具有過電壓保護的電源供應裝置製造方法
2023-05-28 13:26:21
具有過電壓保護的電源供應裝置製造方法
【專利摘要】一種具有過電壓保護的電源供應裝置，包含電源供應單元、第一開關元件、補償單元、控制器及過電壓保護單元。電源供應單元包含主電源輸出端及待機電源輸出端。電源供應單元包含直流/直流電源轉換器及第一感應電阻器。直流/直流電源轉換器具有電源輸出端，第一感應電阻器電連接於電源輸出端及主電源輸出端。第一開關元件電連接於第一感應電阻器及主電源輸出端，補償單元電連接於主電源輸出端，控制器電連接於補償單元及電源供應單元。過電壓保護單元電連接於主電源輸出端、第一開關元件、待機電源輸出端、電源輸出端及補償單元。
【專利說明】具有過電壓保護的電源供應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種過電源供應裝置，且特別涉及一種具有過電壓保護功能的電源供應裝置。
【背景技術】
[0002]配合參閱圖1，為現有的具有過電壓保護的電源供應裝置。所述具有過電壓保護的電源供應裝置I包含一電源轉換單元10、一控制器12、一補償單元14、一第一開關元件16、一過電壓保護單元18及一第二開關元件20。
[0003]電源轉換單兀10包含一主電源輸出端VA及一待機電源輸出端VB,主電源輸出端VA及待機電源輸出端VB分別用以輸出電力給一電源轉換系統(未圖示)，以提供電源轉換系統操作時的電力。其中，當電源轉換系統操作於待機模式時，僅有待機電源輸出端VB輸入電力至電源轉換系統；而當電源轉換系統操作於非待機模式時，主電源輸出端VA及待機電源輸出端VB分別輸出電力至電源轉換系統。申言之，電源供應單元10是依據電源供應系統是否操作於待機狀態，以決定僅有待機電源輸出端VB輸出電力，或者是待機電源輸出端VB及主電源輸出端VA同時輸出電力，藉以達到節能的效果。
[0004]電源轉換單元10包含一直流/直流電源轉換器100、一調節器102、一第一感應電阻器Rsl及一第二感應電阻器Rs2。直流/直流電源轉換器100具有一電源輸出端Vo。一第一感應電阻器Rsl位於電源輸出端Vo及主電源輸出端VA之間，並電連接於電源輸出端Vo及主電源輸出端VA。調節器102電連接於電源輸出端Vo，第二感應電阻器Rs2位於調節器102及待機電源輸出端VB之間，並電連接於調節器102及待機電源輸出端VB。
[0005]控制器12電連接於電源轉換單元10的直流/直流電源轉換器100，用以控制直流/直流電源轉換器100的電源轉換狀態，藉以調整由直流/直流電源轉換器100輸出的電力的電壓值。
[0006]補償單元14電連接於主電源輸出端VA及控制器12。補償單元14包含一電阻網絡140及一隔離器142，電阻網絡140電連接於主電源輸出端VA。隔離器142包含一信號發射端1420及一信號接收端1422，信號發射端1420電連接於電阻網絡140，信號接收端1422電連接於控制器12。控制器12是依據隔離器142的信號接收端1422所傳遞的信號以調整直流/直流電源供應器100的電源轉換狀態。
[0007]第一開關元件16位於主電源輸出端VA及第一感應電阻器Rsl之間，並與主電源輸出端VA、第一感應電阻器Rsl形成串聯連接。
[0008]過電壓保護單元18包含一第一比較器180及一第二比較器182。第一比較器180包含二輸入端及一輸出端，第一比較器180的一個輸入端電連接於主電源輸出端VA,第一比較器182的另一個輸入端則供輸入一第一參考電壓VrefI,第一比較器180的輸出端電連接於第一開關兀件16。第一比較器180依據主電源輸出端VA輸出的電力及第一參考電壓Vrefl的差值以控制第一開關元件16的開關狀態，藉以決定直流/直流電源轉換器100輸出的電力是否通過主電源輸出端VA傳遞至電源轉換系統。第二比較器182包含二輸入端及一輸出端，第二比較器182的一個輸入端電連接於待機電源輸出端VB,第二比較器182的另一個輸入端供輸入一第二參考電壓Vref2,第二比較器182藉由比較待機電源輸出端VB輸出的電壓值及第二參考電壓Vref2，而調整待機電源輸出端VB輸出的電力。
[0009]第二開關元件20電連接於主電源輸出端VA及補償單元14之間。
[0010]在進行電源供應裝置I的過電壓保護測試時，第二開關元件20是開路狀態，補償單元14無法將主電源輸出端VA輸出的電力反饋至控制器12，將使得主電源輸出端VA輸出的電力不斷地上升，同時待機電源輸出端VB輸出的電力也會不斷地上升。
