本發(fā)明是關(guān)于一種電源供應(yīng)器及電源供應(yīng)設(shè)備,且特別是一種切換式電源供應(yīng)器及使用該切換式電源供應(yīng)器的電源供應(yīng)設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升,所謂的云計(jì)算(cloudcomputing)也愈來愈普及,因此數(shù)據(jù)中心(datacenter)也愈蓋愈多,而每一數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也愈來愈大。隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模愈來愈大,其所需要的電能也會(huì)跟著加大,故所需要的切換式電源供應(yīng)器也愈來愈多。而且,為了要提供較大的功率,實(shí)務(wù)的做法是將數(shù)個(gè)切換式電源供應(yīng)器進(jìn)行并聯(lián),而非特別制作一個(gè)輸出功率較大的切換式電源供應(yīng)器。
然而,由于制作精度的關(guān)系,即使二個(gè)規(guī)格相等的切換式電源供應(yīng)器,其輸出電壓也會(huì)有些許的差異。請(qǐng)參照?qǐng)D1,圖1所示為公知的并聯(lián)使用的切換式電源供應(yīng)器的示意圖。在圖1中,二個(gè)切換式電源供應(yīng)器100,100’并聯(lián)使用,以將電力供給到同一個(gè)負(fù)載10。切換式電源供應(yīng)器100與切換式電源供應(yīng)器100’例如具有相同的額定輸出電壓且輸出功率相同,因此,理論上,切換式電源供應(yīng)器100與切換式電源供應(yīng)器100’能平均地供給電力至同一個(gè)負(fù)載10中。然而,因?yàn)橹瞥躺系脑?,切換式電源供應(yīng)器100與切換式電源供應(yīng)器100’的參考電壓會(huì)有所不同,而導(dǎo)致彼此的輸出電壓會(huì)有所差異。因此,若切換式電源供應(yīng)器100的參考電壓小于切換式電源供應(yīng)器100’的參考電壓,且切換式電源供應(yīng)器100與切換式電源供應(yīng)器100’都電性連接到同一個(gè)負(fù)載10時(shí),會(huì)導(dǎo)致切換式電源供應(yīng)器100’的回授電路所檢知到的電壓永遠(yuǎn)高于切換式電源供應(yīng)器100’本身的參考 電壓,而導(dǎo)致切換式電源供應(yīng)器100’不運(yùn)作,而完全由切換式電源供應(yīng)器100輸出電流。這樣一來,負(fù)載10所需的電力便無法由切換式電源供應(yīng)器100與切換式電源供應(yīng)器100’共同分擔(dān)。
另外,在數(shù)據(jù)中心內(nèi),多個(gè)切換式電源供應(yīng)器會(huì)排列在柜架(rack)上,根據(jù)熱空氣上升的原理,位于柜架上方的切換式電源供應(yīng)器操作溫度將會(huì)高于位于柜架下方的切換式電源供應(yīng)器,但這樣一來便可能導(dǎo)致上方的切換式電源供應(yīng)器的壽命會(huì)比下方的切換式電源供應(yīng)器還短。此時(shí),使用者可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)高置于下方的切換式電源供應(yīng)器的使用率,并將位于上方的切換式電源供應(yīng)器的使用率調(diào)低,從而使各個(gè)切換式電源供應(yīng)器的熱損耗趨于一致,來延長(zhǎng)切換式電源供應(yīng)器的生命周期。
目前,公知的作法是使用信號(hào)線與溝通匯流排(currentsharebus)去聯(lián)系每一臺(tái)切換式電源供應(yīng)器,以調(diào)整每一臺(tái)切換式電源供應(yīng)器的使用率,然而這會(huì)導(dǎo)致線路復(fù)雜且此信號(hào)線容易受到環(huán)境干擾造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
此外,節(jié)能減碳已蔚為趨勢(shì),有愈來愈多的數(shù)據(jù)中心或制造工廠開始使用再生能源(例如:太陽能面板或風(fēng)力發(fā)電機(jī)),以為環(huán)境貢獻(xiàn)一些心力。然而,受限于天氣狀況,再生能源的供應(yīng)往往沒那么穩(wěn)定或充足,因此大部分的數(shù)據(jù)中心或制造工廠都不會(huì)只單純依靠再生能源,仍然會(huì)合并使用由一般電廠所提供的市電。然而,對(duì)于不同種類的輸入電源,必須搭配使用不同的切換式電源供應(yīng)器,而不同的切換式電源供應(yīng)器就會(huì)有參考電壓彼此不同,而無法并聯(lián)使用的問題。因此,當(dāng)不同種類的輸入電源合并使用時(shí),一般是將再生能源所產(chǎn)生的電力儲(chǔ)存在一蓄電池中,再由蓄電池輸出電力給數(shù)據(jù)中心。然而,由于再生能源所產(chǎn)生的電源需要儲(chǔ)存到蓄電池后再進(jìn)行輸出,這會(huì)降低輸出效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述的問題,本發(fā)明其中一目的在于提供一種切換式電源供應(yīng)器,此切換式電源供應(yīng)器無須使用信號(hào)線與溝通匯流排便可達(dá)到調(diào)整使用率的目的。
