CN103378648A - 延长供电的不断电电源供应装置及不断电电源供应架构 - Google Patents
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Abstract
一种延长供电的不断电电源供应装置及不断电电源供应架构，该延长供电的不断电电源供应装置提供一主机板进行正常运作的一直流工作电力。该电源供应装置包括有一主电力供应系统、一备援电力供应系统以及一禁能控制单元。该主电力供应系统在正常状态下常态转换输出一第一直流待命电力给该主机板。该备援电力供应系统于该主电力供应系统无法正常输出该第一直流待命电力时输出一第二直流待命电力给该主机板。该禁能控制单元接收该主机板在关机状态下输出一电源关闭信号并产生一禁能信号给该备援电力供应系统，使该备援电力供应系统停止输出该第二直流待命电力给该主机板。
Description
技术领域
本发明涉及一种不断电电源供应架构，尤指一种延长供电使用时间的不断电电源供应架构。
背景技术
由于各种电子设备需要稳定的电力维持工作，因此需要电源供应器提供稳定的电力驱动各类电子设备，而绝大部分的电源供应器连接一输入来源以取得一输入电力，并且该电源供应器具有一电力转换单元以转换该输入电力形成一驱动电力传送至负载，然而此种已知架构仅具有一输入来源可提供输入电力，该输入来源可能市内电力或是另一电源供应器，然而当该市内电力供应或该电源供应器发生故障或电力下降时会造成电子设备断电关闭，或者造成驱动该电子设备的电源供应器因升压单元负载过重而损坏。为避免单一输入来源故障时产生的问题，现有技术利用不断电系统(Uninterrupted Power System，UPS)连接该电源供应器，藉此于输入来源故障时暂时提供稳定的电力驱动该电子设备，以降低突然失去输入电力的风险。
目前电脑系统中电源供应器常见的电源规范标准为ATX(AdvancedTechnology eXpanding)，其版本可为ATX2.0、ATX2.1、ATX2.2等。当ATX架构的电源供应器接收110Vac/220Vac的市电，其电源输出端口可输出具有+3.3V、+5V、+12V的直流工作电力以及无论开关机均可供电的+5VSB常备电力。该常备电力主要功能在于使其他系统(如主电力系统、保护系统及控制芯片等)进入待机状态，而使用者开启该电源供应器时(通常启动电脑同时，相同的启动信号会先启动电源供应器)，该主电力系统才开始将市电转换主输出电力供给电脑里的各个装置。更进一步，ATX架构的电源供应器可实现远程开/关机(Remote ON/OFF)的功能。
虽然ATX架构可以提供以上优点，但需要常态提供+5VSB常备电力。具有不断电系统的电源供应器在正常供电的情况，一主电力系统利用转换市电交流电来提供+3.3V、+5V、+12V的直流电力，以及+5VSB常备电力。因此，该主电力系统只要与市电保持电性连接，皆可提供充足的电力供后端电子设备使用。然而，当主电力系统损坏或者无法正常供电时，会改切换至该不断电系统来提供电子设备所需要的电力。由于不断电系统通常是一种储能装置，仅能提供有限度的电力供紧急使用，加上+5VSB常备电力会自动常态输出，纵使在电子设备关机的情况下，该不断电系统的电力也不断损耗，大幅减少不断电系统代替主电力系统供电的时间。电子设备可能在进行关机程序或者储存数据的过程中，突然失去电力供应，对该电子设备造成更大的损害。
发明内容
本发明的主要目的，在于延长不断电系统在进行备援电力的时间。
为达上述目的，本发明提供一种延长供电的不断电电源供应装置，提供一电子装置的主机板进行正常运作的一直流工作电力。该主机板包含有产生一电源关闭信号给该不断电电源供应装置以停止输出该直流工作电力的一关机状态。该不断电电源供应装置包括有一主电力供应系统、一备援电力供应系统以及一禁能控制单元。该主电力供应系统电性连接于一外部电力源并于正常状态下常态转换输出一第一直流待命电力给该主机板。该备援电力供应系统于该主电力供应系统无法正常输出该第一直流待命电力时输出一第二直流待命电力给该主机板。该禁能控制单元电性连接于该主机板以及该备援电力供应系统，该禁能控制单元接收该主机板于该关机状态下输出的电源关闭信号并产生一相对应该电源关闭信号的禁能信号给该备援电力供应系统，使该备援电力供应系统停止输出该第二直流待命电力给该主机板。
于一实施例中，该主机板包含有产生一电源开启信号给该不断电电源供应装置以输出该直流工作电力的一开机状态。
于一实施例中，该备援电力供应系统包含有至少一储存该第二直流待命电力的储能模块。
于一实施例中，该直流工作电力包含有一由主电力供应系统转换输出的第一直流工作电力以及一由该备援电力供应系统输出的第二直流工作电力。
