專利名稱：電源配置裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 電源配置裝置，特別是涉及對多個(gè)電源供應(yīng)模塊進(jìn)行電 源配置的電源配置裝置。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的提升，節(jié)約能源各國均高度關(guān)注的一個(gè)主題。例如，
美國環(huán)境協(xié)會(EPA)也對于各項(xiàng)電子設(shè)備的效率訂立了 一套規(guī)范以實(shí)現(xiàn)節(jié)能 的目的。舉例來說，所有個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源供應(yīng)器必須符合電源轉(zhuǎn)換效率 80%以上的規(guī)定方可于美國境內(nèi)銷售。在一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， 一交換式的電源 供應(yīng)器架構(gòu)通常包含有一主電源以及一輔助電源，如圖1所示。圖1所示 是一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一傳統(tǒng)交換式電源供應(yīng)架構(gòu)100的示意圖。傳統(tǒng)交換式 電源供應(yīng)架構(gòu)100包含有一主電源裝置102以及一輔助電源裝置104，其中 主電源裝置102用來提供一第一電流I。i和一第一電壓V。,于一主電源負(fù)載 106，而輔助電源裝置104用來提供一第二電流I。2和一第二電壓V。2于一輔 助電源負(fù)載108。當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于一正常操作狀態(tài)時(shí)，主電源裝置102 會提供第一電流Iw和第一電壓Vw于主電源負(fù)載106,同時(shí)輔助電源裝置 104亦會提供第二電流1。2和第二電壓V。2于輔助電源負(fù)載108;而當(dāng)該計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)處于一休眠狀態(tài)時(shí)，此時(shí)主電源裝置102會停止提供第一電流I。!和 第一電壓V。！于主電源負(fù)載106,而輔助電源裝置104會續(xù)繼提供第二電流 1。2和第二電壓V。2于輔助電源負(fù)載108以維持該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一基本操作。 換句話說，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的輔助電源負(fù)載108是處于一常開(always on) 的狀態(tài)。然而，相較于主電源裝置102的輸出功率，輔助電源負(fù)載108所
提供的專命出功率(亦即第二電'/厄1。2 和第二電壓V。2)并不高，舉例來說，該輸
出功率約為10 20瓦(W),因此現(xiàn)有技術(shù)人員往往因?yàn)槌杀镜目剂慷砸浑?源轉(zhuǎn)換效率較低的電源裝置來實(shí)現(xiàn)。舉例來說，當(dāng)現(xiàn)有的輔助電源裝置104 ^操作于一重載(heavy load)時(shí)，其效率往往只約78%。另一方面，由于主電 源裝置102提供該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大部份的電源，因此現(xiàn)有技術(shù)人員會采用一較高電源轉(zhuǎn)換效率的電源裝置來實(shí)現(xiàn)主電源裝置102。此外，在現(xiàn)有領(lǐng)域中， 當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于該正常操作狀態(tài)時(shí)，主電源裝置102和輔助電源裝置 104同時(shí)分別提供電源給主電源負(fù)載106和輔助電源負(fù)載108，如此一來交 換式電源供應(yīng)架構(gòu)100整體的電源轉(zhuǎn)換效率就會受到較低電源轉(zhuǎn)換效率的 輔助電源裝置106的影響，而使得交換式電源供應(yīng)架構(gòu)100整體的電源轉(zhuǎn) 換效率變低。換句話說，現(xiàn)有的交換式電源供應(yīng)架構(gòu)100處于該正常操作 狀態(tài)時(shí)有可能會因?yàn)檩o助電源裝置106的低電源轉(zhuǎn)換效率而導(dǎo)致交換式電 源供應(yīng)架構(gòu)100無法符合美國環(huán)境協(xié)會(EPA)所規(guī)定80%以上的電源轉(zhuǎn)換效 率。因此，如何提高計(jì)算機(jī)的電源供應(yīng)器的電源轉(zhuǎn)換效率已成為業(yè)界亟需 解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供對多個(gè)電源供應(yīng)模塊進(jìn)行電源配置的 一電源配置裝置，其借著減少使用到較低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模 塊，能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置整體的電源轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種用于多個(gè)電源供應(yīng)模塊的電源配置裝 置。該多個(gè)電源供應(yīng)模塊均分別通過多條供電電力線耦接于相對的負(fù)載， 該電源配置裝置包含有一第一開關(guān)元件以及一控制裝置。該第一開關(guān)元件 具有一第一連接端與一第二連接端分別耦接于該多個(gè)電源供應(yīng)模塊中轉(zhuǎn)換