基于上述目的與其他目的,本發(fā)明提供一種切換式電源供應(yīng)器,此切換式電源供應(yīng)器具有一輸入端及一輸出端。此切換式電源供應(yīng)器包括一功率級(jí)電路、一電流傳感器、一電流監(jiān)測(cè)器、一增益模塊、一分壓電路、一回授電路、與一交換式電源控制器。其中,功率級(jí)電路是耦接于輸入端及輸出端之間,電流傳感器是耦接至并傳感該功率級(jí)電路以產(chǎn)生一電流傳感值。電流監(jiān)測(cè)器耦接至電流傳感器,用以根據(jù)電流傳感值產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的傳感值。增益模塊耦接于電流監(jiān)測(cè)器,用以提供一增益值,使傳感值通過增益值以產(chǎn)生一第一回授值。分壓電路耦接至輸出端,用以根據(jù)該輸出端上的一輸出電壓進(jìn)行分壓以產(chǎn)生一第二回授值?;厥陔娐否罱又岭娏鞅O(jiān)測(cè)器及分壓電路,用以根據(jù)第一回授值及第二回授值的和(亦即:加總回授值)產(chǎn)生一回授信號(hào)。交換式電源控制器耦接于回授電路及功率級(jí)電路之間,用以根據(jù)回授信號(hào)控制功率級(jí)電路的電源轉(zhuǎn)換。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,電流傳感器耦接至功率級(jí)電路的后端以傳感該功率級(jí)電路的一輸出電流,且電流監(jiān)測(cè)器根據(jù)電流傳感值輸出電流產(chǎn)生該對(duì)應(yīng)的傳感值,并放大該傳感值以產(chǎn)生該第一回授值。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,電流傳感器包括一電流傳感電阻,該電流傳感電阻耦接于功率級(jí)電路及輸出端之間。其中,電流監(jiān)測(cè)器耦接至電流傳感電阻兩端以傳感輸出電流流過電流傳感電阻所產(chǎn)生的傳感值,并根據(jù)傳感電壓產(chǎn)生傳感值。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,電流傳感器耦接至與功率級(jí)電路的一內(nèi)部 變壓器串聯(lián)之一電流變壓器的一二次側(cè)以傳感一二次側(cè)電流。電流監(jiān)測(cè)器根據(jù)二次側(cè)電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感值,并放大傳感值以產(chǎn)生第一回授值。
上述的切換式電源供應(yīng)器中,電流傳感器包括一電流變壓器、一整流濾波電路、及一取樣電路。電流變壓器耦接至功率級(jí)電路的一初級(jí)側(cè),用以傳感流過該初級(jí)側(cè)的初級(jí)側(cè)電流以產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的傳感電流至二次側(cè)。整流濾波電路耦接至該流變壓器,用以對(duì)傳感電流進(jìn)行整流及濾波以產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的第一傳感電壓。取樣電路耦接至整流濾波電路,用以對(duì)第一傳感電壓進(jìn)行取樣以產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的第二傳感電壓。電流監(jiān)測(cè)器耦接至取樣電路,用以根據(jù)第二傳感電壓產(chǎn)生傳感值。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,分壓電路包括一第一電阻、一第二電阻及一第三電阻,該第一電阻、第二電阻及第三電阻是串聯(lián)耦接于輸出端及一接地端之間。第一電阻及第二電阻的共同端輸出第一回授值及第二回授值的和至回授電路。第二電阻及第三電阻的共同端耦接至電流監(jiān)測(cè)器以接收傳感值。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,增益模塊耦接于電流監(jiān)測(cè)器及接地端之間,增益模塊所產(chǎn)生的傳感值是輸出至第二電阻及第三電阻的共同端。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,增益模塊為一可變電阻,該可變電阻借由其可變的阻值而調(diào)整增益值。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,還包括一調(diào)整接口,該調(diào)整接口耦接到增益模塊,通過該調(diào)整接口可對(duì)增益值進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整接口更進(jìn)一步耦接到回授電路,以控制該回授電路的一參考電壓。而且,調(diào)整接口更進(jìn)一步耦接到分壓電路,通過調(diào)整接口可對(duì)加總回授值進(jìn)行調(diào)整。
