輔助電源切換裝置及其方法與流程
2023-06-02 00:56:56 2
本發明是一種輔助電源切換裝置及其方法。
背景技術：
伺服器的電源供應器會供給主電源（main power）和備用電源（standy power）。備用電源顧名思義是板子在待機時，等待板子工作時的電源。板子會等使用者按下電源開關，開啟主電源，進行一連串的工作。因為板子在待機的狀態下，不會吃大電流，所以在伺服器的電源供應器的設計中，備用電源的供電遠比主電源小。因為電源供應器供電不均勻，我們會拿可以提供大電流的主電源作為備用電源的輔助，其輸出命名為輔助電源（auxiliary power）。也就是說，輔助電源有會兩個階段的電源輸入，板子在待機的時候，輔助電源等於備用電源。開機時，輔助電源等於主電源。輔助電源的應用常見於一些需要在板子待機下工作，又會吃大電流的裝置。然而，目前電源切換的做法是利用二極體順向流通逆向阻斷的特性，輸出兩個輸入源頭比較高的電壓。但是這一個只靠兩個電壓值的做比較，誰比較高就是輸出的作法，會有一個問題。如果主電源的電壓不穩，或是主電源和備用電源的兩個電壓值太相近。主電源一下子比備用電源的電壓高，接著又比備用電源的電壓低，兩個源頭的電壓搶著輸出，輸出的輔助電源就不會是一個穩定的直線，而是以不停的在主電源與備用電源做來回震蕩。如果選的二極體內阻大的話，輸出的電壓降(voltage drop)會非常嚴重，如果我們再拿這一個不穩定的電壓做調壓器(Regulator)的輸入，或是當其他裝置的邏輯判斷，會很容易造成誤判，甚至造成板子異常關機。例如區域網絡控制器(LAN controller)，現在區域網絡控制器功能越做越強大，耗電量也大，只靠電源供應器的備用電源是不夠的，在板子設計中，就會把主電源拿來當裝置電源的輔助。然而，如果兩個輸入電源，主電源和備用電源的電壓切換不好的話，會造成輸出的輔助電源震蕩不穩，甚至有一個很大的電壓降，造成系統關機。
有鑑於此，本發明提供一種輔助電源切換裝置及其方法，其可以快速有效地讓輔助電源切換到主電源或備用電源，避免輸出輔助電源震蕩不穩的情形。
技術實現要素：
本發明的主要目的在於提供一種輔助電源切換裝置及其方法，其可以穩定地讓輔助電源切換到主電源或備用電源，避免輸出輔助電源震蕩不穩的情形。
為達上述目的，本發明提供一種輔助電源切換裝置，其連接主電源、備用電源以及輔助電源供電元件用於適時切換所述主電源或所述備用電源，所述主電源用於提供一第一電壓。所述備用電源用於提供一第二電壓，所述輔助電源切換裝置包括：第一判斷單元，其與所述主電源連接，用於判斷主電源的第一電壓是否大於等於一預設值；第二判斷單元，其與所述第一判斷單元連接，用於當經第一判斷單元判斷得知所述主電源的第一電壓大於等於所述預設值時進一步判斷所述主電源的第一電壓大於等於所述預設值是否超過一預設時間段；以及切換單元，其連接所述第一判斷單元、所述主電源以及所述備用電源，用於當所述主電源的第一電壓小於所述預設值時，切換到所述備用電源輸出第二電壓，所述切換單元進一步連接所述第二判斷單元，用於當所述主電源的第一電壓大於等於所述預設值超過一預設時間段時，切換到所述主電源輸出第一電壓，否則切換到所述備用電源輸出第二電壓。
本發明還提供一種輔助電源切換方法，其通過輔助電源切換裝置達成，且所述輔助電源切換裝置，其連接一主電源、一備用電源以及輔助電源供電元件用於適時切換所述主電源或所述備用電源，所述輔助電源切換裝置包括第一判斷單元、第二判斷單元以及切換單元；所述輔助電源切換方法包括以下步驟：
a.所述第一判斷單元判斷所述主電源的第一電壓是否大於等於一預設值，如果是則執行步驟b，如果否則執行步驟d；
