備援式電力系統的轉換架構的製作方法

2023-10-24 13:28:02

專利名稱：備援式電力系統的轉換架構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種備援式電力系統的轉換架構，特別是指一 種備援式電力系統用於匯整多個電源供應器且整合輸出的架構。
背景技術：
已知的備援式電力系統由多個電源供應器所構成，這類備援式 電力系統中的電源供應器採共享機構的設計，換句話說就是多個電 源供應器共享一個機殼及控制用的電力整合背板，在實務上，通常
可稱為N+M架構，一^:來說，"N"指的是該工業計算才幾所需總合 功率負載值所應組合的電源供應器數量，"M"則指的是可允許電源 供應器損壞數量，以2+1架構為例，就是由三個電源供應器所構成， 後面的1表示可容許在其中一個電源供應器損壞的情形下，其它電 源供應器仍可正常供給電力，當然依椐不同需求，也有N+2架構的 特殊設計。
然而現有的備4爰式電力系統可參考中國臺灣專利7>告第 562163號的"備援式電源供應器結構"，於該前案所披露的內容可 見盒體10內界定一個以上的滑槽空間14以定位一個以上的電源供 應器30，而該多個電源供應器30連4妾於電遊4反11上的多個連4妄器 12上，使多個電源供應器30的輸出電力可統合於該電路板11上而 形成備援式電源。
5該前案中所述的電路板11其實就是備援式電源中所熟知的r背 板」，而現有的背板主要功用就是統合多個電源供應器的電力，並 且現有的背板更需具備轉換電力的功能，以提供一個以上不同電力 位準的輸出電力，然而隨著備援式電力系統的尺寸規格也開始朝向 輕薄短小的設計風格發展，因此除了各別電源供應器需變更尺寸設 計以外，該背板為了縮小尺寸也面臨到下列的問題。
第一個問題是電路板尺寸縮小的困難，如上所述，該背板基本 上包括了匯整電力以及轉換電力的兩大功能，且由於匯整於該背板 上的功率與電流不低，因此更需提供足夠的絕緣強度以符合安規要 求，縮小尺寸將造成提供絕緣強度的困難，以及電路組件耐壓與絕 緣規格需提升，綜觀而言，將造成設計困難以及成本高漲。
第二個問題是散熱的困難，匯整及轉換同樣的電流與功率，尺 寸較小的背板在散熱上理所當然較為吃虧，且大電流電子組件尺寸 較大造成空氣流通的散熱空間相對狹小，背板尺寸縮小使得單位面 積的功率密度上升、接觸空氣面積縮小、設置散熱組件不易，因此 尺寸較小的背板會碰到散熱不易，使得損壞率上升。
而第三個問題在於各電源供應器所匯整的電力需再根據負載 需求而轉換成12V、 5V或3.3V或者其它電壓位準，而現有的背板 在i殳計時已i殳定了轉換電^各的額定功率以及電壓，故難以針對不同 的負載需求作功率以及電壓的變動，此問題也限制了該備援式電力 系統的擴充能力，即使該備援式電力系統容許前端的電源供應器擴 充容量，但後端的背板仍僅提供固定數量的輸出線路與電壓，其性 能擴充的空間有限。
因此，本案的目的即在於改善上述的技術問題。

實用新型內容
有鑑於前述現有備援式電力系統於縮小尺寸時碰到的技術問 題，本案的目的即在於提供一種連接多個電源供應器的輸出架構， 並且可改善現有的衝支術問題。
本實用新型為 一種備援式電力系統的轉換架構，是應用於具有 兩個以上電源供應器構成的備援式電力系統，且該電源供應器裝設 於殼體內，且每一電源供應器通過第一連接埠輸出，而備4爰式電 力系統包括第 一 電路板聯合多個電源供應器的輸出，且還包括第二 電路板與該第 一 電路板電性連接，且該第二電路板根據使用者自行 定義輸出電壓位準而連"l妄至少一個轉換才莫塊，該第二電鴻4反則預先 定義至少一個插接區域以連接該轉換模塊，該轉換模塊自該第二電 ^各玲反耳又得電力而調變形成至少 一個輸出電力，因此本案可通過該備 援式電力系統中轉換電力的功能形成獨立的模塊，由此，製造廠商 可按照客戶的需求而替換不同輸出電壓的轉換模塊於預先定義的 插接區域上，且由於該轉換才莫塊為獨立的小型電路，可〗吏該第二電 ^各板具有足夠的面積提供散熱與絕糹彖的功效，還可具有縮小面積的 空間，綜上所述，本案可達到體積縮小、加強散熱以及提供客制化 變更輸出規格的優點。
綜上所述，本案具有以下的積招J文果
1. 可根據客戶的需求而替換不同輸出電壓的轉換模塊於該第二
電鴻^反上。
2. 可改善散熱與絕緣效果。
3. 縮小電路板的尺寸。