基于上述目的與其他目的,本發(fā)明還提供一種電源供應(yīng)設(shè)備。電源供應(yīng)設(shè)備包括至少二上述的切換式電源供應(yīng)器,且該二切換式電源供應(yīng)器的輸出端并 聯(lián)耦接。而且,二切換式電源供應(yīng)器是可分別連接至不同種類的輸入電源。
在上述的切換式電源供應(yīng)器中,二切換式電源供應(yīng)器的額定輸出功率彼此不同?;蛘?,二切換式電源供應(yīng)器的增益值也彼此不同。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更能明顯易懂,下文將以實(shí)施例并配合所附圖式,作詳細(xì)說明如下。需注意的是,所附圖式中的各組件僅是示意,并未按照各組件的實(shí)際比例進(jìn)行繪示。
附圖說明
圖1所示為公知的并聯(lián)使用的切換式電源供應(yīng)器的示意圖;
圖2a所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的方塊圖;
圖2b所示為第一實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖;
圖3所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的其中一實(shí)施例;
圖4a所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的方塊圖;
圖4b所示為第二實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖;
圖5所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的另外一實(shí)施例;
圖6所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖;
圖7所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的再一實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2a與圖2b,圖2a所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的方塊圖,圖2b所示為第一實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖。在本實(shí)施例中,切換式電源供應(yīng)器1具有一輸入端in及一輸出端out,此切換式電源供應(yīng)器1包括一功率級(jí)電路11、一電流傳感器12、一電流監(jiān)測(cè)器13、一分壓電路14、一回授電路15、與一交換式電源控制器16。其中,功率級(jí)電路11是耦接于輸入 端in及輸出端out之間,而電流傳感器12耦接至功率級(jí)電路11的后端以傳感功率級(jí)電路11的一輸出電流io。在本實(shí)施例中,電流傳感器12包括一電流傳感電阻rs,該電流傳感電阻rs耦接于功率級(jí)電路11及輸出端out之間。電流監(jiān)測(cè)器13耦接至電流傳感器12,用以根據(jù)輸出電流io產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的傳感值vs,并放大該傳感值vs以產(chǎn)生一第一回授值vk。分壓電路14耦接至輸出端out,用以根據(jù)輸出端out上的一輸出電壓vo進(jìn)行分壓以產(chǎn)生一第二回授值vd。在本實(shí)施例中,分壓電路14包括一第一分壓電路141與一第二分壓電路142,其中第一分壓電路141包括一第一電阻r1,而第二分壓電路142則包括一第二電阻r2及一第三電阻r3,第一電阻r1、第二電阻r2、及第三電阻r3是串聯(lián)耦接于輸出端out及接地端gnd之間。其中,第一回授值vk及第二回授值vd的和vfb(以下稱「加總回授值vfb」)是從第一電阻r1及第二電阻r2的共同端輸出,而第二電阻r2及第三電阻r3的共同端則耦接至電流監(jiān)測(cè)器13以接收傳感值vk。
在本實(shí)施例中,功率級(jí)電路11的輸出端還包括一濾波電路(未繪示),該濾波電路包括至少一電容,用來穩(wěn)壓與濾波。而且,功率級(jí)電路11可為非隔離型拓?fù)滢D(zhuǎn)換器或隔離型拓?fù)滢D(zhuǎn)換器。非隔離型拓?fù)滢D(zhuǎn)換器例如為升壓式轉(zhuǎn)換器(boostconverter)、降壓式轉(zhuǎn)換器(buckconverter)、或speic轉(zhuǎn)換器(speicconverter),而隔離型拓?fù)滢D(zhuǎn)換器例如為返馳式變換器(flybackconverter)、順向式變換器(forwardconverter)、半橋式變換器(half-bridgeconverter)、或諧振式變換器(resonantconverter)等。