效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端和轉(zhuǎn)換效率相對低的電源供應(yīng)模塊的 輸出端，并依據(jù)導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)選擇性地將轉(zhuǎn)換效率高的電源供應(yīng)模塊所 輸出的電源同時(shí)配置予預(yù)定數(shù)量的負(fù)載。該控制裝置耦接于該第一開關(guān)元 件用來產(chǎn)生該控制訊號以控制該第一開關(guān)元件的導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)。
相較于上述現(xiàn)有技術(shù)的做法，本發(fā)明的電源配置裝置于該正常操作模 式時(shí)得以減少了輔助電源供應(yīng)模塊的功率輸出。如此，借著減少使用到較 低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模塊，能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置 整體的電源轉(zhuǎn)換效率。


圖1是一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一傳統(tǒng)交換式電源供應(yīng)架構(gòu)的示意圖。 圖2是本發(fā)明一電源配置裝置的一實(shí)施例示意圖。圖3所示是圖2的該電源配置裝置的一輸出訊號、 一輸出電壓、 一控
制電壓、 一輸出電壓、 一輸出電流、 一輸出電流以及一輸出電流的時(shí)序圖。
圖4是本發(fā)明該電源配置裝置的一第二實(shí)施例示意圖。 圖5是本發(fā)明該電源配置裝置的一第三實(shí)施例示意圖。 圖6是本發(fā)明該電源配置裝置的一第四實(shí)施例示意圖。 圖7是依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電源配置裝置與傳統(tǒng)交換式電源供 應(yīng)架構(gòu)于一正常操作模式時(shí)的 一總電源功率比較表。
附圖符號說明
100交換式電源供應(yīng)架構(gòu)
102主電源裝置
104輔助電源裝置
106、 212、412、512、 612主電源負(fù)載
108、 214、414、504、 614輔助電源負(fù)載
200、 400、500、600電源配置裝置
202、 402、502、602主電源供應(yīng)模塊
204、 404、504、604輔助電源供應(yīng)模塊
206、 406、506、606第一開關(guān)元件
208、 408、508、608控制裝置
210、 410、510、610第二開關(guān)元件
2082、 5082、 6082驅(qū)動電3各
2084、 6084時(shí)序控制電路
2086、 5086檢測電路
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元 件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼 同一個(gè)元件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方 式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及權(quán)利 要求當(dāng)中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限 定于」。此外，「耦接」 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接 電氣連接于該第二裝置，或者通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至 該第二裝置。
請參考圖2。圖2所示是本發(fā)明一電源配置裝置200的一實(shí)施例示意圖。 電源配置裝置200包含有一主電源供應(yīng)模塊202、 一輔助電源供應(yīng)模塊204、 設(shè)置在主電源供應(yīng)模塊202、輔助電源供應(yīng)模塊204之間的一第一開關(guān)元件 206、控制第一開關(guān)元件206的一控制裝置208以及設(shè)置在輔助電源供應(yīng)模 塊204與輔助電源負(fù)載之間的一第二開關(guān)元件210。
為了提供電源，主電源供應(yīng)模塊202經(jīng)由第一電力線2022電性耦接于 一主電源負(fù)載212，而輔助電源供應(yīng)模塊204經(jīng)由第二電力線2042電性耦 接于一輔助電源負(fù)載214。
為了中斷輔助電源供應(yīng)模塊204的供電，第二開關(guān)元件210耦接于輔 助電源供應(yīng)模塊204的一輸出端Nl與一端點(diǎn)N2之間。為了選IH"生地將主 電源供應(yīng)模塊202的一輸出電流l01同時(shí)配置予主電源負(fù)載212與輔助電源 負(fù)載214，額外在第一電力線2022的一輸出端N3與第二電力線2042的端 點(diǎn)N2之間增設(shè)第三電力線2026,并在第三電力線2026設(shè)置第 一開關(guān)元件 206。