b.所述第二判斷單元判斷所述主電源的第一電壓大於等於所述預設值是否超過一預設的時間段，如果是則執行步驟c，如果否則執行步驟d；
c.所述切換單元切換到所述主電源，輸出第一電壓；以及
d.所述切換單元切換到所述備用電源，輸出第二電壓。
與現有技術相比較，本發明的輔助電源切換裝置及其方法在判斷主電源大於等於所述預設值後進一步判斷這種狀態是否超過所述時間段，產生了一個延遲，從而可確保主電源的第一電壓穩定在該有的電壓值，在此狀態下切換到主電源，可避免輸出輔助電源震蕩不穩的情形，而當該主電源的第一電壓低於所述預設值，則立刻切換到備用電源，由此可見，本發明可以穩定地讓輔助電源切換到主電源或備用電源。
【附圖說明】
圖1為本發明輔助電源切換裝置的原理方框圖。
圖2為本發明輔助電源切換裝置的流程圖。
圖3為本發明輔助電源切換裝置的電路圖。
【具體實施方式】
請參閱圖1所示，本發明輔助電源切換裝置3連接主電源1、備用電源2以及輔助電源供電元件4用於適時切換所述主電源1或所述備用電源2為所述輔助電源供電元件4提供穩定有效的輔助電壓。所述主電源1用於提供第一電壓。所述備用電源2用於提供第二電壓。在本實施例中，所述輔助電源切換裝置3包括第一判斷單元31、第二判斷單元32以及切換單元33，所述第一判斷單元31與所述主電源1連接，用於判斷主電源1的第一電壓是否大於等於一預設值，所述第二判斷單元32與所述第一判斷單元31連接用於當經第一判斷單元31判斷得知所述主電源1的第一電壓大於等於所述預設值時進一步判斷所述主電源1的第一電壓大於等於所述預設值是否超過一預設時間段。切換單元32連接所述第一判斷單元31、所述主電源1以及所述備用電源2，用於當所述主電源1的第一電壓小於所述預設值時，切換到所述備用電源2輸出第二電壓，所述切換單元32進一步連接所述第二判斷單元32，用於當所述主電源1的第一電壓大於等於所述預設值持續一預設時間段時，切換到所述主電源1輸出第一電壓。所述切換單元32進一步連接輔助電源供電元件4用於供給其需要的輔助電壓。
請結合參閱圖1及圖2所示，本發明輔助電源切換裝置通過圖1所示的輔助電源切換裝置3達成，且包括以下步驟：
步驟101：第一判斷單元31判斷主電源1的第一電壓是否大於等於一預設值，如果是則執行步驟102，如果否則執行步驟104；
步驟102：第二判斷單元32判斷所述主電源1的第一電壓大於等於所述預設值是否超過一預設的時間段，如果是則執行步驟103，如果否則執行步驟104
步驟103：切換單元32切換到所述主電源1輸出第一電壓；以及
步驟104：所述切換單元32切換到所述備用電源2輸出第二電壓。
請參閱圖3所示，本發明輔助電源切換裝置的電路，包含：一二極體51、一第一電晶體52、一第二電晶體53、以及一復位IC 54。所述二極體51之一端耦接備用電源，另一端耦接一電源輸出端VCC。所述第一電晶體52之一端耦接主電源，另一端耦接所述電源輸出端VCC。所述第二電晶體53，其一端耦接所述第一電晶體52之控制端，另一端耦接接地端。所述復位IC 54，其一端耦接所述第二電晶體53之控制端，另一端耦接所述主電源，所述復位IC 54用以延遲所述主電源之輸出。所述復位IC 54可以使用複雜可程序邏輯裝置(CPLD)或可程序化邏輯電路(FPGA)取代，同樣可達到延遲所述主電源之輸出之效果。所述備用電源包括但不限於5V的電源輸入，所述主電源包括但不限於12V的電源輸入。
綜上所述，上述各實施例及圖示僅為本發明之較佳實施例而已，但不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。