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TW201300985A - 斷電延遲電路及電源供應系統 - Google Patents

斷電延遲電路及電源供應系統 Download PDF

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TW201300985A
TW201300985A TW100121919A TW100121919A TW201300985A TW 201300985 A TW201300985 A TW 201300985A TW 100121919 A TW100121919 A TW 100121919A TW 100121919 A TW100121919 A TW 100121919A TW 201300985 A TW201300985 A TW 201300985A
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secondary winding
electrode
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Yi-Guo Chiu
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
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Abstract

一種斷電延遲電路,包括電容、初級繞組、第一及第二次級繞組。初級繞阻的正輸入端經由第一二極體接收輸入電源並輸出電源訊號至負載電路,負輸入端經由並聯的第一及第二開關支路接地。第一與第二次級繞組的高壓端連接電容的一端,低壓端分別經由第三及第四開關支路連接電容的另一端。第一次級繞組在輸入電源供電時,將流經初級繞組與第一開關支路的電源升壓後經由第三開關支路對電容充電。第二次級繞組在輸入電源斷電時,使電容經由該第二次級繞組及第四開關支路放電。初級繞組將放電訊號升壓後,經由第二開關支路輸出感應電源訊號至負載電路。

Description

斷電延遲電路及電源供應系統
本發明涉及電源電路,特別涉及一種斷電延遲電路。
電子設備的電源電路在斷電時,通常使用電容充放電為電子設備的負載電路,如中央處理器等,提供必要的電源。由於負載電路所需功率隨著其功能及處理速度的提升而日益增加,為在斷電時提供足夠的電源,電容的容值需隨之提升。然而,大容值的電容所提供的斷電延遲時間並不理想。
有鑑於此,需提供一種斷電延遲電路,利用較小容值的電容延長斷電延遲時間。
此外,還需提供一種電源供應系統。
一種斷電延遲電路,連接於電源供應單元與負載電路之間,包括第一二極體、升壓轉換電路、脈沖寬度調變控制器及迴授電路。第一二極體的陽極連接該電源供應單元。升壓轉換電路連接該第一二極體的陰極,用於輸出電源訊號至負載電路,包括初級繞組、第二二極體、第一開關、第一次級繞組、第二次級繞組、電容、第三二極體及第二開關。該初級繞阻的正輸入端連接該第一二極體的陰極並輸出該電源訊號至負載電路。該第二二極體的陰極連接該初級繞阻的負輸入端,陽極接地。第一開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第一電極連接該初級繞組的負輸入端,該第二電極接地。第一次級繞組與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第一次級繞組的匝數多於該初級繞組的匝數。第二次級繞組與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第二次級繞組的匝數少於該初級繞組的匝數,該第二次級繞組的高壓端連接該第一次級繞組的高壓端。電容的一端連接該第一次級繞組的高壓端。該第三二極體的陽極連接該電容的另一端,陰極連接該第一次級繞組的低壓端。第二開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第二開關的第一電極連接該第二次級繞組的低壓端,該第二開關的第二電極連接該電容的另一端。迴授電路連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於偵測該電源供應單元所提供的輸入電源是否斷電及產生第一迴授訊號。脈沖寬度調變控制器用於根據該第一迴授訊號產生脈沖寬度調變信號。其中,該迴授電路還用於根據該輸入電源是否斷電,發送該脈沖寬度調變訊號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
優選地,該迴授電路在該輸入電源供電時,發送該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極,在該輸入電源斷電時,發送該脈沖寬度調變訊號至該第二開關的控制極。