圖1為本案的連4妄示意圖(一)。
圖2為本案的連接示意圖(二)。 圖3為本案的實施示意圖。 圖4為本案的一實施方式的剖面圖。 圖5為本案的導電組件另一實施方式的剖面圖。
具體實施方式

本實用新型為一種備援式電力系統的轉換架構，請參閱圖1， 該圖所示為本實用新型的一實施方式的分解圖，其中該備4爰式電力 系統由至少兩個以上的電源供應器10裝i殳於殼體7(示於圖3與圖 4)內，且每一電源供應器10通過第一連接埠 ll輸出，而備援 式電力系統還包括第一電路板20以及第二電路板40，其中該第一 電路板20設有多個第二連接埠 21與該電源供應器10的第一連 接埠 11電性連接，該第一電路板20設置定位區域22以連接至 少一個導電組ff 30，而該第二電鴻—反40也"i殳置至少一個定^f立區i或 43與該導電組件30連4妄，其中，該定位區i或22、 43i殳置至少一個 定位孔221、 431供該導電組件30嵌入連接，兩者連接的方式可為 緊配連接或焊接等方式；該第二電路板40通過該導電組件30與該 第一電路板20電性連接而取得該電源供應器IO聯合的電力，且該 第二電路板40才艮據4吏用者自行定義輸出電壓位準而連接至少一個 轉換模塊50，該轉換才莫塊50具有轉換電^各52,該第二電路板40 將該導電組件30傳輸的電力送至該轉換才莫塊50而調變其電壓位準 形成至少一個輸出電力而輸出，其中該第二電路板40 i殳有多個電
8力輸出部42 (可見於圖4、圖5 )電性連接該轉換才莫塊50並傳輸該 轉換模塊50提供的輸出電力以驅動負載(圖中未示)，該電力輸出 部42可為多個電力導線421或車lr出埠 422 (示於圖4與圖5 ), 可按照需求而單獨或混合配置；由此，可依據客戶需求的輸出電壓 而選定適當的轉換模塊50接設於該第二電路板40上，為了連接並 傳送電力，該第二電路板40與該轉換才莫塊50設有對應連接的轉接 埠 41、 51，如圖l所示，該第二電路板40與該轉換模塊50設有 相只於應的轉、接埠 41、 51以，寸應^妾jR與f命出電力；該第二電贈^反 40還設有至少一個輔助定位部44,該轉換才莫塊50設有對應的輔助 定位孔53,該輔助定位部44與該輔助定位孑L 53 4妄合併通過固定組 件45固定，由此將該轉換模塊50連4妄於該第二電路板40上，該 第二電路板40取得該轉換模塊50產生的輸出電力後，通過該電力 輸出部42輸出該輸出電力至負載；其中，為了實際裝配較為簡便， 該導電組^f牛30可由一個以上的金屬導體31、 32相4妄構成(如圖1 中所示為兩金屬導體31、 32所組成)，其中兩金屬導體31、 32相 衝妻的地方各i殳有對應連4妻的連4妄端312、 322，兩連4矣端312、 322 為具有相對應的螺孔，且通過固定組件6而緊密結合而形成連4妄該 第一電鴻^反20與該第二電贈4反40的導電紐zf牛30，而該導電紐/f牛 30與該第 一 電路板20及該第二電^各板40相對連接的地方具有至少 兩定^f立端311、 321,相對應的，該第一電3各才反20與該第二電路4反 40的定4立區i或22、 43具有至少一個定4立孔221、 431與該定4立端 311、 321接合且電性連接，令該第一電路板20與該第二電路板40 之間可通過該導電組件30傳遞電力，上述結構4交^圭的方式為該第 二電路板40平行設置於該第一電路板20旁，且該導電組件30跨 接於該第二電路板40與該第一電路板20的側邊，使該導電組件30 不佔用該第二電路板40與該第一電路板20兩者之間的空間，該第 一電遊^反20與該第二電鴻4反40通過該導電組件30連4妄的方式可 參閱圖2;通過該導電組件30,該第一電路板20可將所有電源供 應器10所提供的電力傳輸至該第二電路板40,並由該轉換模塊50調變通過該導電組件30的電力，進而通過電力輸出部42以提供該 輸出電力至負載；綜上所述，本案提出的備援式電力系統的實施示 意圖可見於圖3，該殼體7中容置一個以上的電源供應器10，且該 第一電鴻^反20與該第二電贈4反40通過該導電組件30電性連4妄， 且多個電源供應器10通過該第一連4妾埠 11與第一電鴻^反20連 接，進而將電力匯整至該第二電路板40與該轉換模塊50，經過該 轉換才莫塊50調變為該輸出電力由該電力l命出部42輸出，值得注意 的是，該第二電J吝板40可連4妻一個或一個以上的轉j吳;溪塊50以分 