[0011]電壓保護單兀18的第一比較器180的一輸入端輸入的主電源輸出端VA高於第一參考電壓Vrefl時，則第一比較器180的輸出端會送出一信號以使第一開關元件16開啟，避免主電源輸出端VA輸出電力至電源轉換系統。並且，當電源輸出端Vo輸出的電力高於一預定值時，直流/直流電源轉換器100停止電源轉換，亦即使電源供應裝置I停止供應電力，如此一來電源轉換系統也無法進行操作。
實用新型內容
[0012]鑑於上述現有技術的問題，本實用新型的目的在於提供一種具有過電壓保護的電源供應裝置。
[0013]為達上述目的，本實用新型提供一種具有過電壓保護的電源供應裝置，電連接於一電源轉換系統，其中，該具有過電壓保護的電源供應裝置包含:
[0014]—電源供應單兀，包含一主電源輸出端及一待機電源輸出端，該主電源輸出端及該待機電源輸出端電連接於該電源轉換系統，該電源供應單元包含:
[0015]一直流/直流電源轉換器，具有一電源輸出端；
[0016]一第一感應電阻器，電連接於該電源輸出端及該主電源輸出端；以及
[0017]一第二感應電阻器，電連接於該電源輸出端及該待機電源輸出端；
[0018]一第一開關元件，電連接於該第一感應電阻器及該主電源輸出端；
[0019]一補償單元，電連接於該主電源輸出端；
[0020]一控制器，電連接於該補償單元及該電源供應單元；
[0021]一過電壓保護單元，包含:
[0022]—第一比較器,包含二輸入端及一輸出端，該第一比較器的一輸入端電連接於該主電源輸出端，該第一比較器的該輸出端電連接於該第一開關兀件；
[0023]—第二比較器,包含二輸入端及一輸出端，該第二比較器的一輸入端電連接於該待機電源輸出端；以及
[0024]—第三比較器,包含二輸入端及一輸出端，該第三比較器的一輸入端電連接於該電源輸出端，該第三比較器的該輸出端電連接於該補償單元。
[0025]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該電源供應單元更包含一調節器，電連接於該電源輸出端及該第二感應電阻器之間。
[0026]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該補償單元包含一電阻網絡及一隔離元件，該電阻網絡電連接於該主電源輸出端，該隔離元件電連接於該電阻網絡及該控制器。
[0027]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該隔離元件包含一信號發射端及一信號接收端，該信號發射端電連接於該電阻網絡，該信號接收端電連接於該控制器。
[0028]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該第三比較器的該輸出端電連接於該電阻網絡及該隔離元件的該信號發射端。
[0029]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該光隔離器為光耦合器。
[0030]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該直流/直流電源轉換器為LLC電源轉換器。
[0031]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中該第一比較器的另一輸入端供輸入一第一參考電壓，該第二比較器的另一輸入端供輸入一第二參考電壓，該第三比較器的另一輸入端供輸入一第三參考電壓。
[0032]上述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其中更包含一第二開關元件，電連接於該主電源輸出端及該補償單元。
[0033]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1繪示現有的具有過電壓保護的電源供應裝置的電路方框圖。
[0035]圖2為本揭示內容的具過電壓保護的電源供應裝置的電路方框圖。
[0036]其中，附圖標記
[0037]1、3具有過電壓保護的電源供應裝置
[0038]10,30電源轉換單元
[0039]100、300直流/直流電源轉換器
[0040]102、302 調節器
[0041]12、32 控制器
[0042]14、34補償單元
[0043]140、340 電阻網絡