為了使得輸出端N1與端點(diǎn)N2之間具有一單一方向的電流特性，當(dāng)?shù)?一開關(guān)元件206導(dǎo)通時(shí)，第二開關(guān)元件210不導(dǎo)通。換句話說，第二開關(guān) 元件210亦可以用一二極管來實(shí)作。因此，在本實(shí)施例中，第二開關(guān)元件 210是以二極管Dl來實(shí)現(xiàn)。二極管Dl具有一陽極端耦接于輔助電源供應(yīng) 模塊204的輸出端Nl以及一陰極端耦接于第一開關(guān)元件206的端點(diǎn)N2。
另一方面，在本實(shí)施例中，第一開關(guān)元件206是以一 N型場效應(yīng)晶體 管Ql來實(shí)作，N型場效應(yīng)晶體管Ql具有一源極端耦接于主電源供應(yīng)模塊 202的一輸出端N3, —漏極端耦接于二極管210的陰極端(亦即端點(diǎn)N2)， 以及一柵極端N4耦接于控制裝置208以依據(jù)控制裝置208所輸出的一控制 電壓Vd來選擇性地將主電源供應(yīng)模塊202的 一輸出電流Io 1同時(shí)配置予主 電源負(fù)載212與輔助電源負(fù)載214。請注意，雖然本實(shí)施例中第一開關(guān)元件 206是以N型場效應(yīng)晶體管Q1來實(shí)作，然而此并不為本發(fā)明所限。換句話 說，任何可以于輸出端N3與端點(diǎn)N2之間隨意進(jìn)行導(dǎo)通與斷路的開關(guān)元件 均為本發(fā)明的范疇所在。舉例來說，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一開關(guān)元件206可以用P型場效應(yīng)晶體管、 一雙載流子接面晶體管(BJT)或一電驛 激磁線圈(Relay)等開關(guān)元件來加以實(shí)作。
另一方面，在本實(shí)施例中一電阻元件Rl耦接于N型場效應(yīng)晶體管Ql 的柵極端與源極端之間以確保N型場效應(yīng)晶體管Ql得以正常地導(dǎo)通。
此外，主電源供應(yīng)模塊202產(chǎn)生一輸出電壓Vol，而輔助電源供應(yīng)模塊 204產(chǎn)生一輸出電壓Vo2，且輸出電壓Vol高于輸出電壓Vo2，以使得當(dāng)N 型場效應(yīng)晶體管Ql導(dǎo)通時(shí)，來自主電源供應(yīng)模塊202的輸出電流Iol所分 流的一輸出電流Io2,得以取代輔助電源供應(yīng)模塊204所產(chǎn)生的一輸出電流 Io3。此外，二極管Dl的單一方向電流特性可以使得輔助電源供應(yīng)模塊204 所產(chǎn)生的輸出電流Io3可以于一關(guān)機(jī)模式時(shí)單向的流向輔助電源負(fù)載214, 并于一正常操作模式時(shí)防止輸出電流Io2倒灌至輔助電源供應(yīng)模塊204。相 對地，于該關(guān)機(jī)模式下，為了防止輔助電源供應(yīng)模塊204所輸出的輸出電 流Io3反灌至主電源供應(yīng)模塊202，本實(shí)施例將N型場效應(yīng)晶體管Ql的基 體端耦接于其源極端，使得N型場效應(yīng)晶體管Ql會具有一等效的基體二極 管(Bodydiode)D4。當(dāng)電源配置裝置200操作于該關(guān)機(jī)模式時(shí)，該等效的基 體二極管D4會防止輔助電源供應(yīng)模塊204所輸出的輸出電流Io3反灌至主 電源供應(yīng)模塊202而造成電源配置裝置200整體的電源轉(zhuǎn)換效率變低或造 成電源配置裝置200發(fā)生誤動作。
請?jiān)俅蔚貐⒖紙D2。電源配置裝置200的控制裝置208包含有一驅(qū)動電 路2082、 一時(shí)序控制電路2084以及一檢測電路2086。驅(qū)動電路2082的目 的在于提供控制電壓Vd(較輸出電壓Vol來得高)以導(dǎo)通N型場效應(yīng)晶體管 Ql,因此任何可以產(chǎn)生較輸出電壓Vol來得高的控制電壓Vd的驅(qū)動電路 2082均為本發(fā)明的范疇所在。舉例來說，驅(qū)動電路2082可以用一升壓型 (Boost)驅(qū)動電路、 一升降壓型(Buck-boost)驅(qū)動電路或一馳返式(Flyback)驅(qū) 動電路等來實(shí)作。在本實(shí)施例中，驅(qū)動電路2082包含有一變壓器 (Transformer)Ll、 一二極管D3以及一電容器C，其中變壓器(其包含一儲能 電感)L1依據(jù)一脈沖寬度調(diào)制(Pulse-width Modulation, PWM)訊號Vref的占 空度(Duty-cycle)來產(chǎn)生控制電壓Vd。由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易了解驅(qū) 動電路2082的操作方式，在此不另贅述。
為了控制驅(qū)動電路2082,時(shí)序控制電路2084耦接于驅(qū)動電路2082, 并依據(jù)一電源保護(hù)電路(House keeping IC)所產(chǎn)生的一輸出訊號PGO來選擇性地輸出驅(qū)動電路2082所產(chǎn)生的控制訊號Vd,其中輸出訊號PGO是一電 源良好輸出(Power Good Output)訊號。請注意，經(jīng)由對本實(shí)施例適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行 修飾后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員亦可利用電源保護(hù)電路(House keeping IC)所產(chǎn)生 的一電源故障輸出(PowerFaultOutput)訊號來控制時(shí)序控制電路2084。時(shí)序 控制電路2084包含有一雙載流子接面晶體管(BJT)Q2、 一電阻元件R2、 一 場效應(yīng)晶體管Q3以及一電阻元件R3,其中雙載流子接面晶體管Q2的一發(fā) 射極端耦接于驅(qū)動電路2082的一輸出端N5，電阻元件R2耦接于雙載流子 接面晶體管Q2的一發(fā)射極端與一基極端之間，場效應(yīng)晶體管Q3具有一源 極端耦接于一接地電壓Vgnd, —柵極端用來接受輸出訊號PGO,電阻元件 R3耦接于雙載流子接面晶體管Q2的基極端與場效應(yīng)晶體管Q3的一漏極端 之間。
