CN201398092Y - 备援式电源的背板架构 - Google Patents
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Abstract
一种备援式电源的背板架构，该备援式电源是由一背板连接多个电源供应器所构成。该电源供应器则向该背板提供一输出电力、一正常工作信号(PG信号)以及一电流平衡信号，该电流平衡信号用于提供给一功率平衡单元以平衡多个电源供应器的输出，而该背板包括一取得该输出电力的电力整合单元以及一取得该正常工作信号的侦测单元。其中该背板更连接一功率运算单元，该功率运算单元取得该电流平衡信号以及该正常工作信号，并根据该电流平衡信号与该正常工作信号的运算结果而产生一功率总和信号传送至一负载系统。因此，通过该电流平衡信号以及该正常工作信号的运算而得到该备援式电源的功率数值。
Description
技术领域
一种备援式电源的背板架构，特别是指连接多个电源供应器且整合多个电源供应器输出的背板改良架构。
背景技术
为避免电源突然发生故障或断电，备援式电源系统已经是电子业所常用的电源设备。备援式电源系统主要采用并联式来电力连接两台以上电源供应器，当其中一台电源供应器产生异常故障时，其余电源供应器将仍持续输出稳定电力供电子装置工作。具体而言，备援式电源系统主要是利用一固定多个电源供应器的固定框架以及一电性连接多个电源供应器的电力背板所构成，其中该电力背板上至少设有侦测电源供应器状态的侦测电路、整合多个电源供应器的功率平衡电路、跳脱异常状态的保护电路等等。
上述电力背板的架构可见于中国台湾专利证书第1271015号“具备交直流电力输入之备援式电源供应器”，根据该专利的说明书以及附图，该专利披露至少一直流/直流电源供应器以及至少一交流/直流电源供应器连接于一电力控制电路板，其中该电力控制电路板包含有一控制直流/直流电源供应器及交流/直流电源供应器输出功率比例的功率平衡单元、一用以侦测直流/直流电源供应器及交流/直流电源供应器工作状态的侦测电路、以及一整合直流电力的电力输出电路，其中该功率平衡单元用于决定个别电源供应器的输出功率比，而该侦测电路取得上述电源供应器的一正常工作信号(PG信号)而判断该电源供应器是否正常工作，该些电源供应器的电力经由该电力输出电路整合输出至负载。
上述该功率平衡单元在电力背板中原本是用以控制多个电源供应器提供相同的电流(在相同输出电压的条件下，相同电流就代表输出相同的功率)，而实际应用中，任一电源供应器可能出现老化或输出阻抗差异等无法平均负担相同功率电力的状况，如果强制使其提供相同功率电力，则容易使老化或故障的电源供应器超载而加快老化或故障。为维持该电器设备正常工作，另一电源供应器被迫完全负担输出的电力而也超出负载，大幅减少该备援式电源供应系统的使用寿命，因此发展出主电力单元的电流负载分配技术(Current Sharing Technique)以解决上述问题，如美国专利申请第20060273740号所示。电流负载技术装置是侦测其输出的直流电力功率后，根据其侦测的电流信号进而反馈一信号给该主电力单元再次进行输出电力的调整，如此当所侦测主电力单元的输出电力发生异常，会抑制其输出的直流电力，并偕同另一主电力单元提供较高的直流电力，如此所有的主电力单元都获得最佳电力输出调配，延长该备援式电源供应系统的寿命并减少突然发生损毁的情况。
虽然备援式电源系统在上述现有技术中已改善了实际使用的安全性以及系统耐用度，但备援式电源系统更需根据负载系统电力需求的规格而改变。近来，INTEL为了限制系统用电而达到节能的效果，进而要求以后的电源系统需提供输出瓦特数给负载系统以评估耗能。因此现今的电源供应器仍需根据负载系统的需求而修改其架构。
实用新型内容
综上所述，已知的备援式电源系统虽具有整合电力以及判断电源供应器是否正常工作的功能，但以后的负载系统需由该备援式电源系统主动提供输出功率。因此提出本实用新型以便改善现有的备援式电源系统架构，使其可提供输出功率至该负载系统。
本实用新型为一种备援式电源的背板架构，该备援式电源是由一背板连接多个电源供应器所构成。该背板具有多个连接电源供应器用的连接埠，该电源供应器则向该背板提供一输出电力、一正常工作信号(PG信号)以及一电流平衡信号，且设一功率平衡单元取得该电流平衡信号以平衡多个电源供应器的输出，而该背板包括一取得该输出电力的电力整合单元以及一取得该正常工作信号的侦测单元。其中该功率平衡单元取连接多个电源供应器后，该功率平衡单元调整多个电源供应器的电流平衡信号具有相同的电流大小，并由此使该电源供应器平均输出功率。而该正常工作信号供该侦测单元判断电源供应器是否良好。本实用新型的特征在于该背板还连接一电性连接该功率平衡单元以及该侦测单元的功率运算单元，该功率运算单元取得该电流平衡信号以及该正常工作信号并根据该电流平衡信号与该正常工作信号的运算结果而产生一功率总和信号传送至一负载系统。因此，通过该电流平衡信号以及该正常工作信号的运算而得到该备援式电源的功率数值。
综上所述，本实用新型具有可符合负载系统需求的优点，并且本实用新型的电路架构简单，使现有规格的备援式电源系统不需经过大幅度的电路设计变动，为一较节省成本的实用新型。
附图说明
图1为本实用新型一实施电路的方块图。
图2为本实用新型另一实施电路的方块图。
具体实施方式
本实用新型为一种备援式电源的背板架构，参照图1的电路方块图。其中，该备援式电源由多个电源供应器1、2并联式电力连接一背板所构成，其中该备援式电源采用N+M组电源供应器1、2，该N≥1且M≥1，其中N为驱动电气设备工作的电力功率负载总和所需的电源供应器1、2数目，M为可允许电源供应器1、2损坏的数目。每台电源供应器1、2都电力连接一外部的电力源51、52以转换电力输出。该电源供应器1、2提供一输出电力101、201、一正常工作信号102、202(亦即PG信号)以及一电流平衡信号103、203，该背板则整合该些电源供应器1、2的输出电力101、201供应一负载系统4的电力需求。
