CN103472740A - 电源供应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源供应器，该电源供应器包括第一电源连接器，具有多个电源端子及第一检测端子；电源转换电路，耦接至电源端子，用以经由该第一电源连接器的该多个电源端子接收输入电压，并将该输入电压转换为输出电压；控制单元，耦接至电源转换电路，以架构于控制电源转换电路的工作；以及检测电路，耦接至控制单元及第一检测端子，以架构于检测第一检测端子是否与一设定电压端连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号至控制单元。当检测电路检测第一检测端子与设定电压端断连时，该电源传输状态信号处于非致能状态，且控制单元相应地控制电源转换电路停止供电至负载。本发明具有远程电源管理与分配的功能，可使电源管理与配置优化。

Description

电源供应器
本发明是一件分案申请，原申请的申请日为：2010年9月16日；原申请号为：201010284965.X；原发明创造名称为：电源供应器及电源供应系统。
技术领域
本发明涉及一种电源供应器及电源供应系统，尤其涉及一种应用于数据处理系统的具有远程电源管理功能的电源供应器及电源供应系统。
背景技术
随着电子化的发展，各式不同的电子设备用以达到诸多不同的目的。而每一个电子设备由数个电子元件所组成。通常，不同种类的电子元件则需使用不同的电压来操作。
据悉，电源供应器为许多电子设备，诸如个人计算机、工业计算机、服务器、通信产品及网络产品等所必要的装置。通常，用户可将一电源供应器的插座与一电源线（即外接供应电源）连接，借以接收一交流输入电压或一直流输入电压。该电源供应器可将该输入电压再转换为所需的电源以驱动该电子设备。
对于一般电源转换系统、电源分配与供电系统及电子设备而言，在其电闸接点处可能会因其间流动的电流而产生瞬间火花，且在两接点间产生的电弧还可能使电闸接点熔化，进而致使该电子设备损坏。再者，于该电源供应器中，当外接供应电源的插头插入或拔离该电源供应器的插座时，亦可能产生电弧，因而致使该电子设备受损。
现今，已有不同种类的电磁式消弧器、热控式消弧器或空气断路器被用以避免电弧的生成。另一方面，在各接点处也可以一耐电流合金及绝缘材料包覆，进而避免对该接点及人体的伤害。然而，这些解决方案均需使用相当的配置空间及极高的成本花费，且并不适用于具高功率密度的电源供应器上。
此外，对于一数据处理系统的电子设备，如数据中心的服务器而言，提供其所需电力的电源供应器为极重要的基本元件。为了避免偶发性或意外性电源中断可能对系统所造成的损害，电源线的闩锁或固定结构常被引入，用以将该电源线固定于电源供应器上，借以避免该电源线的插头自该电源供应器的插座上松脱，同时也可避免因高电流流经连接器接点处而产生的电弧。然而这对于避免系统停工或因电弧或偶发性或意外的电源中断所造成的损坏，仍属于一种不安全的保护机制。
除此之外，于目前的数据处理系统中，电源供应系统的电源管理方式是通过电源供应器的输出插头连接至数据处理系统中的服务器，并由服务器进行电源管理与配置，然而此方式较耗费人力且不具便利性，并且无法达到最佳的电源管理与分配以及电源保护的目的。
为解决上述现有技术的缺陷，实有必要开发一种应用于数据处理系统供电且具远程电源管理功能与电源保护机制的电源供应器以及电源供应系统，以符合当前的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于数据处理系统的电源供应器及电源供应系统，其具有远程电源管理与分配的功能，可使电源管理与配置优化。
本发明的另一目的在于提供一种应用于数据处理系统的电源供应器及电源供应系统，其具有电源保护机制以及远程电源管理功能，可有效地避免因高电流流经连接器接点处而产生的电弧；同时避免电弧及供应电源的偶发性或意外中断而对电源供应器或数据处理器所造成的损害，并且可以达到远程电源管理与分配以及优化电源管理配置的目的。
为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种电源供应器，包括：第一电源连接器，具有多个电源端子及第一检测端子；电源转换电路，耦接至该第一电源连接器的该电源端子，用以经由该第一电源连接器的该多个电源端子接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；控制单元，耦接至该电源转换电路，以架构于控制该电源转换电路的工作；以及检测电路，耦接至该控制单元及该第一电源连接器的该第一检测端子，以架构于检测该第一检测端子是否与一设定电压端连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号至该控制单元。其中，当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端连接时，该电源传输状态信号处于一致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路产生或输出该输出电压至一负载；以及当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端断连时，该电源传输状态信号处于一非致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路停止将该输出电压输出至该负载。
