降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，包含多個(gè)電力供應(yīng)模塊以及一電力整合背板。這些電力供應(yīng)模塊分別具有一工作電力調(diào)制單元、一常備電力調(diào)制單元以及一與該常備電力調(diào)制單元連接的控制單元，該電力整合背板與這些電力供應(yīng)模塊連接，具有一整合輸出單元以及一待機(jī)耗能管理單元，該整合輸出單元對(duì)每一該電力供應(yīng)模塊的工作電力與常備電力進(jìn)行整合并輸出至一負(fù)載，該待機(jī)耗能管理單元?jiǎng)t依據(jù)該負(fù)載耗的能狀況，針對(duì)每一該電力供應(yīng)模塊的該控制單元輸出一工作信號(hào)，使每一該控制單元以該工作信號(hào)控制每一該常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止。藉此，以有效管理該冗余電源系統(tǒng)的待機(jī)耗能。
【專利說(shuō)明】降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冗余電源系統(tǒng)，尤指一種降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]ATX (Advanced Technology Extended)是現(xiàn)今最為普遍使用的主機(jī)板規(guī)格,而在ATX規(guī)格下實(shí)施的一電源供應(yīng)器，并不會(huì)直接與信息系統(tǒng)的一啟動(dòng)開關(guān)連接，其實(shí)際上是通過(guò)一主機(jī)板的觸發(fā)才會(huì)啟動(dòng)，而該電源供應(yīng)器常態(tài)對(duì)該主機(jī)板供給一常備電力(俗稱5Vsb)，使該主機(jī)板隨時(shí)具有電力并進(jìn)入待命啟動(dòng)的狀態(tài)。當(dāng)該啟動(dòng)開關(guān)受使用者按壓觸發(fā)時(shí)，該主機(jī)板向該電源供應(yīng)器輸出一啟動(dòng)信號(hào)，使該電源供應(yīng)器以該常備電力作為啟動(dòng)電源，完成啟動(dòng)輸出該主機(jī)板正常運(yùn)作下所需的工作電力，所稱工作電力即如ATX供電規(guī)格中的12V、5V以及3.3V等。
[0003]再者，由于現(xiàn)今科技業(yè)對(duì)于電力供給穩(wěn)定度的要求，遂有業(yè)者提出了一種冗余電源系統(tǒng)(Redundant Power Supply),而所稱冗余電源系統(tǒng)主要包含至少兩個(gè)電力供應(yīng)模塊以及一連接這些電力供應(yīng)模塊的電力整合背板，供電時(shí)，該電力整合背板依據(jù)所連接負(fù)載的耗能狀態(tài)來(lái)決定每一該電力供應(yīng)模塊所輸出的功率，也就是說(shuō)，該負(fù)載所需要的耗能是由這些電力供應(yīng)模塊所分?jǐn)偣?yīng)。若其中一該電力供應(yīng)模塊損壞無(wú)法正常供電，維護(hù)人員可在該冗余電源系統(tǒng)仍處于供電的情況下，直接將損壞的其中一該電力供應(yīng)模塊與該電力整合背板分離，更換另一功能正常的電力供應(yīng)模塊。然而，該冗余電源系統(tǒng)中所使用的該電力供應(yīng)模塊可分別視其為一電源供應(yīng)器，除了供應(yīng)該主機(jī)板所需的工作電力之外，還轉(zhuǎn)換輸出有該常備電力，但是該負(fù)載運(yùn)作時(shí)會(huì)依據(jù)不同的耗能需要不同功率的工作電力及該常備電力。舉例說(shuō)明，該冗余電源系統(tǒng)具有4組電力供應(yīng)模塊，每一該電力供應(yīng)模塊常態(tài)輸出IW的該常備電力，但該負(fù)載僅需要IW的該常備電力，未使用的3W常備電力即成為廢能，轉(zhuǎn)由其他元件進(jìn)行消耗。也就是說(shuō)，現(xiàn)今的該冗余電源系統(tǒng)并不會(huì)依據(jù)該負(fù)載所需的耗能多少來(lái)調(diào)整該冗余電源系統(tǒng)所供應(yīng)該常備電力的功率，因而產(chǎn)生了許多不必要的損耗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的，在于提供一種可根據(jù)負(fù)載耗能狀況，針對(duì)每一電力供應(yīng)模塊進(jìn)行常備電力的輸出控制的冗余電源系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，該冗余電源系統(tǒng)包含有多個(gè)電力供應(yīng)模塊以及一電力整合背板。每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊分別與一外部電源連接并接收一外部電力，每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊分別具有一調(diào)制該外部電力以輸出一工作電力的工作電力調(diào)制單兀、一調(diào)制該外部電力以輸出一工作電力的常備電力調(diào)制單元、以及控制單元，該控制單元一連接該常備電力調(diào)制單元并受一工作信號(hào)觸發(fā)以控制該常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止。