其中，该背板至少具有一取得该输出电力101、201的电力整合单元33以及一取得该正常工作信号102、202的侦测单元32，其中该正常工作信号102、202供该侦测单元32判断该电源供应器1、2已启动且可正常输出。多个电源供应器1、2之间还连接一取得该电流平衡信号103、203的功率平衡单元31，而该电流平衡信号103、203通过该功率平衡单元31实现电源供应器1、2的信号交换(即业界已知的“handshaking”)，并且通过该功率平衡单元31对两电源供应器1、2的控制而达到平衡的状态，此时多个电源供应器1、2的电流平衡信号103、203应具有相同大小的电流。
而本实用新型的特征在于，该背板还具有一功率运算单元35，该功率运算单元35取得该正常工作信号102、202以及该电流平衡信号103、203。由于该电源供应器1、2经过功率平衡单元31调节后输出的电流平衡信号103、203是相同的，因此该功率运算单元35根据该正常工作信号102、202判断该背板连接的电源供应器1、2数量，并通过所判断的电源供应器1、2数量与电流平衡信号103、203的大小而计算多个电源供应器1、2的功率总和，进而产生一功率总和信号351传送至该负载系统4。其中该功率运算单元35可包含一计算该正常工作信号102、202数量的计数器，以及取得该数量并与电流平衡信号103、203乘积作为该功率总和信号351的一乘法电路，然而由于执行计数以及乘法的逻辑运算电路为业界已知的基本电路，因此本实用新型并不限定该功率运算单元35的电路架构，只要能够执行本实用新型上述的功能的电路都应在本实用新型的范围中。而该功率运算单元35可整合在该背板的电路中，或者独立设成一集成电路芯片连接于背板上，又或者可设一小型的印刷电路板并插设或焊接于该背板上。因此，可不需重新设计该背板的电路，通过设置该功率运算单元35于该背板上获取该正常工作信号102、202以及电流平衡信号103、203而计算备援式电源系统的总和功率，具有节省修改成本以及适用现有背板规格的优点。
图1所示的电源供应器1、2可为直流转直流或交流转直流或者为交直流两用，参照图2，该背板可连接至少一交流/直流电源供应器11以及至少一直流/直流电源供应器21，并且它们分别连接一交流电力源510以及一直流电力源520，该交流/直流电源供应器11与直流/直流电源供应器21同样提供一输出电力101、201、一正常工作信号102、202(亦即PG信号)以及一电流平衡信号103、203，且分别由该侦测单元32、电力整合单元33取得该正常工作信号102、202(亦即PG信号)与输出电力101、201，该电流平衡信号103、203由该功率平衡单元31取得并达到该交流/直流电源供应器11与直流/直流电源供应器21之间的输出平衡。而该功率运算单元35取得该正常工作信号102、202以及该电流平衡信号103、203而计算整个备援式电源的功率总和，因而产生该功率总和信号351给该负载系统4，以满足负载系统4需判断耗电量的功能需求。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。在上述实施例中，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种备援式电源的背板架构，其中所述背板连接多个电源供应器(1、2)，所述电源供应器(1、2)提供一输出电力(101、201)、一正常工作信号(102、202)以及一电流平衡信号(103、203)，其中一功率平衡单元(31)取得所述电流平衡信号(103、203)以调整多个电源供应器(1、2)输出的平衡，且所述背板包括一取得所述输出电力(101、201)的电力整合单元(33)以及一取得所述正常工作信号(102、202)的侦测单元(32)，其特征在于，所述背板还连接：
一取得所述电流平衡信号(103、203)以及所述正常工作信号(102、202)的功率运算单元(35)，所述功率运算单元(35)根据所述电流平衡信号(103、203)与所述正常工作信号(102、202)的运算结果而产生一功率总和信号(351)传送至一负载系统(4)。
2.根据权利要求1所述的备援式电源的背板架构，其特征在于，所述功率运算单元(35)包含一计算所述正常工作信号(102、202)数量的计数器，以及计算所述数量与电流平衡信号(103、203)乘积作为所述功率总和信号(351)的一乘法电路。
3.根据权利要求1或2所述的备援式电源的背板架构，其特征在于，所述功率运算单元(35)整合于所述背板中。
4.根据权利要求1或2所述的备援式电源的背板架构，其特征在于，所述功率运算单元(35)为一集成电路芯片连接于所述背板上。
5.根据权利要求1或2所述的备援式电源的背板架构，其特征在于，所述功率运算单元(35)为一印刷电路板插设或焊接于所述背板上。
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| CN2009201457606U CN201398092Y (zh) | 2009-04-09 | 2009-04-09 | 备援式电源的背板架构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102664451A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-09-12 | 朱林弟 | 一种断电侦测电路及其侦测方法 |
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2009
- 2009-04-09 CN CN2009201457606U patent/CN201398092Y/zh not_active Expired - Lifetime
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