此外,在本實(shí)施例中,增益模塊132耦接于電流監(jiān)測(cè)器13及接地端gnd之間,用以提供一增益值k,使偵測(cè)值通過增益值k產(chǎn)生傳感值vk,此傳感值vk是輸出至第二電阻r2及第三電阻r3的共同端。增益模塊132例如為一可變電阻,此可變電阻借由其可變的阻值來調(diào)整增益值k。
回授電路15耦接至該電流監(jiān)測(cè)器13及分壓電路14,用以根據(jù)第一回授值vk及第二回授值vd的和vfb產(chǎn)生一回授信號(hào)s1。在本實(shí)施例中,第一回授值vk及第二回授值vd的和vfb是與回授電路15中的參考電壓vref相比較,當(dāng)加總回授值vfb超過參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)產(chǎn)生回授信號(hào)s1,此回授信號(hào)s1會(huì)傳送到交換式電源控制器16。交換式電源控制器16耦接于回授電路15及功率級(jí)電路11之間,用以根據(jù)回授信號(hào)s1控制功率級(jí)電路11的電源轉(zhuǎn)換。當(dāng)交換式電源控制器16接受到回授信號(hào)s1后,便會(huì)調(diào)降功率級(jí)電路11的輸出電流。在本實(shí)施例中,交換式電源控制器16是依據(jù)功率級(jí)電路11之拓樸而選用對(duì)應(yīng)的控制器,例如:脈沖寬度調(diào)變(pulsewidthmodulation,pwm)電路或脈波頻率調(diào)變(pulsefrequencymodulation,pfm)電路等。
再來,請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3,圖3所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的其中一實(shí)施例。其中,此電源供應(yīng)設(shè)備包括一切換式電源供應(yīng)器1a與一切換式電源供應(yīng)器1,切換式電源供應(yīng)器1a的電路結(jié)構(gòu)是相同于切換式電源供應(yīng)器1的電路結(jié)構(gòu),且切換式電源供應(yīng)器1a與切換式電源供應(yīng)器1具有相同的額定輸出功率與增益值。切換式電源供應(yīng)器1a與切換式電源供應(yīng)器1的輸入端都是耦接到相同種類的輸入電源(例如:市電),而輸出端則皆是耦接到同一個(gè)負(fù)載10,且由于切換式電源供應(yīng)器1的參考電壓較高的關(guān)系,切換式電源供應(yīng)器1的實(shí)際輸出電流io會(huì)遠(yuǎn)高于切換式電源供應(yīng)器1a的輸出電流io。此時(shí),在切換式電源供應(yīng)器1中,電流傳感器12會(huì)傳感到功率級(jí)電路11的輸出電流io,且電流監(jiān)測(cè)器13與分壓電路14也會(huì)分別對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生第一回授值vk與第二回授值vd。也由于切換式電源供應(yīng)器1的輸出電流io較大,故其所產(chǎn)生的第一回授值vk也會(huì)較大,也因此切換式電源供應(yīng)器1的加總回授值vfb會(huì)更快超過參考電壓vref。當(dāng)加總回授值vfb超過參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)產(chǎn)生并傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而 使功率級(jí)電路11的輸出電流io下降。隨著輸出電流io的下降,第一回授值vk也會(huì)下降,從而導(dǎo)致加總回授值vfb跟著下降。當(dāng)加總回授值vfb低于參考電壓vref時(shí),回授電路15便不會(huì)再傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而使交換式電源控制器16再次調(diào)高功率級(jí)電路11的輸出電流io。
當(dāng)功率級(jí)電路11的輸出電流io下降時(shí),因?yàn)樨?fù)載10需要固定的能量供給,切換式電源供應(yīng)器1a的功率級(jí)電路11的輸出電流io便會(huì)上升,同時(shí)也會(huì)連帶使切換式電源供應(yīng)器1a的電流監(jiān)測(cè)器13產(chǎn)生的第一回授值vk提高,從而讓加總回授值vfb也會(huì)跟著提高。之后,當(dāng)切換式電源供應(yīng)器1a的加總回授值vfb超過參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)產(chǎn)生并傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而使功率級(jí)電路11的輸出電流io下降。