別提供獨立的輸出電力至相異的電力輸出部42，該轉換才莫塊50可 產生相同電壓的輸出電力，也可按照客戶需求而選用不同的轉換模 塊50 ^是供具有至少兩個相異位準的輸出電力；因此上述的架構可 具有幾種4餘出電力的方式，其中第一種方式是該第二電路々反40 i殳 有至少一個轉換才莫塊50,而該電力輸出部42分別電性連接該第二 電路板40與該轉換才莫塊50,以輸出該第二電鴻^板40自該導電組件 30取得的輸出電力以及該轉換模塊50提供相異電壓位準的輸出電 力，即該第二電路糹反40可自該導電組件30未經電壓位準的轉換而 直4妄衝是供該輸出電力至該電力輸出部42,同時該第二電路^反40具 有轉換模塊50提供轉換後的輸出電力至該電力輸出部42;第二種 方式為該第二電路板40自該導電組件30取得的電力全部經過該轉 換模塊50的調變，該轉換模塊50連接該電力輸出部42而輸出一 個以上的輸出電力，且多個轉換模塊50可更進一步提供具有相異 電壓^立準的llr出電力；綜上所述，該第二電遊^反40至少具有一個 轉換模塊50,因此至少提供一個經過轉換的輸出電力，該第二電路 板40也可按照需求自該導電組件30取得電力而未經轉換直4妾l餘
出，以滿足多種!lr出電壓的需求。
請參閱圖4，該圖所示為該備衝爰電力系統的側一見剖面圖，其中 該備援電力系統外圍由該殼體7包覆，而該電源供應器10連接於 該第一電^各板20，並通過該導電組件30將電力導通至該第二電^各
10板40，該轉換模塊50則自該第二電路板40取得電力並調變輸出， 如先前所述的，製造廠商可按照客戶的需求而替才灸不同出電壓的 轉換才莫塊50於該第二電蹈^反40預先定義的連^妄區域上，且由於該 轉換模塊50為獨立的小型電路，可使該第二電路板40具有足夠的 面積提供散熱與絕緣的功效，也可具有縮小面積的空間，綜上所述， 本案可達到體積縮小、加強散熱以及提供客制化變更輸出規格的優 點。
雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，但是其並非用以限 定本實用新型，尤其上述導電組件30的金屬導體31、 32雖然在圖 面上是以螺孔與固定組件6相連接，但該金屬導體31、 32的連接 方式並不限於上述結構，且該導電組件30更不限於多個金屬導體 31、 32的結合，該導電^H牛30也可為一體成形且具有至少兩個定 位端301 (如圖5所示)；本實用新型定義該備4爰式電力系統包4舌至 少兩個電源供應器10,該電源供應器10的數量由使用者自行決定， 而部分使用者需求的功率較小，也有使用 一 個實體電源供應器搭配 一個虛擬電源供應器形成備援式電力系統的方式，此方式為業界所 已知JU吏用多年的作法，因此本案的電源供應器10可包括至少一 個實體電源供應器以及至少 一個虛擬電源供應器(虛擬電源供應器 的外觀方式也可與實體電源供應器相同，因此使用虛擬電源供應器 的外觀或剖面圖也與圖1至圖5相同)，任何本領域技術人員，在 不脫離本實用新型的精神和範圍內，而所作的些許更動與潤飾，都
應涵蓋於本實用新型中，因此本實用新型的保護範圍當 一見後附的申 請專利範圍所界定為準。
ii
權利要求1.一種備援式電力系統的轉換架構，其中所述備援式電力系統包括裝設於殼體(7)內的至少兩個電源供應器(10)，且每一電源供應器(10)通過第一連接埠(11)輸出，其特徵在於，所述備援式電力系統還包括第一電路板(20)，所述第一電路板(20)設有與所述電源供應器(10)的第一連接埠(11)電連接的多個第二連接埠(21)，且所述第一電路板(20)設置有連接至少一個導電組件(30)並聯合所述電源供應器(10)的輸出至所述導電組件(30)的至少一個定位區域(22)；具有至少一個定位區域(43)以電連接所述導電組件(30)的第二電路板(40)，所述第二電路板(40)根據使用者自行定義輸出電壓位準而連接至少一個轉換模塊(50)，並將所述導電組件(30)傳輸的電力送至所述轉換模塊(50)而調變其電壓位準形成至少一輸出電力而輸出。
2. 根據權利要求1所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述導電組件(30)具有至少兩個定位端(301 )，其中所 述第一電路板(20)與所述第二電路板(40)的定位區域(22、 43 )與所述定位端(301 )接合。