優選地,該迴授電路包括迴授單元、輸入偵測電路及第一多工器。迴授單元連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於產生該第一迴授訊號並輸出至該脈沖寬度調變控制器。輸入偵測電路用於偵測該輸入電源是否斷電並產生控制訊號。第一多工器用於接收該脈沖寬度調變信號,及根據該控制訊號的控制輸出該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
優選地,該迴授單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第二多工器。該第一電阻與該第二電阻依次串聯於該初級繞組的正輸入端與地之間,且該第一電阻與該第二電阻的連接點產生第二迴授訊號。該第三電阻與該第四電阻依次串聯於該第一次級繞組的高壓端與地之間,且該第三電阻與該第四電阻的連接點產生第三迴授訊號。第二多工器用於根據該輸入偵測電路的控制訊號的控制,選擇該第二迴授訊號或該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
優選地,該第二多工器在該輸入電源供電時,選擇該第二迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器,在該輸入電源斷電時,選擇該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
優選地,該第一開關與該第二開關均為N型金屬氧化物半導體場效應管,該第一開關與該第二開關的控制極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極,第一電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極,第二電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
一種電源供應系統,用於輸出電源訊號至負載電路,包括電源供應單元及斷電延遲電路。電源供應單元用於將外部電源轉換為合適的輸入電源。斷電延遲電路連接該電源供應單元,用於輸出該電源訊號至負載電路,包括第一二極體、升壓轉換電路、脈沖寬度調變控制器及迴授電路。第一二極體的陽極連接輸入電源。升壓轉換電路連接該第一二極體的陰極,用於輸出電源訊號至負載電路,包括初級繞組、第二二極體、第一開關、第一次級繞組、第二次級繞組、電容、第三二極體及第二開關。該初級繞阻的正輸入端連接該第一二極體的陰極並輸出該電源訊號至負載電路。該第二二極體的陰極連接該初級繞阻的負輸入端,陽極接地。第一開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第一電極連接該初級繞組的負輸入端,該第二電極接地。第一次級繞組與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第一次級繞組的匝數多於該初級繞組的匝數。第二次級繞組與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第二次級繞組的匝數少於該初級繞組的匝數,該第二次級繞組的高壓端連接該第一次級繞組的高壓端。電容的一端連接該第一次級繞組的高壓端。該第三二極體的陽極連接該電容的另一端,陰極連接該第一次級繞組的低壓端。第二開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第二開關的第一電極連接該第二次級繞組的低壓端,該第二開關的第二電極連接該電容的另一端。迴授電路連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於偵測該輸入電源是否斷電及產生第一迴授訊號。脈沖寬度調變控制器用於根據該第一迴授訊號產生脈沖寬度調變信號。其中,該迴授電路還用於根據該輸入電源是否斷電,發送該脈沖寬度調變訊號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
優選地,該迴授電路在該輸入電源供電時,發送該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極,在該輸入電源斷電時,發送該脈沖寬度調變訊號至該第二開關的控制極。
優選地,該迴授電路包括迴授單元、輸入偵測電路及第一多工器。迴授單元連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於產生該第一迴授訊號並輸出至該脈沖寬度調變控制器。輸入偵測電路用於偵測該輸入電源是否斷電並產生控制訊號。第一多工器用於接收該脈沖寬度調變信號,及根據該控制訊號的控制輸出該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