此外，檢測電路2086包含有一雙載流子接面(BJT)晶體管Q4、 一電阻 元件R4、 一雙載流子接面晶體管Q5、 一電阻元件R5、 一電阻元件R6以及 一齊納二極管(Zener diode)D2。檢測電路2086用來檢測主電源供應(yīng)模塊202 所輸出的電源，以選擇性地將時(shí)序控制電路2084所輸出的控制訊號Vd輸 出至第一開關(guān)元件206。雙載流子接面晶體管Q4具有一發(fā)射極端耦接于時(shí) 序控制電路2084的一輸出端N6,電阻元件R4耦接于雙載流子接面晶體管 Q4的該發(fā)射極端(亦即輸出端N6)與一基極端之間，雙載流子接面晶體管 Q5具有一發(fā)射極端耦接于接地電壓Vgnd,電阻元件R5耦接于雙載流子接 面晶體管Q4的一基極端與雙載流子接面晶體管Q5的一集電極端，電阻元 件R6的一端耦接于雙載流子接面晶體管Q5的一基極端，以及齊納二極管 D2具有一陽極端耦接于電阻元件R6的另一端，以及一陰極端耦接于主電 源供應(yīng)模塊202的輸出端N3。
請參考圖3。圖3所示是圖2的實(shí)施例電源配置裝置200的輸出訊號 PGO、輸出電壓Vol、控制電壓Vd、輸出電壓Vo2、輸出電流Iol、輸出電 流Io2以及輸出電流Io3的時(shí)序圖。請注意，為了更方便描述本發(fā)明的精神 所在，在此假設(shè)雙載流子接面晶體管Q2以及雙載流子接面晶體管Q4在導(dǎo) 通時(shí)，其集電極端與發(fā)射極端之間的跨壓近似于零，因此輸出端N5與柵極 端N4上的電壓均可視為控制電壓Vd。另一方面，為了更清楚描述本發(fā)明 精神所在，在時(shí)間Tl與時(shí)間T2之間是該正常操作模式，于時(shí)間Tl與時(shí)間 T2之外為該關(guān)機(jī)模式。此外，在時(shí)間Tl與時(shí)間T2之外，本實(shí)施例的輔助電源模塊204提供具有電壓值v。2的輸出電壓Vo2于輔助電源負(fù)載214，如 圖3所示。
當(dāng)啟動電源配置裝置200處于該正常操作模式時(shí)，主電源供應(yīng)模塊202 會產(chǎn)生具有電壓值v。,的輸出電壓Vol予主電源負(fù)載212。如圖3所示，當(dāng) 輸出訊號PGO于時(shí)間Tl導(dǎo)通場效應(yīng)晶體管Q3時(shí)，雙載流子接面晶體管 Q2亦會因?yàn)殡娮柙2的通電而開啟，如此一來驅(qū)動電路2082所產(chǎn)生的 控制電壓Vd會傳導(dǎo)至輸出端N6。此時(shí)，若于該正常操作模式時(shí)，主電源 供應(yīng)模塊202所產(chǎn)生的輸出電壓Vol的電位(亦即電壓值v一足以使得齊納 二極管D2發(fā)生崩潰(Breakdown)現(xiàn)象時(shí)，亦即齊納二極管D2之間的跨壓大 于其崩潰電壓Vz時(shí)，雙載流子接面晶體管Q5就可導(dǎo)通。如此一來，雙載 流子接面晶體管Q4亦會因?yàn)殡娮柙4的通電而開啟，如此一來輸出端 N6上控制電壓Vd就會傳導(dǎo)至N型場效應(yīng)晶體管Ql的柵極端N4。依據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例，驅(qū)動電路2082所產(chǎn)生的控制電壓Vd會較輸出電壓Vol的 電壓值Vq1來得高，而為了使得在該正常操作模式時(shí)，N型場效應(yīng)晶體管 Ql得以正常地導(dǎo)通，因此于本實(shí)施例電源配置裝置200的柵極端N4與輸 出端N3的設(shè)置了一電阻元件Rl,以在該正常操作模式時(shí)導(dǎo)引出一電流II 電阻元件R1。如此一來，由電流Il流經(jīng)電阻元件R1所產(chǎn)生的壓降就會使 得N型場效應(yīng)晶體管Q1于時(shí)間Tl被導(dǎo)通，同時(shí)第二開關(guān)元件210不導(dǎo)通 時(shí)，輸出電壓Vo2的電壓值v。2亦會于時(shí)間Tl時(shí)被提升至與輸出電壓Vol 一樣的電位，亦即電壓值v。p如圖3所示。請注意，為了更方便描述本發(fā) 明的精神所在，在此假設(shè)控制電壓Vd從雙載流子接面晶體管Q2經(jīng)過雙載 流子接面晶體管Q4導(dǎo)通至柵極端N4的傳導(dǎo)時(shí)間近似于零。
另一方面，由于輸出電壓Vol的電壓值v。！會較輸出電壓Vo2的電壓值 v。2來得高，因此主電源供應(yīng)模塊202所產(chǎn)生具有電流值iQl的輸出電流Iol 就會經(jīng)由N型場效應(yīng)晶體管Ql同時(shí)配置予主電源負(fù)載212以及輔助電源負(fù) 載214。如此一來，經(jīng)由適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)，輔助電源供應(yīng)模塊204所輸出具有電 流值i。3的輸出電流Io3就會被輸出電流Io2所取代，而使得輔助電源供應(yīng) 模塊204所輸出的輸出電流Io3減少至近似于零以及輸出電流Io2的電流值 增加為i。3,如圖3的時(shí)間Tl所示。