由上可知,當(dāng)切換式電源供應(yīng)器1的輸出電流io較高時(shí),切換式電源供應(yīng)器1a的輸出電流io便會(huì)降低;反之,當(dāng)切換式電源供應(yīng)器1的輸出電流io降低時(shí),切換式電源供應(yīng)器1a的輸出電流io便會(huì)提高,如此周而復(fù)始。因此,當(dāng)二個(gè)第一實(shí)施例所示的切換式電源供應(yīng)器1,1a并聯(lián)后,即使二者實(shí)際的參考電壓有所差異,但借由圖2a、圖2b、與圖3所示的方式,亦即借由電流傳感器12、電流監(jiān)測(cè)器13、與分壓電路14所構(gòu)成的控制機(jī)制,可使切換式電源供應(yīng)器1與切換式電源供應(yīng)器1a共同分擔(dān)負(fù)載10所需的電力。也就是說,相較于公知,負(fù)載10所需的電力可由切換式電源供應(yīng)器1與切換式電源供應(yīng)器1a共同分擔(dān),且無須使用到信號(hào)線與溝通匯流排。在圖3中,僅繪示出二個(gè)并聯(lián)的切換式電源供應(yīng)器,但即使將更多個(gè)(例如:3個(gè)、4個(gè))切換式電源供應(yīng)器并聯(lián),也是能達(dá)到相似的效果。
請(qǐng)參照?qǐng)D4a與圖4b,圖4a所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的方塊圖,圖4b所示為第二實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖。在本實(shí)施例 中,與第一實(shí)施例相同的組件將標(biāo)以相同的組件符號(hào)。切換式電源供應(yīng)器1’具有一輸入端in及一輸出端out,此切換式電源供應(yīng)器1’包括一功率級(jí)電路11’、一電流傳感器12’、一電流監(jiān)測(cè)器13、一分壓電路14、一回授電路15、與一交換式電源控制器16。其中,功率級(jí)電路11’耦接于輸入端in及該輸出端out之間,且功率級(jí)電路11’具有一內(nèi)部變壓器111’,而此內(nèi)部變壓器111’還串聯(lián)有一電流變壓器121’。內(nèi)部變壓器111’是耦接至電流變壓器121’的一二次側(cè)以傳感一二次側(cè)電流is。更詳細(xì)的說,電流變壓器121’耦接至功率級(jí)電路11’的一初級(jí)側(cè),用以傳感流過初級(jí)側(cè)的初級(jí)側(cè)電流ip以于電流變壓器121’的二次側(cè)產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的傳感電流(is)。此外,整流濾波電路122'耦接至電流變壓器121’,用以對(duì)傳感電流進(jìn)行整流及濾波以產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的第一傳感電壓。取樣電路123’耦接至整流濾波電路122’,用以對(duì)第一傳感電壓進(jìn)行取樣以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一傳感值vs’。
在本實(shí)施例中,功率級(jí)電路11’與電流傳感器12'是整合在一起,在圖4a中功率級(jí)電路11’與電流傳感器12'是用一虛線相區(qū)隔。電流監(jiān)測(cè)器13耦接至電流傳感器12’,用以根據(jù)二次側(cè)電流is產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感值vs’,并放大傳感值vs’以產(chǎn)生一第一回授值vk’。分壓電路14耦接至輸出端out,用以根據(jù)輸出端out上的一輸出電壓vo進(jìn)行分壓以產(chǎn)生一第二回授值vd。在本實(shí)施例中,分壓電路14包括一第一分壓電路141與一第二分壓電路142,其中第一分壓電路141包括一第一電阻r1,而第二分壓電路142則包括一第二電阻r2及一第三電阻r3,第一電阻r1、第二電阻r2、及第三電阻r3是串聯(lián)耦接于輸出端out及接地端gnd之間。
回授電路15耦接至該電流監(jiān)測(cè)器13及分壓電路14,用以根據(jù)第一回授值vk’及第二回授值vd的和vfb(亦即:加總回授值vfb)產(chǎn)生一回授信號(hào)s1。在本實(shí)施例中,加總回授值vfb是與回授電路15中的參考電壓vref相比較,當(dāng)加總回授值vfb超過參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)產(chǎn)生回授信號(hào)s1,此回授信號(hào)s1會(huì) 傳送到交換式電源控制器16。交換式電源控制器16耦接于回授電路15及功率級(jí)電路11之間,用以根據(jù)回授信號(hào)s1控制功率級(jí)電路11的電源轉(zhuǎn)換。當(dāng)交換式電源控制器16接受到回授信號(hào)s1后,便會(huì)調(diào)降功率級(jí)電路11的輸出電流io。