優選地,該迴授單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第二多工器。該第一電阻與該第二電阻依次串聯於該初級繞組的正輸入端與地之間,且該第一電阻與該第二電阻的連接點產生第二迴授訊號。該第三電阻與該第四電阻依次串聯於該第一次級繞組的高壓端與地之間,且該第三電阻與該第四電阻的連接點產生第三迴授訊號。第二多工器用於根據該輸入偵測電路的控制訊號的控制,選擇該第二迴授訊號或該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
優選地,該第二多工器在該輸入電源供電時,選擇該第二迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器,在該輸入電源斷電時,選擇該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
優選地,該第一開關與該第二開關均為N型金屬氧化物半導體場效應管,該第一開關與該第二開關的控制極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極,第一電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極,第二電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
一種斷電延遲電路,包括第一二極體及升壓轉換電路。第一二極體的陽極連接輸入電源。升壓轉換電路連接該第一二極體的陰極,用於輸出電源訊號至負載電路,包括電容、初級繞組、第一次級繞組及第二次級繞組。電容用於在該輸入電源供電時充電,及在該輸入電源斷電時放電。該初級繞阻的正輸入端連接該第一二極體的陰極並輸出該電源訊號至負載電路,負輸入端經由並聯的第一開關支路及第二開關支路接地。該第一次級繞組的高壓端連接該電容的一端,低壓端經由第三開關支路連接該電容的另一端,該第一次級繞組的匝數多於該初級繞組的匝數,用於在該輸入電源供電時,將流經該初級繞組與該第一開關支路的電源升壓後經由該第三開關支路對該電容充電。該第二次級繞組的高壓端連接該第一次級繞組的高壓端,低壓端經由第四開關支路連接該電容的另一端,該第二次級繞組的匝數少於該初級繞組的匝數,用於在該輸入電源斷電時,使該電容經由該第二次級繞組及該第四開關支路放電。其中該初級繞組還用於在該輸入電源斷電時將該電容的放電訊號升壓後,經由該第二開關支路輸出感應電源訊號至該負載電路。
優選地,斷電延遲電路還包括迴授電路及脈沖寬度調變控制器。迴授電路連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於偵測該輸入電源是否斷電及產生第一迴授訊號。脈沖寬度調變控制器用於根據該第一迴授訊號產生脈沖寬度調變信號。其中,該迴授電路還用於根據該輸入電源是否斷電,發送該脈沖寬度調變訊號至該第一開關支路或該第四開關支路。
優選地,該第一開關支路包括第一開關,該第一開關包括控制極、第一電極及第二電極,該控制極從該迴授電路接收該脈沖寬度調變訊號,該第一電極連接該初級繞組的負輸入端,該第二電極接地,該第二開關支路包括第二二極體,該第二二極體的陰極連接該初級繞阻的負輸入端,陽極接地,該第三開關支路包括第三二極體,該第三二極體的陽極連接該電容的另一端,陰極連接該第一次級繞組的低壓端,該第四開關支路包括第二開關,該第二開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第二開關的第一電極連接該第二次級繞組的低壓端,該第二開關的第二電極連接該電容的另一端,該第二開關的控制極從該迴授電路接收該脈沖寬度調變信號。
上述斷電延遲電路在輸入電源供電時,次級側升壓,而在輸入電源斷電時,初級側升壓,如此,大大減少電容所需的容值。此外,升壓轉換電路還提升了斷電延遲電路可提供的電壓,從而延長了斷電延遲時間,提升了電容儲能的利用率。
圖1為本發明一實施方式中電源供應系統10的示意圖。在本實施方式中,電源供應系統10置於伺服器等網路通訊設備內,輸出電源訊號Vout為網路通訊設備內的負載電路40供電。在本實施方式中,負載電路40為工作電路,例如,為中央處理器等。在本發明之另一實施方式中,負載電路40還包括直流/直流轉換器,用於將電源供應系統10提供的電源訊號Vout轉換後,再提供至其他的工作電路。電源供應系統10包括電源供應單元20及斷電延遲電路30。在本實施方式中,電源供應單元20用於將外部電源轉換為合適的輸入電源Vin,並輸入至斷電延遲電路30。斷電延遲電路30接收輸入電源Vin,輸出電源訊號Vout至負載電路40,並在輸入電源Vin斷電時,於斷電延遲時間內持續輸出電源訊號Vout至負載電路40,使負載電路40進行必要的處理,如產生斷電訊號等。在本實施方式中,輸入電源Vin為直流電源,斷電延遲時間根據負載電路40的具體需要而設定,例如,可為5秒。