于一实施例中，该备援电力供应系统电性连接该主电力供应系统，包含有至少一储存该第二直流工作电力的储能模块。
于一实施例中，该储能模块为一充电电池。
于一实施例中，该备援电力供应系统包含有一取得该第一直流工作电力并将该第一直流工作电力充入该储能模块的充电单元。
于一实施例中，该不断电电源供应装置还包含有一设置于该主电力供应系统与该主机板之间以调制该第一直流待命电力电压的电压调制单元。
于一实施例中，该不断电电源供应装置还包含有一设置于该备援电力供应系统与该主机板之间以调制该第二直流待命电力电压的电压调制单元。
于一实施例中，该禁能控制单元包含有一控制开关。
于一实施例中，该主电力供应系统包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接该整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
此外，本发明也提供一种延长供电的不断电电源供应架构，包括有一主电力供应系统、一备援电力供应系统、一分别电性连接于该主电力供应系统与该备援电力供应系统的电路板，以及一禁能控制单元。该主电力供应系统电性连接于一外部电力源并于正常状态下转换输出一第一直流工作电力以及常态转换输出一第一直流待命电力。该备援电力供应系统于该主电力供应系统无法正常输出该第一直流待命电力时输出一第二直流工作电力以及一第二直流待命电力。该主机板于关机状态产生一电源关闭信号给该主电力供应系统以停止输出该第一直流工作电力。该禁能控制单元电性连接于该主机板以及该备援电力供应系统，该禁能控制单元接收该主机板于关机状态下输出的该电源关闭信号并产生一相对应该电源关闭信号的禁能信号给该备援电力供应系统，使该备援电力供应系统停止输出该第二直流待命电力给该主机板。
本发明的延长供电的不断电电源供应装置及不断电电源供应架构的主要效果在于：
1.有效节省在电子装置关机下仍不断被消耗的直流待命电力；
2.使储存在备援电力供应系统中的直流待命电力可以使用于真正紧急的情况，而延长提供直流待命电力的时间。
附图说明
图1为本发明延长供电的不断电电源供应装置一实施例的供电部分电路架构示意图。
图2为本发明延长供电的不断电电源供应装置一实施例的电路架构示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：
请参阅图』，为本发明供电部分电路架构示意图，如图所示：本发明涉及一种延长供电的不断电电源供应架构，应用于一电脑系统中。主要包含有一主机板10，以及分别电性连接于该主机板10的一主电力供应系统20以及一备援电力供应系统30。该主机板10至少包含有一中央处理单器(central processing unit，CPU)以及其他电子元件与电路布局。该主电力供应系统20于正常情况下输出电力给该主机板10，而该备援电力供应系统30于该主电力供应系统20无法正常输出电力而取代其提供电力给该主机板10。
于本实施例中，该主电力供应系统20与该备援电力供应系统30可以整合为一不断电电源供应器。该主电力供应系统20包含有一连接外部电力源50的整流滤波单元21、一连接该整流滤波单元21的功因校正单元22、一变压器23、一脉宽控制单元24、一开关元件25以及一整流输出单元26。该外部电力源50输出的交流外部电力经过该整流滤波单元21以及该功因校正单元22后，该功因校正单元22利用内部一变压电力电平调整该外部电力的功率因子及电压。该脉宽控制单元24决定该开关元件25的工作周期，藉以调整通过该变压器23的线圈电流。最后，经由该整流输出单元26产生一直流电力，并将该直流电力传送至该主机板50。于本发明中，该主电力供应系统20于正常状态下输出的该直流电力包含有一第一直流工作电力201以及一常态输出的第一直流待命电力202。该第一直流工作电力201可包含+3.3V、+5V、+12V电压的电力，该第一直流待命电力202可为+5VSB电压的电力。
该备援电力供应系统30包含有一取得该主电力供应系统20转换输出的第一直流工作电力201的充电单元31，以及至少一接受该充电单元31充入该第一直流工作电力201并将其储存为一备援电力的储能模块32。该备援电力包含有一第二直流工作电力301以及一常态输出的第二直流待命电力302。该第二直流工作电力301可包含+3.3V、+5V、+12V电压的电力，该第二直流待命电力302可为+5VSB电压的电力。于本实施例，该储能模块32为一充电电池。
于本发明中，该主电力供应系统20以及该备援电力供应系统30可以直接输出该第一直流待命电力202以及该第二直流待命电力302给该主机板10。或者，本发明于该主电力供应系统20以及该备援电力供应系统30后端电性连接一电压调制单元40，该电压调制单元40可以接收该第一直流待命电力202以及该第二直流待命电力302后根据该主机板10所需相对应的电压值调制其输出电压。
