖係繪示依照本案又一實施方式的一種電源轉換裝置的控制方法之流程圖。 根據慣常的作業方式,圖中各種特徵與元件並未依比例繪製,其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特徵與元件。此外,在不同圖式間,以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。
100‧‧‧電源轉換裝置
700‧‧‧交流電源
110‧‧‧交流對直流轉換器
800‧‧‧負載
120‧‧‧開關
900‧‧‧備用電源
130‧‧‧控制單元
Claims (21)
- 一種電源轉換裝置,包括: 一交流對直流轉換器,係轉換一交流電為一直流電壓,並提供予一負載; 一開關,係耦接於一備用電源;以及 一控制單元,係接收該直流電壓,若該直流電壓低於一預設電壓或該直流電壓之降低量大於該直流電壓的一預設比例,且該控制單元接收到該備用電源之一電壓指示信號,則該控制單元開啟該開關以提供該備用電源予該負載。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,其中該控制單元包含: 一判斷器,係對該直流電壓進行判斷,若該直流電壓低於該預設電壓或該直流電壓之降低量大於該直流電壓的該預設比例,且該判斷器接收到該電壓指示信號,則該判斷器輸出一判斷信號;以及 一驅動器,係接收並根據該判斷信號以輸出一驅動信號至該開關,該開關根據該驅動信號而開啟以提供該備用電源予該負載。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,更包含: 一阻流器,係耦接於該開關與該交流對直流轉換器的輸出端之間,用以阻止該交流對直流轉換器透過該開關以供電予該備用電源。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,更包含: 至少一二極體,包含: 一陽極端,耦接於該開關;以及 一陰極端,耦接於該交流對直流轉換器的輸出端。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,更包含: 一阻流器,係耦接於該開關與該交流對直流轉換器的輸出端之間,用以阻止該備用電源透過該開關以供電予該交流對直流轉換器或該控制單元。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,更包含: 至少一二極體,包含: 一陽極端,耦接於該交流對直流轉換器的輸出端;以及 一陰極端,耦接於該開關。
- 如請求項1所述之電源轉換裝置,其中該電源轉換裝置更包含: 一電壓判斷單元,係偵測該備用電源之電壓,若該備用電源之電壓位於一臨界電壓範圍內,則輸出該電壓指示信號。
- 如請求項7所述之電源轉換裝置,其中該電壓判斷單元包含: 一過電壓判斷器,係判斷該備用電源之電壓是否超過該臨界電壓範圍之一預設上限值;以及 一低電壓判斷器,係判斷該備用電源之電壓是否低於該臨界電壓範圍之一預設下限值; 其中若該備用電源之電壓未超過該預設上限值且未低於該預設下限值,則該電壓偵測單元輸出該電壓指示信號。
- 如請求項8所述之電源轉換裝置,其中若該備用電源之電壓超過該預設上限值或低於該預設下限值,則該電壓偵測單元不輸出該電壓指示信號。
- 如請求項8所述之電源轉換裝置,其中該低電壓判斷器包含: 一低電壓斷電磁滯控管器,係於該備用電源之電壓低於該預設下限值後的一緩衝範圍內,持續輸出該電壓指示信號,俾使該控制單元持續開啟該開關以提供該備用電源予該負載。
- 如請求項7所述之電源轉換裝置,其中該電壓判斷單元包含: 一過電壓判斷器,包含: 一第一齊納二極體,其陰極端耦接於該備用電源;以及 一第一電晶體,其控制端耦接於該第一齊納二極體之陽極端,其第一端接地; 一低電壓判斷器,包含: 一第二齊納二極體,其陰極端耦接於該備用電源,其陽極端耦接於該第一電晶體之第二端; 一第二電晶體,其控制端耦接於該第二齊納二極體之陽極端,其第一端接地;以及 一第三電晶體,其控制端耦接於該第二電晶體之第二端及該備用電源,其第一端耦接該備用電源,其第二端耦接於該第一電晶體之該第二端;以及 一輸出端,係耦接於該第一電晶體之該第二端與該第三電晶體之該第二端。
- 如請求項11所述之電源轉換裝置,其中該第一齊納二極體之崩潰電壓高於該第二齊納二極體之崩潰電壓。
- 如請求項11所述之電源轉換裝置,其中該電壓判斷單元更包含: 一低電壓斷電磁滯控管器,包含: 一第三齊納二極體,其陽極端耦接於該第一電晶體之該第二端,其陰極端耦接於該輸出端,其中該第二齊納二極體之崩潰電壓高於該第三齊納二極體之崩潰電壓。
- 一種電源轉換裝置的控制方法,包含: 由一交流對直流轉換器轉換一交流電為一直流電壓,並提供予一負載; 由一控制單元判斷該直流電壓是否低於一預設電壓或判斷該直流電壓之降低量是否大於該直流電壓的一預設比例;以及 若該控制單元判定該直流電壓低於該預設電壓或該直流電壓之降低量大於該直流電壓的該預設比例,且該控制單元接收到一備用電源之一電壓指示信號,則由該控制單元開啟一開關以提供該備用電源予該負載。
- 如請求項14所述之控制方法,其中由該控制單元判斷該直流電壓是否低於該預設電壓或判斷該直流電壓之降低量是否大於該直流電壓的該預設比例包含: 由該控制單元之一判斷器對該直流電壓進行判斷,若該控制單元判定該直流電壓低於該預設電壓或該直流電壓之降低量大於該直流電壓的該預設比例,且該判斷器接收到該電壓指示信號,則由該判斷器輸出一判斷信號;以及 由該控制單元之一驅動器接收並根據該判斷信號以輸出一驅動信號至該開關,該開關根據該驅動信號而開啟以提供該備用電源予該負載。
- 如請求項14所述之控制方法,更包含: 由一阻流器以阻止該交流對直流轉換器透過該開關供電予該備用電源。
- 如請求項14所述之控制方法,更包含: 由一阻流器以阻止該備用電源透過該開關供電予該交流對直流轉換器或該控制單元。
- 如請求項14所述之控制方法,其中該控制方法更包含: 由一電壓判斷單元偵測該備用電源之電壓;以及 若該備用電源之電壓位於一臨界電壓範圍內,則輸出該電壓指示信號。
- 如請求項18所述之控制方法,其中由該電壓判斷單元偵測該備用電源之電壓包含: 由該電壓判斷單元之一過電壓判斷器判斷該備用電源之電壓是否超過該臨界電壓範圍之一預設上限值; 由該電壓判斷單元之一低電壓判斷器判斷該備用電源之電壓是否低於該臨界電壓範圍之一預設下限值;以及 若該備用電源之電壓未超過該預設上限值且未低於該預設下限值,則由該電壓偵測單元輸出該電壓指示信號。
- 如請求項19所述之控制方法,其中由該過電壓判斷器判斷該備用電源之電壓是否超過該預設上限值,由該低電壓判斷器判斷該備用電源之電壓是否低於該預設下限值包含: 若該備用電源之電壓超過該預設上限值或低於該預設下限值,則該電壓偵測單元不輸出該電壓指示信號。
- 如請求項19所述之控制方法,其中由該低電壓判斷器判斷該備用電源之電壓是否低於該預設下限值包含: 由該電壓判斷單元之一低電壓斷電磁滯控管器於該備用電源之電壓低於該預設下限值後的一緩衝範圍內,持續輸出該電壓指示信號,俾使該控制單元持續開啟該開關以提供該備用電源予該負載。
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