此外,因?yàn)閳D2a與圖2b所使用的電流傳感器12是為一串聯(lián)于功率級(jí)電路11的電流傳感電阻rs,當(dāng)大電流經(jīng)過該電流傳感電阻rs會(huì)有很大的損耗,因此切換式電源供應(yīng)器可使用圖4a與圖4b的架構(gòu)。也就是說,在需要高額定輸出功率或大電流輸出的情況下,圖3中的切換式電源供應(yīng)器1a與切換式電源供應(yīng)器1也可采用如圖4a與圖4b的切換式電源供應(yīng)器1’,也能達(dá)到同樣的效果,亦即:負(fù)載10所需的電力可以被各個(gè)切換式電源供應(yīng)器分擔(dān)。
在圖3中,負(fù)載10是被切換式電源供應(yīng)器1a與切換式電源供應(yīng)器1所分擔(dān)。然而,因?yàn)榱慵恼`差造成回授條件有所差別,故各臺(tái)切換式電源供應(yīng)器的輸出電流會(huì)有不均的情況,若要使切換式電源供應(yīng)器1a與切換式電源供應(yīng)器1平均分擔(dān)負(fù)載10所需的電流,使用增益模塊調(diào)整至各臺(tái)切換式電源供應(yīng)器有相同的回授條件即可。
在某些狀況下,即使所使用的切換式電源供應(yīng)器具有相同額定輸出功率,但使用者卻希望各切換式電源供應(yīng)器在實(shí)際上有不同的輸出功率。例如,在數(shù)據(jù)中心內(nèi),考慮到熱空氣上升、冷空氣下降的物理現(xiàn)象,在使用率相同的情況下,位于上方的切換式電源供應(yīng)器的溫度會(huì)大于置于下方的切換式電源供應(yīng)器的溫度。因此,使用者會(huì)希望調(diào)高置于下方的切換式電源供應(yīng)器的使用率,并將位于上方的切換式電源供應(yīng)器的使用率調(diào)低,從而使各個(gè)切換式電源供應(yīng)器的熱損耗趨于一致。此時(shí),就可以對(duì)各切換式電源供應(yīng)器的增益值k進(jìn)行調(diào)整,以下將舉例說明。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5,圖5所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的另外一實(shí)施例。其中, 此電源供應(yīng)設(shè)備包括一切換式電源供應(yīng)器2a與一切換式電源供應(yīng)器2,切換式電源供應(yīng)器2a與切換式電源供應(yīng)器2具有相同的額定輸出功率,但卻具有不同的增益值。在本實(shí)施例中,切換式電源供應(yīng)器2a的增益值k2a大于切換式電源供應(yīng)器2的增益值k2,因此在數(shù)據(jù)中心內(nèi),切換式電源供應(yīng)器2a是放在切換式電源供應(yīng)器2的上方。在本實(shí)施例中,切換式電源供應(yīng)器2a與切換式電源供應(yīng)器2例如是采用圖4a與圖4b所示的切換式電源供應(yīng)器。以下,將結(jié)合圖4a、圖4b、與圖5進(jìn)行說明。
當(dāng)切換式電源供應(yīng)器2a與切換式電源供應(yīng)器2被啟動(dòng)后,其個(gè)別的電流監(jiān)測(cè)器13皆會(huì)產(chǎn)生第一回授值vk',然而由于切換式電源供應(yīng)器2a具有較大的增益值k,因此切換式電源供應(yīng)器2a的第一回授值vk'會(huì)較大。也因此,切換式電源供應(yīng)器2a的加總回授值vfb也會(huì)較切換式電源供應(yīng)器2的加總回授值vfb來得大。這樣一來,切換式電源供應(yīng)器2a的回授電路15也會(huì)較快產(chǎn)生回授信號(hào)s1,而調(diào)降功率級(jí)電路11的輸出電流io。當(dāng)輸出電流io被調(diào)降后,加總回授值vfb也會(huì)跟著下降,當(dāng)加總回授值vfb下降到低于參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)停止傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而使功率級(jí)電路11的輸出電流io再次升高,如此周而復(fù)始。
反之,在切換式電源供應(yīng)器2中,由于負(fù)載10需要固定的能量供給,因此當(dāng)切換式電源供應(yīng)器2a的輸出電流io下降時(shí),切換式電源供應(yīng)器2的輸出電流io便會(huì)提高,這會(huì)導(dǎo)致切換式電源供應(yīng)器2的第一回授值vk'與加總回授值vfb也跟著提高,當(dāng)切換式電源供應(yīng)器2的加總回授值vfb超過參考電壓vref時(shí),回授電路15便會(huì)產(chǎn)生并傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而使切換式電源供應(yīng)器2的輸出電流io下降,如此周而復(fù)始。