3. 才艮據權利要求2所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述導電組件(30)由一個以上的金屬導體(31、 32 )相 接構成，其中所述金屬導體(31、 32)相接之處各設有對應連 衝妄的連4妄端(312、 322)。
4. 根據權利要求2所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述導電組件(30)為一體的金屬導體。
5. 根據權利要求1所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述第二電路板(40)平行設置於所述第一電路板(20) 旁，且所述導電組件(30)跨接於所述第二電路板(40)與所 述第一電3各4反(20)的4則邊。
6. 根據權利要求1所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述轉換模塊(50 )具有轉換電路(52 )以及至少一個轉 接埠 (51 )，所述第二電路板(40)設有對應的轉接埠 (41 ) 供所述轉換才莫塊(50)的轉接埠 (51)電連接。
7. 根據權利要求1所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述第二電路板(40)設有至少一個電力輸出部(42)提 供所述^T出電力以驅動一負載。
8. 根據權利要求7所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述電力輸出部(42)電連接所述轉換模塊(50)並傳輸 所述轉換模塊(50)提供的輸出電力。
9. 根據權利要求8所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述第二電路板(40)連接多個轉換模塊(50)，且所述 多個轉換模塊(50)提供至少兩個相異的輸出電壓位準。
10. 根據權利要求7所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述電力輸出部(42)分別電連接所述第二電路板(40) 與所述轉換模塊(50)，以輸出所述第二電路板(40)自所述 導電組件(30)取得的輸出電力以及所述轉換模塊(50)提供 相異電壓位準的輸出電力。
11. 根據權利要求10所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵 在於，所述第二電路板(40)連接多個轉換模塊(50),且所 述多個轉換模塊(50)提供至少兩個相異的輸出電壓位準。
12. 根據權利要求7所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述電力輸出部(42)為多個電力導線(421)。
13. 根據權利要求7所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，所述電力輸出部(42)為多個輸出埠 (422)。
14. 根據權利要求1所述的備援式電力系統的轉換架構，其特徵在 於，多個電源供應器(10)包括至少一個實體電源供應器以及 至少 一個虛擬電源供應器。
專利摘要一種備援式電力系統的轉換架構，該備援式電力系統具有至少兩個電源供應器，該電力系統具有第一電路板聯合多個電源供應器的輸出，而備援式電力系統還包括第二電路板與該第一電路板電性連接，且該第二電路板根據使用者自行定義輸出電壓位準而連接至少一個轉換模塊，該轉換模塊自該第二電路板取得電力而調變形成至少一個輸出電力，因此本案可通過該備援式電力系統中轉換電力的功能形成獨立的模塊，由此，可按照客戶的需求而替換適當的轉換模塊連接於該第二電路板上，可使該第二電路板具有足夠的面積提供散熱與絕緣的功效，還可具有縮小面積的空間，綜上所述，本案可達到體積縮小、加強散熱以及提供客制化變更輸出規格的優點。
文檔編號H02J9/00GK201345561SQ20092000026
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者呂紹鋒 申請人:全漢企業股份有限公司;善元科技股份有限公司