请参阅图2所示，为本发明一实施例电路架构示意图，如图所示：该主机板10在该主电力供应系统20正常情况下取得由该主电力供应系统20所输出的该第一直流工作电力201以及该第一直流待命电力202；当该主电力供应系统20无法正常输出该第一直流工作电力201以及该第一直流待命电力202时，则改由该备援电力供应系统30提供该第二直流工作电力301以及该第二直流待命电力302。该主机板10包含有产生一开机状态以及一关机状态。于该开机状态，该主机板10产生一电源开启信号101给该主电力供应系统20以输出该第一直流工作电力201；于该关机状态，该主机板10产生一电源关闭信号102给该主电源系统20以停止输出该第一直流工作电力201。
本发明中，该主机板10电性连接一禁能控制单元60。该禁能控制单元60接收该主机板10于关机状态下输出该电源关闭信号102并产生一相对应该电源关闭信号102的禁能信号601给该备援电力供应系统30。该备援电力供应系统30接收该禁能信号601后则完全关闭，并停止输出该第二直流待命电力302给该主机板10。该禁能控制单元60包含有一控制开关61，该控制开关61可决定该禁能控制单元60因接收该主机板10的电源关闭信号102而输出该禁能信号601，或者决定该禁能控制单元60常态输出该禁能信号601而完全关闭该备援电力供应系统30。
在该主电力供应系统20可以正常供电的状态下，当电脑系统处于开机状态时，该主电力供应系统20分别输出该第一直流工作电力201以及该第一直流待命电力202给该主机板10；当该电脑系统处于关机状态时，该主机板10输出该电源关闭信号102给该主电力供应系统20，在ATX架构下，该主电力供应系统20则仅提供该第一直流待命电力202。
一旦该主电力供应系统20无法正常供电时，则改由该备援电力供应系统30提供备援电力。在此情况下，当电脑系统处于开机状态时，备援电力供应系统30输出该第二直流工作电力301以及该第二直流待命电力302给该主机板10；当该电脑系统处于关机状态时，该主机板10输出该电源关闭信号102给该禁能控制单元60，该禁能控制单元60产生相对应该电源关闭信号102的禁能信号601给该备援电力供应系统30，使该备援电力供应系统30完全关闭并停止输出该第二直流工作电力301与该第二直流待命电力302给该主机板10。
在一般不断电电源供应器中，因为ATX架构要求+5VSB常备电力常态供应，纵使电脑系统已经进入关机状态，备援电池中的电力仍会不断释出，而减少备援电力可以提供的时间。本发明延长供电的不断电电源供应装置，通过设置一禁能控制单元于该主机板与该备援电力供应系统之间，当主电力供应系统无法正常供电而转由备援电力供应系统替代时，只要电脑系统进入关机状态，除了备援电力供应系统的第二直流工作电力会实时关闭外，该第二直流工作电力与该第二直流待命电力也停止输出至该主机板。如此，可以有效节约备援电力供应系统所储存的电力，增加紧急时提供备援电力的时间。
以上已将本发明做一详细说明，然而以上所述者，仅为本发明的一优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。
Claims (20)
1.一种延长供电的不断电电源供应装置，提供一电子装置的主机板进行正常运作的一直流工作电力，所述主机板包含有产生一电源关闭信号给所述不断电电源供应装置以停止输出所述直流工作电力的一关机状态，其特征在于，所述不断电电源供应装置包括有：
一主电力供应系统，电性连接于一外部电力源并在正常状态下常态转换输出一第一直流待命电力给所述主机板；
一备援电力供应系统，当所述主电力供应系统无法正常输出所述第一直流待命电力时输出一第二直流待命电力给所述主机板；以及
一禁能控制单元，电性连接于所述主机板以及所述备援电力供应系统，所述禁能控制单元接收所述主机板在所述关机状态下输出的电源关闭信号并产生一与所述电源关闭信号相对应的禁能信号给所述备援电力供应系统，使所述备援电力供应系统停止输出所述第二直流待命电力给所述主机板。
2.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述主机板包含有产生一电源开启信号给所述不断电电源供应装置以输出所述直流工作电力的一开机状态。
3.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述备援电力供应系统包含有至少一储存所述第二直流待命电力的储能模块。
4.根据权利要求3所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述储能模块为一充电电池。