請?jiān)俅螀⒖紙D3。當(dāng)電源配置裝置200于時(shí)間T2進(jìn)入該關(guān)機(jī)模式時(shí)， 電源保護(hù)電路(House keeping IC)所產(chǎn)生的輸出訊號PGO就會切換至一低電平電壓，同時(shí)主電源供應(yīng)模塊202會停止產(chǎn)生具電壓值vcl的輸出電壓Vol予主電源負(fù)載212。當(dāng)輸出訊號PGO于時(shí)間T2關(guān)閉場效應(yīng)晶體管Q3,且輸出電壓Vol的電位又不大于齊納二極管D2的崩潰電壓Vz時(shí)，雙載流子接面晶體管Q2與雙載流子接面晶體管Q4均會關(guān)閉，使得控制電壓Vd切換至一低電平電壓而將N型場效應(yīng)晶體管Ql關(guān)閉。如此一來，輸出端N3與端點(diǎn)N2之間為開路，輸出電流Io2的電流值i。2會切換至零，而輔助電源供應(yīng)模塊204就恢復(fù)提供具電壓值v。2的輸出電壓Vo2與具電流值i。3的輸出電流l03予輔助電源負(fù)栽214，如圖3所示的時(shí)間T2。
綜上所述，當(dāng)電源配置裝置200處于該正常操作模式時(shí)，主電源負(fù)載212與輔助電源負(fù)載214的電源均是由電源轉(zhuǎn)換效率較高的主電源供應(yīng)模塊202所提供的，此時(shí)電源轉(zhuǎn)換效率較低的輔助電源供應(yīng)模塊204不提供電源，因此在該正常操作模式時(shí)，輔助電源供應(yīng)模塊204不具功率消耗。相較于上述現(xiàn)有技術(shù)的做法，本發(fā)明的電源配置裝置200于該正常操作模式時(shí)，主電源供應(yīng)模塊202和輔助電源供應(yīng)模塊204并未同時(shí)分別提供電源給主電源負(fù)載212與輔助電源負(fù)載214,而是由主電源供應(yīng)模塊202同時(shí)提供電源給主電源負(fù)載212與輔助電源負(fù)載214。再者，由于輔助電源供應(yīng)模塊204具有較低電源轉(zhuǎn)換效率，因此于該正常操作模式時(shí)關(guān)閉輔助電源供應(yīng)模塊204的做法能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置200整體的電源轉(zhuǎn)換效率。另一方面，當(dāng)電源配置裝置200處于該關(guān)機(jī)模式時(shí)，電源轉(zhuǎn)換效率較高的主電源供應(yīng)模塊202不提供電源，此時(shí)輔助電源負(fù)載214的電源才會由電源轉(zhuǎn)換效率較低的輔助電源供應(yīng)模塊202來提供。
如此一來，電源配置裝置200整體的電源轉(zhuǎn)換效率就可以提升，而不會因?yàn)榫哂休^低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模塊204而降低。請注意，熟悉此項(xiàng)技藝者應(yīng)可了解上述主電源供應(yīng)模塊202的高電源轉(zhuǎn)換效率相對應(yīng)于其輸出 一較高電源時(shí)所得的電源轉(zhuǎn)換效率，然而當(dāng)主電源供應(yīng)模塊202輸出 一較低電源時(shí)，其電源轉(zhuǎn)換效率并不一定能維持在高電源轉(zhuǎn)換效率。而由于輔助電源負(fù)載214的電源需求較低，因此當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于該關(guān)機(jī)模式時(shí)，本發(fā)明電源配置裝置200恢復(fù)利用輔助電源供應(yīng)模塊204來提供電源給輔助電源負(fù)載214 ，而不利用主電源供應(yīng)模塊202輸出 一較低電源給輔助電源負(fù)載214。
由于控制裝置208中的時(shí)序控制電路2084用來選擇性地輸出驅(qū)動電路2082所產(chǎn)生的控制訊號Vd，而檢測電路2086用來檢測主電源供應(yīng)模塊202所輸出的電源，以選擇性地將時(shí)序控制電路2084所輸出的控制訊號Vd輸出至第一開關(guān)元件206，因此在控制裝置208中，可依據(jù)設(shè)計(jì)所需選擇性地去除時(shí)序控制電路2084與檢測電路2086,而僅保留驅(qū)動電路2082，亦能實(shí)現(xiàn)主電源負(fù)載212與輔助電源負(fù)載214的電源均是由電源轉(zhuǎn)換效率較高的主電源供應(yīng)模塊202所提供的架構(gòu)，如圖4所示。圖4所示是本發(fā)明一電源配置裝置400的一第二實(shí)施例示意圖。相較于圖2所示的實(shí)施例電源配置裝置200,圖4的第二實(shí)施例電源配置裝置400不具有時(shí)序控制電路2084以及檢測電路2086。電源配置裝置400的控制裝置408是由一驅(qū)動電路來實(shí)現(xiàn)。
電源配置裝置400包含有一主電源供應(yīng)模塊402、 一輔助電源供應(yīng)模塊404、 一第一開關(guān)元件406、 一控制裝置408以及一第二開關(guān)元件410，其中主電源供應(yīng)模塊402耦接于一主電源負(fù)載412,而輔助電源供應(yīng)模塊404耦接于一輔助電源負(fù)載414。第二開關(guān)元件410耦接于輔助電源供應(yīng)模塊404的一輸出端Nl'與一端點(diǎn)N2'之間第一開關(guān)元件406是以一 N型場效應(yīng)晶體管Ql'來實(shí)作，其源極端耦接于主電源供應(yīng)模塊402的一輸出端N3',而一漏極端耦接于二極管410的陰極端(亦即端點(diǎn)N2'),以及一柵極端N4'耦接于控制裝置408。如此，依據(jù)控制裝置408所輸出的一控制電壓Vd'，來選擇性地將主電源供應(yīng)模塊402的一輸出電流Iol'同時(shí)配置予主電源負(fù)載412與輔助電源負(fù)載414。換句話說，本領(lǐng)域的技術(shù)人員亦可通過控制控制裝置408的開啟或關(guān)閉來控制控制電壓Vd'的時(shí)序，并i殳置另一4企測電路來檢測主電源供應(yīng)模塊402所輸出的電源來決定控制裝置408的開啟或關(guān)閉。需特別注意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀完本發(fā)明圖2所揭示的電源配置裝置200的操作后，必可輕易推導(dǎo)出電源配置裝置400的操作方式，因此不另贅述。