圖2所示為本發明一實施方式中斷電延遲電路30的示意圖。在本實施方式中,斷電延遲電路30包括第一二極體D1及升壓轉換電路300。第一二極體D1的陽極連接輸入電源Vin,陰極連接升壓轉換電路300。升壓轉換電路300輸出電源訊號Vout至負載電路40,包括電容C1、初級繞組P、第一次級繞組S1、第二次級繞組S2及第一至第四開關支路3001至3004。電容C1用於在輸入電源Vin供電時充電,及在輸入電源Vin斷電時放電。初級繞組P的正輸入端連接第一二極體D1的陰極並輸出電源訊號Vout至負載電路40,負輸入端經由並聯的第一開關支路3001與第二開關支路3002接地。在本實施方式中,當輸入電源Vin供電時,輸入電源Vin經過第一二極體D1後作為電源訊號Vout輸出至負載電路40,並經由初級繞組P及第一開關支路3001流向地。當輸入電源Vin斷電時,第一開關支路3001斷開,第二開關支路3002閉合。在本實施方式中,初級繞組P、第一次級繞組S1與第二次級繞組S2纏繞於同一磁芯上。
第一次級繞組S1的高壓端連接電容C1的一端,低壓端經由第三開關支路3003連接電容C1的另一端。第一次級繞組S1的匝數多於初級繞組P的匝數,用於在輸入電源Vin供電時,將流經初級繞組P及第一開關支路3001的電源升壓後,經由第三開關支路3003對電容C1充電。在本實施方式中,第一次級繞組S1的匝數為初級繞組P的匝數的兩倍。
第二次級繞組S2的高壓端連接第一次級繞組S1的高壓端,低壓端經由第四開關支路3004連接電容C1的另一端。第二次級繞組S2的匝數少於初級繞組P的匝數,用於在輸入電源Vin斷電時,使電容C1經由第二次級繞組S2及第四開關支路3004放電。此時,初級繞組P還用於將電容C1的放電訊號升壓後,經由第二開關支路3002輸出感應電源訊號至負載電路40。
在本實施方式中,當輸入電源Vin供電時,輸入電源Vin經由第一二極體D1、初級繞組P及第一開關支路3001流向地,且初級繞組P的正輸入端輸出電源訊號Vout至負載電路40。此時,第一次級繞組S1感應到電流流經初級繞組P,對流經初級繞組P的電源訊號升壓後,經由第三開關支路3003對電容C1充電,而第二次級繞組S2與第四開關支路3004的支路斷開。
當輸入電源Vin斷電時,電容C1經由第二次級繞組S2及第四開關支路3004放電,而第一次級繞組S1與第三開關支路3003的支路斷開。此時,第一開關支路3001亦斷開,初級繞組P感應到電流流經第二次級繞組S2,對流經第二次級繞組S2的放電訊號升壓後產生電源訊號,該電源訊號依次經由第二開關支路3002、初級繞組P的負輸入端及正輸入端輸出至負載電路40。此時,第一二極體D1用於防止初級繞組P感應產生的電源訊號回流至輸入電源Vin。
升壓轉換電路300在輸入電源Vin供電時,次級側升壓,而在輸入電源Vin斷電時,初級側升壓,如此,大大減少電容C1所需的容值。此外,升壓轉換電路300還提升了斷電延遲電路30可提供的電壓,從而延長了斷電延遲時間,提升了電容C1儲能的利用率。
在本實施方式中,斷電延遲電路30還包括脈沖寬度調變(pulse width modulation,PWM)控制器310及迴授電路320。迴授電路320連接初級繞組P的正輸入端及第一次級繞組S1的高壓端,用於偵測輸入電源Vin是否斷電,及產生並發送第一迴授訊號至PWM控制器310。PWM控制器310用於根據第一迴授訊號產生PWM訊號並發送至迴授電路320。迴授電路320還用於根據輸入電源Vin是否斷電,發送PWM訊號至第一開關支路3001或第四開關支路3004來控制第一開關支路3001或第四開關支路3004工作。本實施方式中的斷電延遲電路30根據迴授訊號產生對應的PWM訊號,控制第一開關支路3001或第四開關支路3004的導通週期,從而調整電源訊號Vout的電壓。因而,斷電延遲電路30提供的電源訊號Vout的電壓範圍增加。
在本實施方式中,第一開關支路3001包括第一開關Q1,第一開關Q1包括控制極、第一電極及第二電極。第一開關Q1的控制極從迴授電路320接收PWM訊號,第一電極連接初級繞組P的負輸入端,第二電極接地。第二開關支路3002包括第二二極體D2,第二二極體D2的陽極接地,陰極連接初級繞組P的負輸入端。第三開關支路3003包括第三二極體D3,第三二極體D3的陽極連接電容C1的另一端,陰極連接第一次級繞組S1的低壓端。第四開關支路3004包括第二開關Q2,第二開關Q2包括控制極、第一電極及第二電極。第二開關Q2的控制極從迴授電路320接收PWM訊號,第一電極連接第二次級繞組S2的低壓端,第二電極連接電容C1的另一端。
在本實施方式中,第一開關Q1與第二開關Q2均為N型金屬氧化物半導體場效應管,第一開關Q1與第二開關Q2的控制極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極,第一開關Q1與第二開關Q2的第一電極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極,第一開關Q1與第二開關Q2的第二電極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