該電力整合背板與電力供應(yīng)模塊連接，具有一整合輸出單元以及一待機(jī)耗能管理單元，該整合輸出單元與每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊的該工作電力調(diào)制單元及該常備電力調(diào)制單元連接以整合工作電力以及該常備電力而向一負(fù)載輸出，該待機(jī)耗能管理單元?jiǎng)t根據(jù)該負(fù)載的耗能狀況，來(lái)針對(duì)每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊的該控制單元輸出一工作信號(hào)，使每一個(gè)該控制單元依據(jù)該工作信號(hào)來(lái)控制每一個(gè)該常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止。
[0006]于一實(shí)施例中，每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊分別具有一外殼、以及一設(shè)置于該外殼上并與該控制單元連接的觸發(fā)開關(guān)。
[0007]于一實(shí)施例中，每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊包含有一狀態(tài)指示燈，該狀態(tài)指示燈連接該控制單元并依據(jù)該控制單元對(duì)該常備電力調(diào)制單元的控制狀態(tài)產(chǎn)生色彩變化。
[0008]于一實(shí)施例中，每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊的每一個(gè)該工作電力調(diào)制單元包含有一連接該外部電源的整流濾波單元、一連接該整流濾波單元的功因校正單元、一變壓器、一脈寬控制單元、一開關(guān)元件以及一調(diào)制輸出單元。
[0009]于一實(shí)施例中，每一個(gè)該電力供應(yīng)模塊的該控制單元為一半導(dǎo)體開關(guān)元件。
[0010]通過(guò)本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型相較常用冗余電源系統(tǒng)具有以下特色:
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)該待機(jī)耗能管理單元針對(duì)該負(fù)載需求輸出相應(yīng)的該常備電力，避免了常用冗余電源系統(tǒng)無(wú)法針對(duì)該常備電力進(jìn)行調(diào)制而導(dǎo)致?lián)p耗發(fā)生的事情。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)一實(shí)施例的組成示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)一實(shí)施例的外觀示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]涉及本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合圖式說(shuō)明如下:
[0015]請(qǐng)參閱圖1，如圖所示，本實(shí)用新型的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，主要由多個(gè)電力供應(yīng)模塊I以及一電力整合背板2組構(gòu)而成，而本實(shí)用新型于此是以兩個(gè)電力供應(yīng)模塊I進(jìn)行舉例，即業(yè)界所稱IU規(guī)格的冗余電源系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，但實(shí)際上，該冗余電源系統(tǒng)所包含的這些電力供應(yīng)模塊I數(shù)量可依據(jù)實(shí)施態(tài)樣的不同來(lái)對(duì)應(yīng)調(diào)整這些電力供應(yīng)模塊I數(shù)量。進(jìn)一步解釋，本實(shí)用新型的該冗余電源系統(tǒng)所包含的每一該電力供應(yīng)模塊I獨(dú)立連接有一外部電源3，并自該外部電源3接收一外部電力，而該外部電源3可為一室配電源或一工業(yè)電源。每一該電力供應(yīng)模塊I分別具有一工作電力調(diào)制單元11以及一常備電力調(diào)制單元12，該工作電力調(diào)制單元11與該常備電力調(diào)制單元12分別連接該外部電源3并接收該外部電力，而該工作電力調(diào)制單元11進(jìn)一步對(duì)該外部電力進(jìn)行電力調(diào)制以輸出一工作電力，該常備電力調(diào)制單元12則對(duì)該外部電力進(jìn)行電力調(diào)制以輸出一常備電力，而所稱該工作電力即為ATX主機(jī)板規(guī)格中所規(guī)范的12Vdc、3.3Vdc或5Vdc，該常備電力則為ATX主機(jī)板規(guī)格中所規(guī)范的5Vsb。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型每一該電力供應(yīng)模塊I的每一該工作電力調(diào)制單元11包含有一連接該外部電源3的整流濾波單元111、一連接該整流濾波單元111的功因校正單元112、一變壓器113、一脈寬控制單元114、一開關(guān)元件115以及一調(diào)制輸出單元116。