相較于上述現(xiàn)有技術(shù)的做法，本發(fā)明的電源配置裝置400于該正常操作模式時(shí)，主電源供應(yīng)模塊402和輔助電源供應(yīng)模塊404并未同時(shí)分別提供電源給主電源負(fù)載412與輔助電源負(fù)載414,而是由主電源供應(yīng)模塊402同時(shí)提供電源給主電源負(fù)載412與輔助電源負(fù)載414。再者，由于輔助電源供應(yīng)模塊404具有較低電源轉(zhuǎn)換效率，因此于該正常操作模式時(shí)關(guān)閉輔助電源供應(yīng)模塊404的做法能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置400整體的電源轉(zhuǎn)換效率。如此一來，電源配置裝置400整體的電源轉(zhuǎn)換效率就可以提升，而不會因?yàn)榫哂休^低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模塊404而降低。
請參考圖5,圖5所示是本發(fā)明一電源配置裝置500的一第三實(shí)施例示意圖。相較于圖2所示的實(shí)施例電源配置裝置200,圖5的第三實(shí)施例電源配置裝置500不具有時(shí)序控制電路2084。電源配置裝置500的控制裝置508包含有一驅(qū)動電路5082以及一4全測電路5086。如同圖2的實(shí)施例電源配置裝置200,驅(qū)動電路5082的目的在于提供一較輸出電壓Vol"來得高的控制電壓Vd''以導(dǎo)通N型場效應(yīng)晶體管Qr。如此，主電源供應(yīng)模塊502產(chǎn)生一輸出電壓Vol",而輔助電源供應(yīng)模塊504產(chǎn)生一輸出電壓Vo2"，且輸出電壓Vol"高于輸出電壓Vo2"，以使得當(dāng)N型場效應(yīng)晶體管Ql''導(dǎo)通時(shí)來自主電源供應(yīng)模塊502的輸出電流Iol"所分流的一輸出電流Io2"得以取代輔助電源供應(yīng)模塊504所產(chǎn)生的一輸出電流Io3''。檢測電路5086用來檢測主電源供應(yīng)模塊502所輸出的電源，以選擇性地將驅(qū)動電路5082所輸出的控制訊號Vd''輸出至第一開關(guān)元件506。
電源配置裝置500包含有一主電源供應(yīng)模塊502、 一輔助電源供應(yīng)模塊504、 一第一開關(guān)元件506、 一控制裝置508以及一第二開關(guān)元件510,其中主電源供應(yīng)模塊502耦接于一主電源負(fù)載512，而輔助電源供應(yīng)模塊504耦接于一輔助電源負(fù)載514。第二開關(guān)元件510耦接于輔助電源供應(yīng)模塊504的一輸出端Nl''與一端點(diǎn)N2"之間。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員亦可通過控制驅(qū)動電路5082的開啟或關(guān)閉來控制控制電壓Vd''的時(shí)序。需特別注意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀完本發(fā)明圖2所揭示的電源配置裝置200的操作后，必可輕易推導(dǎo)出電源配置裝置500的操作方式，因此不另贅述。
相較于上述現(xiàn)有技術(shù)的做法，本發(fā)明的電源配置裝置500于該正常操作模式時(shí)，主電源供應(yīng)模塊502和輔助電源供應(yīng)模塊504并未同時(shí)分別提供電源給主電源負(fù)載512與輔助電源負(fù)載514，而是由主電源供應(yīng)模塊502同時(shí)提供電源給主電源負(fù)載512與輔助電源負(fù)載514。再者，由于輔助電源供應(yīng)模塊504具有較低電源轉(zhuǎn)換效率，因此于該正常操作模式時(shí)關(guān)閉輔助電源供應(yīng)模塊504的做法能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置500整體的電源轉(zhuǎn)換效率。如此一來，電源配置裝置500整體的電源轉(zhuǎn)換效率就可以提升，而不會因?yàn)榫哂休^低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模塊504而降低。
請參考圖6，圖6所示是本發(fā)明一電源配置裝置600的一第四實(shí)施例示意圖。相較于圖2所示的實(shí)施例電源配置裝置200，圖6的第四實(shí)施例電源配置裝置600不具有檢測電路2086。電源配置裝置600的控制裝置608包含有一驅(qū)動電路6082以及一時(shí)序控制電路6084。如同圖2的實(shí)施例電源配置裝置200,驅(qū)動電路6082的目的在于提供一較輸出電壓Vol"'來得高的控制電壓Vd…以導(dǎo)通N型場效應(yīng)晶體管Ql…。如此，主電源供應(yīng)模塊602產(chǎn)生一輸出電壓Vol"',而輔助電源供應(yīng)才莫塊604產(chǎn)生一輸出電壓Vo2…，且輸出電壓Vo1…高于輸出電壓Vo2"'，以使得當(dāng)N型場效應(yīng)晶體管Ql…導(dǎo)通時(shí)來自主電源供應(yīng)模塊602的輸出電流Iol…所分流的一輸出電流Io2'"得以取代輔助電源供應(yīng)模塊604所產(chǎn)生的 一輸出電流Io3'''。