在本實施方式中,當輸入電源Vin供電時,迴授電路320發送PWM訊號至第一開關支路3001,即至第一開關Q1的控制極。當輸入電源Vin斷電時,迴授電路320發送PWM訊號至第四開關支路3004,即至第二開關Q2的控制極。
圖3所示為本發明一實施方式中斷電延遲電路30的電路圖。在本實施方式中,斷電延遲電路30的迴授電路320包括輸入偵測電路3200、迴授單元3210及第一多工器M1,其馀部分同圖2中相同,因而,此處不再贅述。迴授單元3210連接初級繞組P的正輸入端及第一次級繞組S1的高壓端,用於產生第一迴授訊號並輸出至PWM控制器310。輸入偵測電路3200用於偵測輸入電源Vin是否斷電並產生控制訊號。在本實施方式中,輸入偵測電路3200包括比較器,比較輸入電源Vin與參考電壓,從而輸出控制訊號。在本實施方式中,輸入偵測電路3200偵測到輸入電源Vin斷電時,產生高電平的控制訊號,偵測到輸入電源Vin供電時,產生低電平的控制訊號。在本發明的另一實施方式中,輸入偵測電路3200偵測到輸入電源Vin斷電時,亦可產生低電平的控制訊號,偵測到輸入電源Vin供電時,產生高電平的控制訊號。
第一多工器M1用於從PWM控制器310接收PWM訊號,及根據輸入偵測電路3200的控制訊號的控制,輸出PWM訊號至第一開關Q1的控制極或第二開關Q2的控制極。在本實施方式中,當輸入電源Vin斷電時,輸入偵測電路3200輸出控制訊號控制第一多工器M1切換到與第二開關Q2相連的支路。而在輸入電源Vin供電時,輸入偵測電路3200輸出控制訊號控制第一多工器M1切換到與第一開關Q1相連的支路。從而,在輸入電源Vin斷電或供電時,PWM訊號只輸入至第二開關Q2或第一開關Q1。
圖4所示為本發明另一實施方式中斷電延遲電路30的電路圖。在本實施方式中,斷電延遲電路30與圖3中的斷電延遲電路30的區別在於迴授單元3210還包括第一至第四電阻R1至R4及第二多工器M2。第一電阻R1與第二電阻R2依次串聯於初級繞組P的正輸入端與地之間,且第一電阻R1與第二電阻R2的連接點產生第二迴授訊號。第三電阻R3與第四電阻R4依次串聯於第一次級繞組S1的高壓端與地之間,且第三電阻R3與第三電阻R4的連接點產生第三迴授訊號。第二多工器M2用於根據輸入端偵測電路3200的控制訊號的控制,選擇第二迴授訊號或第三迴授訊號作為第一迴授訊號輸出至PWM控制器310。
在本實施方式中,當輸入電源Vin供電時,輸入偵測電路3200控制第二多工器M2切換到與第一電阻R1與第二電阻R2的連接點相連的支路,選擇第二迴授訊號作為第一迴授訊號輸出至PWM控制器310。PWM控制器310根據第一迴授訊號產生對應的PWM訊號,控制第一開關Q1的導通時間,從而調整初級繞組P的正輸入端輸出的電源訊號Vout的電壓。
當輸入電源Vin斷電時,輸入偵測電路3200控制第二多工器M2切換到與第三電阻R3與第四電阻R4的連接點相連的支路,選擇第三迴授訊號作為第一迴授訊號輸出至PWM控制器310。PWM控制器310根據第一迴授訊號產生對應的PWM訊號,控制第二開關Q2的導通時間,調整流經第二次級繞組S2的放電訊號的電壓,從而調整初級繞組P的正輸入端輸出的電源訊號Vout的電壓。
圖5所示為本發明一實施方式中輸入電源Vin供電時斷電延遲電路30的訊號流向圖。當輸入電源Vin供電時,第一電阻R1及第二電阻R2從第一二極體D1的陰極取得第二迴授訊號,經第二多工器M2作為第一迴授訊號輸出至PWM控制器310。PWM控制器310根據第一迴授訊號產生對應的PWM訊號,經由第一多工器M1發送至第一開關Q1的控制極,使第一開關Q1工作。因而,輸入電源Vin經由第一二極體D1輸出至負載電路40,並經由初級繞組P及第一開關Q1流向地。而此時,第一次級繞組S1自初級繞組P感應而產生電流,對電容C1充電。
圖6所示為本發明一實施方式中輸入電源Vin斷電時斷電延遲電路30的訊號流向圖。當輸入電源Vin斷電時,第三電阻R3及第四電阻R4從第一次級繞組S1的高壓端取得第三迴授訊號,經第二多工器M2作為第一迴授訊號輸出至PWM控制器310。PWM控制器310根據第一迴授訊號產生對應的PWM訊號,經由第一多工器M1發送至第二開關Q2的控制極,使第二開關Q2工作。因而,電容C1經由第二次級繞組S2及第二開關Q2放電。初級繞組P感應到第二次級繞組S2的電流而產生電流,由第二二極體D2的陽極經第二二極體D2的陰極及初級繞組P流向負載電路40。在本實施方式中,輸入電源Vin供電與斷電時,流經初級繞組P的電流方向相反。