該工作電力調(diào)制單元11首先以該整流濾波單元111對(duì)該外部電力進(jìn)行整流濾波之后，利用該功因校正單元112以一變壓調(diào)整電平來(lái)調(diào)整該外部電力的功率因子，而該脈寬控制單元114則輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定該開關(guān)元件115的工作周期，通過(guò)該開關(guān)元件115周期性的導(dǎo)通與截止調(diào)制該變壓器113的線圈電流，并由該調(diào)制輸出單元116對(duì)該變壓器所輸出的電力進(jìn)行調(diào)制，最后輸出該工作電力。再者，由上述可知，本實(shí)用新型該常備電力調(diào)制單元12同樣對(duì)該外部電力進(jìn)行調(diào)制電力的動(dòng)作，實(shí)際上，該常備電力調(diào)制單元12可為一降壓式電力轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)電力的降壓轉(zhuǎn)換將該外部電力轉(zhuǎn)換成該常備電力。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型每一該電力供應(yīng)模塊I還具有一連接該常備電力調(diào)制單元12的控制單元13，該控制單元13可設(shè)置于該常備電力調(diào)制單元12與該外部電源3連接的供電路徑上，并受一工作信號(hào)的觸發(fā)控制該常備電力調(diào)制單元12為啟動(dòng)或停止，換言之，本實(shí)用新型利用該控制單元13決定該常備電力調(diào)制單元12是否進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而輸出該常備電力，若該控制單元13使該常備電力調(diào)制單元12為停止時(shí)，即表示該常備電力調(diào)制單元12停止輸出該常備電力，若該控制單元13使該常備電力調(diào)制單元12為啟動(dòng)時(shí)，即表示該常備電力調(diào)制單元12接收該外部電力，并對(duì)該外部電力進(jìn)行電力調(diào)制輸出該常備電力。再者，本實(shí)用新型該控制單元13可進(jìn)一步為一半導(dǎo)體開關(guān)元件，例如一雙極性晶體管(BJT)、一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET )、一絕緣柵雙極型晶體管(IGBT )。
[0016]另一方面，本實(shí)用新型該電力整合背板2與每一該電力供應(yīng)模塊I連接，并自該電力供應(yīng)模塊I取得電力，以向一負(fù)載4供給電力。而該負(fù)載4可為一電腦裝置、一伺服器設(shè)備等信息設(shè)備。該電力整合背板2包含有一整合輸出單元21以及一待機(jī)耗能管理單元22，該整合輸出單元21與每一該電力供應(yīng)模塊I的該工作電力調(diào)制單元11以及該常備電力調(diào)制單元12連接,并分別自該工作電力調(diào)制單元11及該常備電力調(diào)制單元12接收該工作電力及該常備電力，而該整合輸出單元21分別對(duì)該工作電力及該常備電力進(jìn)行整合后，SP向該負(fù)載4輸出該工作電力及該常備電力。該整合輸出單元21實(shí)際上可為本領(lǐng)域業(yè)界設(shè)置該電力整合背板2上的電力調(diào)節(jié)模塊(Voltage Regulator Module)。再者,本實(shí)用新型該待機(jī)耗能管理單元22與每一該電力供應(yīng)模塊I的每一該控制單元13信息連接，并對(duì)每一該控制單元13進(jìn)行控制。而本實(shí)用新型該待機(jī)耗能管理單元22利用該電力整合背板2向該負(fù)載4供給該工作電力及該常備電力的過(guò)程中，取得該負(fù)載4的耗能狀況，也就是說(shuō)，本實(shí)用新型該待機(jī)耗能管理單元22常態(tài)對(duì)該負(fù)載4進(jìn)行耗能狀態(tài)的檢測(cè)。該待機(jī)耗能管理單元22進(jìn)一步根據(jù)該負(fù)載4的耗能狀況，分別針對(duì)每一該電力供應(yīng)模塊I的每一該控制單元13輸出該工作信號(hào)，使每一該控制單元13以所接收到的該工作信號(hào)控制每一該常備電力調(diào)制單元12為啟動(dòng)或停止。更具體說(shuō)明，假設(shè)該負(fù)載4于待機(jī)情況下，僅需要IW的該常備電力，而該冗余電源系統(tǒng)未進(jìn)行待機(jī)耗能管理的情況下，常態(tài)對(duì)待機(jī)情況下的該負(fù)載4供給2W的該常備電力，也就是說(shuō)，每一該電力供應(yīng)模塊I分別對(duì)該負(fù)載4供應(yīng)了 IW的該常備電力。然而，該待機(jī)耗能管理單元22即根據(jù)該負(fù)載4的耗能情況，對(duì)該冗余電源系統(tǒng)的每一該電力供應(yīng)模塊I的每一該控制單元13輸出該控制信號(hào)，使其中一該電力供應(yīng)模塊I的該常備電力調(diào)制單元12持續(xù)轉(zhuǎn)換輸出該常備電力，另一該電力供應(yīng)模塊I則停止轉(zhuǎn)換輸出該常備電力，使該電力整合背板2僅輸出IW的該常備電力。