为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种电源供应器，用以供给电源予一负载，包括：一第一电源连接器，具有多个电源端子及一第一检测端子；一电源转换电路，耦接至该第一电源连接器的该电源端子，用以接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；一第一热插入连接器，耦接至该电源转换电路，且具有多个电源接脚、一第一检测接脚及一第一连结接脚；其中该第一热插入连接器的所述多个电源接脚与该负载上的一第二热插入连接器的多个电源接脚耦接，该第一检测接脚与该第二热插入连接器的一第二检测接脚耦接，该第一连结接脚与该第二热插入连接器的一第二连结接脚耦接，且该第二检测接脚与该第二连结接脚相互连结；一控制单元，耦接至该电源转换电路，以架构于控制该电源转换电路的工作；以及一检测电路，耦接于该控制单元，且通过该第一连结接脚、该第二连结接脚、该第二检测接脚及该第一检测接脚构成的一连结回路而耦接至该第一电源连接器的第一检测端子，以架构于检测该第一检测端子或该第一检测接脚是否与一设定电压端连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号至该控制单元。其中，当该检测电路检测该第一检测端子或该第一检测接脚与该设定电压端连接时，该电源传输状态信号处于一致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路产生或输出该输出电压至该负载；以及当该检测电路检测该第一检测端子或该第一检测接脚与该设定低电压端断连时，该电源传输状态信号处于一非致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路停止将该输出电压输出至该负载。
为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种电源供应系统，包括：至少一开关元件，该开关元件的一端连接于一设定电压端，且该开关元件的导通与截止由一远程控制装置的一控制信号所控制；以及至少一电源供应器。其中，该电源供应器包括：第一电源连接器，具有多个电源端子及一第一检测端子，该第一检测端子与该开关元件的另一端耦接；电源转换电路，耦接至该第一电源连接器的该电源端子，用以接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；控制单元，耦接至该电源转换电路，以架构于控制该电源转换电路的工作；以及一检测电路，耦接至该控制单元及该第一电源连接器的该第一检测端子，以架构于检测该第一检测端子是否与该设定电压端连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号至该控制单元。其中，当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端连接时，该电源传输状态信号处于一致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路产生或输出该输出电压至一负载；以及当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端断连时，该电源传输状态信号处于一非致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路停止将该输出电压输出至该负载。
本发明的有益效果在于，综上所述，本发明提供一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理的电源供应器及电源供应系统，用以避免因电流流经连接器接点间而产生的电弧；同时可避免因电弧及意外性或偶发性的电源供应中断所对电源供应器或数据处理器造成的损害，并可达到远程电源管理及配置的需求，以及有效管理电源供应器供电与电源保护的目的。
附图说明
图1：揭示本发明较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电弧保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。
图2：揭示本发明图1实施例的结构示意图。
图3A：揭示本发明图1及图2实施例中电源连接器组合的结构示意图。
图3B：揭示本发明图3A实施例中电源连接器组合的第一电源连接器的结构示意图。
图3C：揭示本发明图3A实施例中电源连接器组合的第二电源连接器的结构示意图。
图4：揭示本发明第二较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。
图5：揭示本发明第三较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。
图6A：揭示本发明第四较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理的电源供应器及其电源供应系统的电路方框图。
图6B：揭示本发明图6A中的开关元件于截止状态的示意图。
图7：揭示本发明图6A实施例的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1：数据处理系统
10：数据处理器
101：第二热插入连接器
101a、101b、101c：电源接脚
101d：第二检测接脚
101e：第二连结接脚
11：电源供应器
111：第一电源连接器
111a：第一主体
111b、111c、111d：电源端子
111e：第一检测端子
111f：贮槽
111g：绝缘分隔部
112：电源转换电路
121a：第二主体
121b、121c、121d：电源端子
121e：第二检测端子
121f、121g、121h：电源端子开孔
121j：贮槽
113：控制单元
114：检测电路
1141：或逻辑电路