綜上可知,即使切換式電源供應(yīng)器2a與切換式電源供應(yīng)器2具有相同的額定 輸出功率,但由于切換式電源供應(yīng)器2a具有較高的增益值k,故在整體運(yùn)作時(shí)間內(nèi),切換式電源供應(yīng)器2a的實(shí)際輸出功率便會(huì)低于切換式電源供應(yīng)器2的實(shí)際輸出功率,從而達(dá)到使二個(gè)切換式電源供應(yīng)器2,2a的熱損耗趨于一致的目的。
請(qǐng)參照?qǐng)D6,圖6所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器的電路圖。相較于圖2b所示的切換式電源供應(yīng)器1,本實(shí)施例的切換式電源供應(yīng)器3還包括一調(diào)整接口17,該調(diào)整接口17是耦接到增益模塊132、回授電路15、與第二分壓電路142,以分別對(duì)增益模塊132的增益值k、回授電路15的參考電壓vref、與第二分壓電路142的第三電阻r3的電阻值進(jìn)行調(diào)整。其中,調(diào)整接口17例如是借由調(diào)整第三電阻r3的電阻值以改變第二回授值vd。借由調(diào)整增益值k,可對(duì)加總回授值vfb進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)加總回授值vfb愈高或參考電壓vref愈低,回授電路15便會(huì)愈早產(chǎn)生并傳送回授信號(hào)s1至交換式電源控制器16,而使功率級(jí)電路11的輸出電流io下降。此外,圖4a所示的切換式電源供應(yīng)器1’也可設(shè)置調(diào)整接口17。另外,調(diào)整接口17也可只與增益模塊132、回授電路15、及第二分壓電路142的其中之一進(jìn)行耦接,而無須與全部進(jìn)行耦接。也就是說,只要改變?cè)鲆婺K132的增益值k、回授電路15的參考電壓vref、及第二分壓電路142的第三電阻r3的電阻值的其中之一參數(shù),都可以調(diào)整各臺(tái)交換式電源供應(yīng)器于并聯(lián)使用時(shí)的輸出功率比例。
請(qǐng)參照?qǐng)D7,圖7所示為本發(fā)明的電源供應(yīng)設(shè)備的再一實(shí)施例。其中,此電源供應(yīng)設(shè)備包括一切換式電源供應(yīng)器3、一切換式電源供應(yīng)器3’、與一切換式電源供應(yīng)器3”。此外,切換式電源供應(yīng)器3是耦接到市電20,切換式電源供應(yīng)器3’是耦接到太陽能面板30,而切換式電源供應(yīng)器3”是耦接到風(fēng)力發(fā)電機(jī)40。此外,切換式電源供應(yīng)器3,3’,3”彼此間的額定輸出功率并不相同,但切換式電源供應(yīng)器3,3’,3”的電路結(jié)構(gòu)都與圖4a所示的切換式電源供應(yīng)器1’相同或相似,具有由 電流傳感器12’、電流監(jiān)測(cè)器13、與分壓電路14所構(gòu)成的控制機(jī)制,因此切換式電源供應(yīng)器3,3’,3”彼此之間可并聯(lián)使用。相較于公知,本實(shí)施例的電源供應(yīng)設(shè)備無需使用到蓄電池,故輸出效率較高。
綜上所述,使用本發(fā)明的交換式電源供應(yīng)器可以達(dá)到以下的功效:
(1)相同種類的輸入電源且相同額定輸出功率的切換式電源供應(yīng)器可兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)使用;
(2)不同種類的輸入電源且相同額定輸出功率的切換式電源供應(yīng)器可兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)使用;
(3)相同種類的輸入電源且不同額定輸出功率的切換式電源供應(yīng)器可兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)使用;
(4)不同種類的輸入電源且不同額定輸出功率的切換式電源供應(yīng)器可兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)使用;
(5)上述的切換式電源供應(yīng)器在并聯(lián)情況下可以任意調(diào)整每個(gè)切換式電源供應(yīng)器的負(fù)擔(dān)比例。
上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例,雖遭所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員任意進(jìn)行修改,均不會(huì)脫離如權(quán)利要求書中所欲保護(hù)的范圍。