[0044]142,342 隔離器
[0045]1420、3420信號發射端
[0046]1422、3422信號接收端
[0047]16、36第一開關元件
[0048]18、38過電壓保護單元
[0049]180、380 第一比較器
[0050]182、382 第二比較器
[0051]20、40第二開關元件
[0052]384第三比較器
[0053]Rsl第一感應電阻器
[0054]Rs2第二感應電阻器
[0055]VA主電源輸出端
[0056]VB待機電源輸出端
[0057]Vrefl第一參考電壓
[0058]Vref2第二參考電壓
[0059]Vref3第三參考電壓
[0060]Vo電源輸出端
【具體實施方式】
[0061]請參考隨附圖示，本實用新型揭示內容的以上及額外目的、特徵及優點將通過本揭示內容的較佳實施例的以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。
[0062]配合參閱圖2，為本實用新型的具過電壓保護的電源供應裝置的電路方框圖。所述具過電壓保護的電源供應裝置3包含一電源轉換單元30、一控制器32、一補償單元34、一第一開關元件36、一過電壓保護單元38及一第二開關元件40。
[0063]電源轉換單兀30包含一主電源輸出端VA及一待機電流輸出端VB,主電源輸出端VA及待機電源輸出端VB分別輸出電壓至一電源轉換系統(圖未示)，以提供電源轉換系統操作時的電力。當電源轉換系統操作於待機模式時，僅有待機電源輸出端VB輸入電力至電源轉換系統；而當電源轉換系統操作於非待機模式時，主電源輸出端VA及待機電源輸出端VB分別輸出電力至電源轉換系統。申言之，電源供應單元30是依據電源轉換系統是否操作於待機狀態，以決定僅有待機電源輸出端VB輸出電力，或者是待機電源輸出端VB及主電源輸出端VA同時輸出電力，藉以達到節能的效果。
[0064]電源轉換單元30包含一直流/直流電源轉換器300、一調節器302、一第一感應電阻器Rsl及一第二感應電阻器Rs2。直流/直流電源轉換器300具有一電源輸出端Vo。一第一感應電阻器Rsl位於電源輸出端Vo及主電源輸出端VA之間，並電連接於電源輸出端Vo及主電源輸出端VA。調節器302電連接於電源輸出端Vo，第二感應電阻器Rs2位於調節器302及待機電源輸出端VB之間，並電連接於調節器302及待機電源輸出端VB。在本實施方式中，直流/直流電源轉換器300可例如是LLC電源轉換器。
[0065]第一開關元件36電連接於第一感應電阻器Rsl及主電源輸出端VA之間，用以決定是否將電源輸出端Vo輸出的電力由主電源輸出端VA傳遞至電源轉換系統。
[0066]控制器32電連接於電源轉換單元30的直流/直流電源轉換器300，用以控制直流/直流電源轉換器300的電源轉換狀態，藉以調整由直流/直流電源轉換器300輸出的電力的電壓值。在本實施方式中，控制器32是藉由控制直流/直流電源轉換器300的操作頻率以控制直流/直流電源轉換器300輸出的電力的電壓值。
[0067]補償單元34電連接於主電源輸出端VA及控制器32。補償單元34包含一電阻網絡340及一隔離器342，電阻網絡340電連接於主電源輸出端VA。隔離器342包含一信號發射端3420及一信號接收端3422，信號發射端3420電連接於電阻網絡340，信號接收端3422電連接於控制器32。控制器32是依據隔離器342的信號接收端3422所傳遞的信號以調整直流/直流電源供應器300的電源轉換狀態。在本實施方式中，隔離器342是以光耦合器作為說明範例，實際實施時則不以此為限。
[0068]過電壓保護單元38包含一第一比較器380、一第二比較器382及一第三比較器384,第一比較器380包含二輸入端及一輸出端,第一比較器380 —個輸入端電連接於主電源輸出端VA,第一比較器380的另一輸入端供輸入一第一參考電壓Vrefl,第一比較器380輸出端電連接於第一開關兀件36。第一比較器380是依據主電源輸出端VA輸出的電力及第一參考電壓Vrefl的差值以控制第一開關元件36的開關狀態，藉以決定直流/直流電源轉換器300輸出的電力是否通過主電源輸出端VA傳遞至電源轉換系統。
[0069]第二比較器382包含二輸入端及一輸出端,第二比較器382的一個輸入端電連接於待機電源輸出端VB,第二比較器382的另一個輸入端供輸入一第二參考電壓Vref2,第二比較器382藉由比較待機電源輸出端VB輸出的電壓值及第二參考電壓Vrefl，而調整待機電源輸出端VB輸出的電力。