115：第一热插入连接器
115a、115b、115c：电源接脚
115d：第一检测接脚
115e：第一连结接脚
116：壳体
12：电源缆线
121：第二电源连接器
122：配对电源连接器
13：电源分配单元
131:电源连接器
131e：检测端子
132：设定电压端(或为接地端)
14：远程控制装置
R1：第一提升电阻
R2：第二提升电阻
R1’：提升电阻
S1～Sn：开关元件
Va：电源传输状态信号
Vcc：辅助电压
Vin：输入电压
Vo：输出电压
Vs1：第一检测信号
Vs1’：第一检测信号
Vs2：第二检测信号
Vs2’：第二检测信号
1A：电源供应系统
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
请参阅图1，其揭示本发明较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具电源保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。再请参阅图2，其则揭示本发明图1实施例的结构示意图。如图1及图2所示，该数据处理系统1包含有一或多个数据处理器10，例如具有一或多个服务器。而该数据处理器10电耦接至一或多个电源供应器11，并由一或多个电源供应器11所供应电源。为了简单概述本发明的技术特点，在本实施例中，该数据处理器10电耦接至该电源供应器11，并由该电源供应器11所供应电源，其中该电源供应器11具电源保护机制(或称电弧保护机制)与远程电源管理功能。该电源供应器11包含第一电源连接器111(即插座)、电源转换电路112、控制单元113、检测电路114以及第一热插入连接器115(即电源与信号传输接口)。而电源供应器11通过一电源缆线12接收一来自于电源分配单元(PDU)13的输入电压Vin，并将该输入电压Vin转换为一输出电压Vo，进而提供该输出电压Vo给予数据处理器10，例如一数据中心的机架式服务器。电源缆线12则耦接于电源分配单元13与电源供应器11之间，并具有第二电源连接器121(即插头)。而第一电源连接器111及第二电源连接器121则被定义为一电源连接器组合。该第一电源连接器111设置于电源供应器11的一壳体116上，而电源供应器11则耦接至数据处理系统1的数据处理器10，并通过该电源供应器11的第一热插入连接器115及数据处理器10的第二热插入连接器101而供给该数据处理器10所需的电源。其中该第一电源连接器111与该第二电源连接器121相互组配耦接，以达到结构与电性的连接。
图3A揭示本发明图1及图2实施例中的电源连接器组合的结构示意图。图3B则揭示本发明图3A实施例中电源连接器组合的第一电源连接器的结构示意图；而图3C则揭示本发明图3A实施例中电源连接器组合的第二电源连接器的结构示意图。如图3A、图3B及图3C所示，该第一电源连接器111包含有第一主体111a，多个电源端子111b、111c、111d（即第一组电源端子）及第一检测端子111e（即第一接触元件）。而第一主体111a具有贮槽111f，用以接收容置第二电源连接器121的至少一突出部。在本实施例中，第一电源连接器111具有第一电源端子111b、第二电源端子111c、第三电源端子111d及第一检测端子111e。而第一检测端子111e则有一接触部，自该第一主体111a的贮槽111f内部侧壁向外延伸；并有一连接部，自第一主体111a的外部侧壁向外延伸。而自贮槽111f开口到第一检测端子111e接触部的距离，较自贮槽111f开口到第一电源端子111b、第二电源端子111c、第三电源端子111d端部的距离要来得长。也就是说，该检测端子111e的长度均较每一电源端子111b、111c、111d的长度为短。第一电源连接器111还包含一绝缘分隔部111g，设置于贮槽111f的中央区域，用以使用电源端子111b～111d彼此绝缘并分离。绝缘分隔部可为一Y字型结构或一V字型结构(图中未标示)。而第一电源连接器111的第一检测端子111e的连接部则通过一连接电线耦接至该检测电路114，用以产生一第一检测信号(即PS_Kill)。
该第二电源连接器121包含有第二主体121a，多个电源端子121b、121c、121d（即第二组电源端子）及第二检测端子121e。而第二主体121a则于其第一表面上具有多个电源端子开孔121f、121g、121h。该电源端子121b、121c、121d分别设置于其对应的电源端子开孔121f、121g、121h内。在一较佳实施例中，第二电源连接器121具有第一电源端子121b、第二电源端子121c、第三电源端子121d及第二检测端子121e(即第二接触元件)。该第二检测端子121e具有一接触部，自该第二主体121a的外部侧壁向外延伸。又自第二检测端子121e的末端到第二主体121a边缘的距离，较自第一电源端子121b、第二电源端子121c及第三电源端子121d的末端到第二主体121a边缘或其电源端子开孔的距离要来得长。也就是说，第二检测端子121e的长度较每一电源端子121b、121c、121d的长度为短。第二电源连接器121还包含贮槽121j，设置于第二主体121a内，用以接收容置第一电源连接器111的绝缘分隔部111g。而该第二检测端子121e耦接于一设定电压端，亦即一给定的电压准位。在本实施例中，该第二检测端子121e具有与该第三电源端子121d相同的电压准位，例如同为0V。在实际应用时，欲使该第二检测端子121e达到与该第三电源端子121d相同电压准位的方法，可通过将该电源缆线12的电源连接器122与该电源分配单元13的电源连接器131相互耦接且将第二检测端子121e耦接于一接地端即可实现。而在实际应用时，该第一电源端子121b、第二电源端子121c及第三电源端子121d可分别为火线(Line)L端子、中性线(Neutral)N端子及接地线(Ground)FG端子。除此之外，该第一电源端子121b、第二电源端子121c及第三电源端子121d也可分别为正极(+)端子、负极(-)端子及接地线FG端子。