電源配置裝置600包含有一主電源供應(yīng)模塊602、 一輔助電源供應(yīng)模塊604、 一第一開關(guān)元件606、 一控制裝置608以及一第二開關(guān)元件610，其中主電源供應(yīng)模塊602耦接于一主電源負(fù)載612，而輔助電源供應(yīng)模塊604耦接于一輔助電源負(fù)載614。第二開關(guān)元件610耦接于輔助電源供應(yīng)模塊604的一輸出端N1…與一端點(diǎn)N2'"之間。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員亦可設(shè)置另一^r測電路來^r測主電源供應(yīng)模塊602所輸出的電源來決定驅(qū)動電路6082的開啟或關(guān)閉。需特別注意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀完本發(fā)明圖2所揭示的電源配置裝置200的操作后，必可輕易推導(dǎo)出電源配置裝置600的操作方式，因此不另贅述。
相較于上述現(xiàn)有技術(shù)的做法，本發(fā)明的電源配置裝置600于該正常操作模式時(shí)，主電源供應(yīng)模塊602和輔助電源供應(yīng)模塊604并未同時(shí)分別提供電源給主電源負(fù)載612與輔助電源負(fù)載614,而是由主電源供應(yīng)模塊602同時(shí)提供電源給主電源負(fù)載612與輔助電源負(fù)載614。再者，由于輔助電源供應(yīng)模塊604具有較低電源轉(zhuǎn)換效率，因此于該正常操作模式時(shí)關(guān)閉輔助電源供應(yīng)模塊604的做法能夠更進(jìn)一步地改善電源配置裝置600整體的電源轉(zhuǎn)換效率。如此一來，電源配置裝置600整體的電源轉(zhuǎn)換效率就可以提升，而不會因?yàn)榫哂休^低電源轉(zhuǎn)換效率的輔助電源供應(yīng)模塊604而降低。
請參考圖7。圖7所示是依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例電源配置裝置200與上述傳統(tǒng)交換式電源供應(yīng)架構(gòu)100于該正常操作模式時(shí)的一總電源功率比較表。請注意，本例子是以主電源模塊202的總輸出功率為320W(瓦)以及輔助電源模塊204的輸出功率15W為例，并在測試條件為115Vac/60Hz下，所量測得出的總電源功率比較表。因此，從圖7中可以得知，相較于傳統(tǒng)交換式電源供應(yīng)架構(gòu)100,當(dāng)主電源負(fù)載212的負(fù)載條件為20%、 50%以及100%時(shí)，本發(fā)明的電源配置裝置200可以分別節(jié)省0.6W、 0.8W以及1.33W
的電源功率。
請注意，雖然上述實(shí)施例均以一主電源供應(yīng)模塊搭配一主電源負(fù)載，以及一輔助電源供應(yīng)模塊搭配一輔助電源負(fù)載的組合來作說明，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱完文中所揭示的說明后，亦可對上述圖2、圖4、圖5以及圖6所揭示的實(shí)施例進(jìn)行適度地修飾后而以多個(gè)電源供應(yīng)模塊的組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電源配置裝置，此亦為本發(fā)明的范疇所在。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于多個(gè)電源供應(yīng)模塊的電源配置裝置，該多個(gè)電源供應(yīng)模塊均分別通過多條供電電力線耦接于相對的負(fù)載，該電源配置裝置包含有一第一開關(guān)元件，具有一第一連接端與一第二連接端分別耦接于該多個(gè)電源供應(yīng)模塊中轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端和轉(zhuǎn)換效率相對低的電源供應(yīng)模塊的輸出端，并依據(jù)導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)選擇性地將轉(zhuǎn)換效率高的電源供應(yīng)模塊所輸出的電源同時(shí)配置予預(yù)定數(shù)量的負(fù)載；以及一控制裝置，耦接于該第一開關(guān)元件，用來產(chǎn)生該控制訊號以控制該第一開關(guān)元件的導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，還包含有一二極管，具有一陽極端耦接于轉(zhuǎn)換效率相對低的電源模塊的輸出端以及一 陰極端耦接于該第 一 開關(guān)元件的該第二連接端。
3. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，還包含有一第二開關(guān)元件，耦接于轉(zhuǎn)換效率相對低的電源模塊的輸出端與該第一開關(guān)元件的該第二連接端之間，其中當(dāng)該第一開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，該第二開關(guān)元件不導(dǎo)通。
4. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，其中轉(zhuǎn)換效率相對低的電源供應(yīng)模塊于該開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)處于一關(guān)閉狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，其中該控制裝置為一升壓型驅(qū)動電路、 一升降壓型驅(qū)動電路或一馳返式驅(qū)動電路。
6. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，其中該控制裝置包含有一驅(qū)動電if各，用來產(chǎn)生該控制訊號；以及一時(shí)序控制電路，耦接于該驅(qū)動電路，用來依據(jù)一電源保護(hù)電路所產(chǎn)生的 一輸出訊號來選擇性地輸出該驅(qū)動電路所產(chǎn)生的該控制訊號。
7. 如權(quán)利要求6所述的電源配置裝置，其中該驅(qū)動電路是一升壓型驅(qū)動電路、 一升降壓型驅(qū)動電路或一馳返式驅(qū)動電路。
8. 如權(quán)利要求6所述的電源配置裝置，其中該時(shí)序控制電路包含有一雙載流子接面晶體管，具有一基極端， 一發(fā)射極端耦接于該驅(qū)動電路的輸出端，以及一集電極端；一第一電阻元件，耦接于該雙載流子接面晶體管的該發(fā)射極端與該基才及端之間；一場效應(yīng)晶體管，具有一漏極端， 一源極端耦接于一參考電壓，以及一^f冊極端耦接于該輸出訊號；以及一第二電阻元件，耦接于該雙載流子接面晶體管的該基極端與該場效 應(yīng)晶體管的該漏極端之間。
9. 如權(quán)利要求6所述的電源配置裝置，其中該控制裝置還包含有 一檢測電路，耦接于該時(shí)序控制電路與轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端，用來檢測轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊所輸出的電源，以 選擇性地將該時(shí)序控制電路所輸出的該控制訊號輸出至該第 一開關(guān)元件。
10. 如權(quán)利要求9所述的電源配置裝置，其中該檢測電路包含有 一第一雙載流子接面晶體管，具有一基極端， 一發(fā)射極端耦接于該時(shí)序控制電路的輸出端，以及一集電極端；一第一電阻元件，耦接于該第一雙載流子接面晶體管的該發(fā)射極端與 該基才及端之間；一第二雙載流子接面晶體管，具有一基極端， 一集電極端，以及一發(fā) 射極端耦接于一參考電壓；一第二電阻元件，耦接于該第 一雙載流子接面晶體管的該基極端與該 第二雙載流子接面晶體管的該集電極端；一第三電阻元件，其一端耦接于該第二雙載流子接面晶體管的該基極 端；以及一齊納二極管，其具有一陽極端耦接于該第三電阻元件的;另一端，以 及一陰極端耦接于轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端。
11. 如權(quán)利要求1所述的電源配置裝置，其中該控制裝置包含有 一驅(qū)動電路，用來產(chǎn)生該控制訊號；以及一檢測電路，耦接于該驅(qū)動電路與轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的 輸出端，用來檢測轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊所輸出的電源，以選擇 性地將該驅(qū)動電路所產(chǎn)生的該控制訊號輸出至該第 一開關(guān)元件。
12. 如權(quán)利要求11所述的電源配置裝置，其中該驅(qū)動電路是一升壓型 驅(qū)動電路、 一升降壓型驅(qū)動電路或一馳返式驅(qū)動電路。
13. 如權(quán)利要求11所述的電源配置裝置，其中該檢測電路包含有 一第一雙載流子接面晶體管，具有一基極端， 一發(fā)射極端耦接于該驅(qū)動電路的輸出端，以及一集電極端；一第一電阻元件，耦接于該第一雙載流子接面晶體管的該發(fā)射極端與 該基4及端之間；一第二雙載流子接面晶體管，具有一基極端， 一集電極端，以及一發(fā) 射極端耦接于一參考電壓；一第二電阻元件，耦接于該第一雙栽流子接面晶體管的該基極端與該 第二雙載流子接面晶體管的該集電極端；一第三電阻元件，其一端耦接于該第二雙載流子接面晶體管的該基極 端；以及一齊納二極管，其具有一陽極端耦接于該第三電阻元件的另一端，以 及一 陰極端耦接于轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于多個(gè)電源供應(yīng)模塊的電源配置裝置，該多個(gè)電源供應(yīng)模塊均分別通過多條供電電力線耦接于相對的負(fù)載，該電源配置裝置包含有一第一開關(guān)元件，具有一第一連接端與一第二連接端分別耦接于該多個(gè)電源供應(yīng)模塊中轉(zhuǎn)換效率相對高的電源供應(yīng)模塊的輸出端和轉(zhuǎn)換效率相對低的電源供應(yīng)模塊的輸出端，并依據(jù)導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)選擇性地將轉(zhuǎn)換效率高的電源供應(yīng)模塊所輸出的電源同時(shí)配置予預(yù)定數(shù)量的負(fù)載；以及一控制裝置，耦接于該第一開關(guān)元件，用來產(chǎn)生該控制訊號以控制該第一開關(guān)元件的導(dǎo)通或阻斷狀態(tài)。
文檔編號G06F1/26GK101676822SQ20081016565
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者許議僑, 陳志泰 申請人:旭麗電子(廣州)有限公司;光寶科技股份有限公司