[0070]第三比較器384包含二輸入端及一輸出端,第三比較器384的一個輸入端電連接於電源輸出端Vo,第三比較器384的另一輸入端電連接於一第三參考電壓Vref3,第三比較器384的輸出端電連接於電阻網絡340及隔離器342的信號發射端3420之間。
[0071]第二開關元件40電連接於主電源輸出端VA及補償單元34之間。
[0072]在進行電源供應裝置3的過電壓保護測試時，第二開關元件40是開路狀態，則電源輸出端Vo輸出的電力會上升,使得主電源輸出端VA及待機電源輸出端VB輸出的電力上升。
[0073]當電源輸出端Vo輸出的電力大於第三參考電壓Vref3時，第三比較器384是送出一信號，驅使隔離元件342的信號發射端3420發出光線。信號接收端3422在接收到信號發射端3420發出的信號時，將驅使控制器32控制直流/直流電源轉換器300，以避免直流/直流轉換器300輸出的電力的電壓值不斷地上升，藉以達到過電壓保護的效果。
[0074]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種具有過電壓保護的電源供應裝置，電連接於一電源轉換系統，其特徵在於，該具有過電壓保護的電源供應裝置包含: 一電源供應單兀，包含一主電源輸出端及一待機電源輸出端，該主電源輸出端及該待機電源輸出端電連接於該電源轉換系統，該電源供應單元包含: 一直流/直流電源轉換器，具有一電源輸出端； 一第一感應電阻器，電連接於該電源輸出端及該主電源輸出端；以及 一第二感應電阻器，電連接於該電源輸出端及該待機電源輸出端； 一第一開關兀件，電連接於該第一感應電阻器及該主電源輸出端； 一補償單元，電連接於該主電源輸出端； 一控制器，電連接於該補償單元及該電源供應單元； 一過電壓保護單元，包含: 一第一比較器，包含二輸入端及一輸出端，該第一比較器的一輸入端電連接於該主電源輸出端，該第一比較器的該輸出端電連接於該第一開關兀件； 一第二比較器，包含二輸入端及一輸出端，該第二比較器的一輸入端電連接於該待機電源輸出端；以及 一第三比較器,包含二輸入端及一輸出端，該第三比較器的一輸入端電連接於該電源輸出端，該第三比較器的該輸出端電連接於該補償單元。
2.根據權利要求1所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該電源供應單元更包含一調節器，電連接於該電源輸出端及該第二感應電阻器之間。
3.根據權利要求2所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該補償單元包含一電阻網絡及一隔離元件，該電阻網絡電連接於該主電源輸出端，該隔離元件電連接於該電阻網絡及該控制器。
4.根據權利要求3所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該隔離元件包含一信號發射端及一信號接收端，該信號發射端電連接於該電阻網絡，該信號接收端電連接於該控制器。
5.根據權利要求4所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該第三比較器的該輸出端電連接於該電阻網絡及該隔離元件的該信號發射端。
6.根據權利要求5所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該隔離元件為光稱合器。
7.根據權利要求6所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該直流/直流電源轉換器為LLC電源轉換器。
8.根據權利要求7所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，該第一比較器的另一輸入端供輸入一第一參考電壓，該第二比較器的另一輸入端供輸入一第二參考電壓,該第三比較器的另一輸入端供輸入一第三參考電壓。
9.根據權利要求8所述的具有過電壓保護的電源供應裝置，其特徵在於，更包含一第二開關元件，電連接於該主電源輸出端及該補償單元。
【文檔編號】H02M1/32GK203840194SQ201420144188
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】尹列中, 顏嘉賢, 汪子鴻 申請人:群光電能科技股份有限公司