5.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述直流工作电力包含有一由所述主电力供应系统转换输出的第一直流工作电力以及一由所述备援电力供应系统输出的第二直流工作电力。
6.根据权利要求5所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述备援电力供应系统电性连接所述主电力供应系统并包含有至少一储存所述第二直流工作电力的储能模块。
7.根据权利要求6所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述备援电力供应系统包含有一取得所述第一直流工作电力并将所述第一直流工作电力充入所述储能模块的充电单元。
8.根据权利要求6所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述储能模块为一充电电池。
9.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，还包含有一设置于所述主电力供应系统与所述主机板之间以调制所述第一直流待命电力的电压的电压调制单元。
10.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，还包含有一设置于所述备援电力供应系统与所述主机板之间以调制所述第二直流待命电力的电压的电压调制单元。
11.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述禁能控制单元包含有一控制开关。
12.根据权利要求1所述的延长供电的不断电电源供应装置，其特征在于，所述主电力供应系统包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接所述整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
13.一种延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，包括有：
一主电力供应系统，电性连接于一外部电力源并在正常状态下转换输出一第一直流工作电力以及常态转换输出一第一直流待命电力；
一备援电力供应系统，当所述主电力供应系统无法正常输出所述第一直流待命电力时输出一第二直流工作电力以及一第二直流待命电力；
一主机板，分别电性连接于所述主电力供应系统与所述备援电力供应系统，以取得所述第一直流待命电力或所述第二直流待命电力，所述主机板在关机状态产生一电源关闭信号给所述主电力供应系统或所述备援电力供应系统以停止输出所述第一直流工作电力或所述第二直流工作电力；以及
一禁能控制单元，电性连接于所述主机板以及所述备援电力供应系统，所述禁能控制单元接收所述主机板在关机状态下输出的所述电源关闭信号并产生一与所述电源关闭信号的相对应禁能信号给所述备援电力供应系统，使所述备援电力供应系统停止输出所述第二直流待命电力给所述主机板。
14.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，所述主机板包含有产生一电源开启信号给所述主电力供应系统以输出所述第一直流工作电力的一开机状态。
15.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，所述备援电力供应系统包含有至少一储存所述第二直流待命电力的储能模块。
16.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，所述备援电力供应系统电性连接所述主电力供应系统并包含有至少一储存所述第二直流工作电力的储能模块。
17.根据权利要求16所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，所述备援电力供应系统包含有一取得所述第一直流工作电力并将所述第一直流工作电力充入所述储能模块的充电单元。
18.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，还包含有一设置于所述主电力供应系统与所述主机板之间以调制所述第一直流待命电力的电压的电压调制单元。
19.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，还包含有一设置于所述备援电力供应系统与所述主机板之间以调制所述第二直流待命电力的电压的电压调制单元。
20.根据权利要求13所述的延长供电的不断电电源供应架构，其特征在于，所述禁能控制单元包含有一控制开关。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131030 |