升壓轉換電路300在輸入電源Vin供電時,次級側升壓,而在輸入電源Vin斷電時,初級側升壓,如此,大大減少電容C1所需的容值。此外,升壓轉換電路300還提升了斷電延遲電路30可提供的電壓,從而延長了斷電延遲時間,提升了電容C1儲能的利用率。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,在爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化,皆應包含於以下之申請專利範圍內。
10...電源供應系統
20...電源供應單元
40...負載電路
30...斷電延遲電路
300...升壓轉換電路
310...PWM控制器
320...迴授電路
3200...輸入偵測電路
3210...迴授單元
3001、3002、3003、3004...第一至第四開關支路
D1、D2、D3...第一至第三二極體
Q1、Q2...第一至第二開關
P...初級繞組
S1、S2...第一至第二次級繞組
C1...電容
R1、R2、R3、R4...第一至第四電阻
M1、M2...第一至第二多工器
Vin...輸入電源
Vout...電源訊號
圖1為本發明一實施方式中電源供應系統的示意圖;
圖2所示為本發明一實施方式中斷電延遲電路的示意圖;
圖3所示為本發明一實施方式中斷電延遲電路的電路圖;
圖4所示為本發明另一實施方式中斷電延遲電路的電路圖;
圖5所示為本發明一實施方式中輸入電源供電時斷電延遲電路的訊號流向圖;及
圖6所示為本發明一實施方式中輸入電源斷電時斷電延遲電路的訊號流向圖。
30...斷電延遲電路
300...升壓轉換電路
310...PWM控制器
320...迴授電路
3001、3002、3003、3004...第一至第四開關支路
D1、D2、D3...第一至第三二極體
Q1、Q2...第一至第二開關
P...初級繞組
S1、S2...第一至第二次級繞組
C1...電容
Vin...輸入電源
Vout...電源訊號

Claims (10)

  1. 一種斷電延遲電路,連接於電源供應單元與負載電路之間,該斷電延遲電路包括:
    第一二極體,陽極連接該電源供應單元;
    升壓轉換電路,連接該第一二極體的陰極,用於輸出電源訊號至負載電路,包括:
    初級繞組,該初級繞阻的正輸入端連接該第一二極體的陰極並輸出該電源訊號至負載電路;
    第二二極體,該第二二極體的陰極連接該初級繞阻的負輸入端,陽極接地;
    第一開關,包括控制極、第一電極及第二電極,該第一電極連接該初級繞組的負輸入端,該第二電極接地;
    第一次級繞組,與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第一次級繞組的匝數多於該初級繞組的匝數;
    第二次級繞組,與該初級繞組纏繞於同一磁芯上,該第二次級繞組的匝數少於該初級繞組的匝數,該第二次級繞組的高壓端連接該第一次級繞組的高壓端;
    電容,一端連接該第一次級繞組的高壓端;
    第三二極體,該第三二極體的陽極連接該電容的另一端,陰極連接該第一次級繞組的低壓端;及
    第二開關,包括控制極、第一電極及第二電極,該第二開關的第一電極連接該第二次級繞組的低壓端,該第二開關的第二電極連接該電容的另一端;
    迴授電路,連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於偵測該電源供應單元所提供的輸入電源是否斷電及產生第一迴授訊號;及
    脈沖寬度調變控制器,用於根據該第一迴授訊號產生脈沖寬度調變信號;
    其中,該迴授電路還用於根據該輸入電源是否斷電,發送該脈沖寬度調變訊號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該迴授電路在該輸入電源供電時,發送該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極,在該輸入電源斷電時,發送該脈沖寬度調變訊號至該第二開關的控制極。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該迴授電路包括:
    迴授單元,連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於產生該第一迴授訊號並輸出至該脈沖寬度調變控制器;
    輸入偵測電路,用於偵測該輸入電源是否斷電並產生控制訊號;及
    第一多工器,用於接收該脈沖寬度調變信號,及根據該控制訊號的控制輸出該脈沖寬度調變信號至該第一開關的控制極或該第二開關的控制極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該迴授單元包括:
    第一電阻;
    第二電阻,該第一電阻與該第二電阻依次串聯於該初級繞組的正輸入端與地之間,且該第一電阻與該第二電阻的連接點產生第二迴授訊號;
    第三電阻;
    第四電阻,該第三電阻與該第四電阻依次串聯於該第一次級繞組的高壓端與地之間,且該第三電阻與該第四電阻的連接點產生第三迴授訊號;及