[0017]請(qǐng)參閱圖2，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施過(guò)程中，除了可以利用該待機(jī)耗能管理單元22對(duì)該冗余電源系統(tǒng)中每一該電力供應(yīng)模塊I的每一該常備電力調(diào)制單元12進(jìn)行控制之外，還可以于每一該電力供應(yīng)模塊I的一外殼14上設(shè)置一與該控制單元13連接的觸發(fā)開關(guān)141，而該觸發(fā)開關(guān)141的觸發(fā)情況決定了該常備電力調(diào)制單元12為啟動(dòng)或停止。再者，每一該電力供應(yīng)模塊I還可分別具有一連接該控制單元13并依該控制單元13的狀態(tài)產(chǎn)生色彩變化的狀態(tài)指示燈142。[0018]綜上所述，本實(shí)用新型的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，包含多個(gè)電力供應(yīng)模塊以及一電力整合背板。這些電力供應(yīng)模塊分別具有一工作電力調(diào)制單元、一常備電力調(diào)制單元以及一與該常備電力調(diào)制單元連接的控制單元，該電力整合背板與這些電力供應(yīng)模塊連接，具有一整合輸出單元以及一待機(jī)耗能管理單元，該整合輸出單元對(duì)每一該電力供應(yīng)模塊的工作電力與常備電力進(jìn)行整合并輸出至一負(fù)載，該待機(jī)耗能管理單元?jiǎng)t依據(jù)該負(fù)載耗能狀況，針對(duì)每一該電力供應(yīng)模塊的該控制單元輸出一工作信號(hào)，使每一該控制單元以該工作信號(hào)控制每一該常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止。藉此，以有效管理該冗余電源系統(tǒng)的待機(jī) 耗能，進(jìn)而提該幾余電源系統(tǒng)的供電效率。
【權(quán)利要求】
1.一種降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，其特征在于，所述冗余電源系統(tǒng)包括: 多個(gè)電力供應(yīng)模塊，所述電力供應(yīng)模塊分別與一外部電源連接并接收一外部電力，每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊分別具有一調(diào)制所述外部電力以輸出一工作電力的工作電力調(diào)制單元、一調(diào)制所述外部電力以輸出一常備電力的常備電力調(diào)制單元、以及一控制單元，所述控制單元連接所述常備電力調(diào)制單元并受一工作信號(hào)觸發(fā)以控制所述常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止；以及 一電力整合背板，與所述電力供應(yīng)模塊連接，所述電力整合背板具有一整合輸出單元以及一待機(jī)耗能管理單元，所述整合輸出單元與每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊的所述工作電力調(diào)制單元及所述常備電力調(diào)制單元連接以整合所述工作電力以及所述常備電力而向一負(fù)載輸出，所述待機(jī)耗能管理單元?jiǎng)t根據(jù)所述負(fù)載的耗能狀況，來(lái)針對(duì)每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊的所述控制單元輸出一工作信號(hào)，使每一個(gè)所述控制單元依據(jù)所述工作信號(hào)來(lái)控制每一個(gè)所述常備電力調(diào)制單元為啟動(dòng)或停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊分別具有一外殼、以及一設(shè)置于所述外殼上并與所述控制單元連接的觸發(fā)開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊包含有一狀態(tài)指示燈，所述狀態(tài)指示燈連接所述控制單元并依據(jù)所述控制單元對(duì)所述常備電力調(diào)制單元的控制狀態(tài)產(chǎn)生色彩變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊的每一個(gè)所述工作電力調(diào)制單元包含有一連接所述外部電源的整流濾波單元、一連接所述整流濾波單元的功因校正單元、一變壓器、一脈寬控制單元、一開關(guān)元件以及一調(diào)制輸出單兀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低待機(jī)耗能的冗余電源系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)所述電力供應(yīng)模塊的所述控制單元為一半導(dǎo)體開關(guān)元件。
【文檔編號(hào)】H02J9/04GK203674782SQ201320844557
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】陳聰俊, 黃永欣 申請(qǐng)人:新巨企業(yè)股份有限公司