    第二多工器,用於根據該輸入偵測電路的控制訊號的控制,選擇該第二迴授訊號或該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該第二多工器在該輸入電源供電時,選擇該第二迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器,在該輸入電源斷電時,選擇該第三迴授訊號作為該第一迴授訊號輸出至該脈沖寬度調變控制器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該第一開關與該第二開關均為N型金屬氧化物半導體場效應管,該第一開關與該第二開關的控制極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極,第一電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極,第二電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
  7. 一種電源供應系統,用於輸出電源訊號至負載電路,包括:
    電源供應單元,用於將外部電源轉換為合適的輸入電源;及
    如申請專利範圍第1至6項任意一項所述的斷電延遲電路,連接該電源供應單元,用於輸出該電源訊號至負載電路。
  8. 一種斷電延遲電路,包括:
    第一二極體,陽極連接輸入電源;
    升壓轉換電路,連接該第一二極體的陰極,用於輸出電源訊號至負載電路,包括:
    電容,用於在該輸入電源供電時充電,及在該輸入電源斷電時放電;
    初級繞組,該初級繞阻的正輸入端連接該第一二極體的陰極並輸出該電源訊號至負載電路,負輸入端經由並聯的第一開關支路及第二開關支路接地;
    第一次級繞組,該第一次級繞組的高壓端連接該電容的一端,低壓端經由第三開關支路連接該電容的另一端,該第一次級繞組的匝數多於該初級繞組的匝數,用於在該輸入電源供電時,將流經該初級繞組與該第一開關支路的電源升壓後經由該第三開關支路對該電容充電;及
    第二次級繞組,該第二次級繞組的高壓端連接該第一次級繞組的高壓端,低壓端經由第四開關支路連接該電容的另一端,該第二次級繞組的匝數少於該初級繞組的匝數,用於在該輸入電源斷電時,使該電容經由該第二次級繞組及該第四開關支路放電;
    其中該初級繞組還用於在該輸入電源斷電時將該電容的放電訊號升壓後,經由該第二開關支路輸出感應電源訊號至該負載電路。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的斷電延遲電路,其改良在於,還包括:
    迴授電路,連接該初級繞組的正輸入端及該第一次級繞組的高壓端,用於偵測該輸入電源是否斷電及產生第一迴授訊號;及
    脈沖寬度調變控制器,用於根據該第一迴授訊號產生脈沖寬度調變信號;
    其中,該迴授電路還用於根據該輸入電源是否斷電,發送該脈沖寬度調變訊號至該第一開關支路或該第四開關支路。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的斷電延遲電路,其改良在於,該第一開關支路包括第一開關,該第一開關包括控制極、第一電極及第二電極,該控制極從該迴授電路接收該脈沖寬度調變訊號,該第一電極連接該初級繞組的負輸入端,該第二電極接地,該第二開關支路包括第二二極體,該第二二極體的陰極連接該初級繞阻的負輸入端,陽極接地,該第三開關支路包括第三二極體,該第三二極體的陽極連接該電容的另一端,陰極連接該第一次級繞組的低壓端,該第四開關支路包括第二開關,該第二開關包括控制極、第一電極及第二電極,該第二開關的第一電極連接該第二次級繞組的低壓端,該第二開關的第二電極連接該電容的另一端,該第二開關的控制極從該迴授電路接收該脈沖寬度調變信號。
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CN104362728B (zh) * 2014-10-17 2016-10-05 国家电网公司 一种全口径发电数据采集系统的失电控制装置
US9684348B2 (en) * 2015-04-28 2017-06-20 Quanta Computer, Inc. Method and system for boosting power supply
US11002874B2 (en) * 2018-12-21 2021-05-11 Witricity Corporation Foreign object detection circuit using mutual impedance sensing
CN117239885B (zh) * 2023-11-16 2024-03-15 中山市宝利金电子有限公司 宽电压范围的储能充电电路

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