如图1、图2及图3A～图3C所示，当该电源缆线12的第二电源连接器121（即插头）被耦接至该电源供应器11的第一电源连接器111（即插座）时，该第一电源连接器111的第一电源端子111b、第二电源端子111c及第三电源端子111d将分别与第二电源连接器121的第一电源端子121b、第二电源端子121c及第三电源端子121d先行接触。最后，该第一电源连接器111的第一检测端子111e方才与该第二电源连接器121的第二检测端子121e接触。也就是说，该第一电源连接器111与该第二电源连接器121的各电源端子的连结接触会先于该第一电源连接器111与该第二电源连接器121的检测端子的连结接触。而当该第一电源连接器111与该第二电源连接器121相互耦接时，该第一电源连接器111与该第二电源连接器121间电源与信号的传递以接地电源、正极电压及负极电压先行传送，再接续该第一检测信号（即PS_Kill）的传送。而当该第二电源连接器121异常地自该第一电源连接器111被拔出并脱离该第一电源连接器111时，该第一电源连接器111的第一检测端子111e将与该第二电源连接器121的第二检测端子121e先行分离。也就是说，该第一电源连接器111与该第二电源连接器121的检测端子间的分离将会先于该第一电源连接器111与该第二电源连接器121的各电源端子间的分离。
在实际应用时，该电源转换电路112的输入端电耦接至该第一电源连接器111的电源端子111b～111c；而该电源转换电路112的输出端则电耦接至该第一热插入电连接器115的电源接脚115a～115c（例如第一电源接脚115a、第二电源接脚115b及第三电源接脚115c）；且该电源转换电路112用以接收该输入电压Vin并将该输入电压Vin转换为该输出电压Vo。因此，该输入电压Vin的电能可通过第一电源连接器111的电源端子111b、111c、111d而被传送至该电源转换电路112的输入端；而该输出电压Vo的电能则可通过该第一热插入连接器115的电源接脚115a、115b、115c及该第二热插入连接器101的电源接脚101a、101b、101c而传送至该数据处理器10。又该控制单元113电耦接至该电源转换电路112，用以控制该电源转换电路112的工作。
该检测电路114电耦接至该控制单元113及该第一电源连接器111的第一检测端子111e，用以检测第一检测端子111e是否与一设定电压端(例如接地端)连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号Va至该控制单元113。在实际应用时，该检测电路114可检测该第一电源连接器111的电源连接状态；同时可包含一第一提升电阻R1（即电流限制电路），电连接于一辅助电压Vcc，例如3.3V，以及该第一电源连接器111的第一检测端子111e之间。该辅助电压Vcc为一DC直流电压电源，其可由电源供应器11的电源转换电路112所供应。
依据本发明的构想，当第一电源连接器111连接至第二电源连接器121时，第一电源连接器111的电源端子111b～111d会先行与第二电源连接器121的电源端子121b～121d相互接触；在此之后，第一电源连接器111的第一检测端子111e再与第二电源连接器121的第二检测端子121e进行接触。再者，若当第二电源连接器121异常地自第一电源连接器111被拔出并脱离，则第一电源连接器111的第一检测端子111e会先行与第二电源连接器121的第二检测端子121e分离并断连；而在此之后，第一电源连接器111的电源端子111b～111d方才与第二电源连接器121的电源端子121b～121d分离并断连。
在实际应用时，当电源供应器11的第一电源连接器111与电源缆线12的第二电源连接器121断连时，第一电源连接器111的第一检测端子111e便提供一处于一非致能状态下，例如高电压准位3.3V，的第一检测信号Vs1，用以检测何时该第一电源连接器111与该第二电源连接器121脱离或断连。换言之，检测电路114检测出第一检测端子111e与设定电压端(例如接地端)处于断连，借此以检测出何时该第一电源连接器111与该第二电源连接器121脱离或断连。同时，该检测电路114则根据该第一检测信号Vs1而产生一处于非致能状态下的电源传输状态信号Va至该控制单元113。借此，该控制单元113根据该电源传输状态信号Va可获悉该第一电源连接器111与该第二电源连接器121断连；且同时控制该电源转换电路112不产生或不输出输出电压Vo予负载。
而在实际应用时，当该电源缆线12的第二电源连接器121正被耦接至电源供应器11的第一电源连接器111之际，第二电源连接器121的电源端子121b、121c、121d会先行与第一电源连接器111的电源端子111b、111c、111d相互接触。在此同时，第一检测信号Vs1与电源传输状态信号Va均处于非致能状态；而控制单元113依据该电源传输状态信号Va可获悉第一电源连接器111与第二电源连接器121断连，且控制电源转换电路112不产生或不输出输出电压Vo。借此，在各电源连接器的交点间并无电流的流动，进而避免在各电源连接器的交点间产生电弧，同时也避免对于电源供应器或数据处理系统的损害。又当电源缆线12的第二电源连接器121持续且进一步已耦接至电源供应器11的第一电源连接器111；且第一电源连接器111的第一检测端子111e与第二电源连接器121的第二检测端子121e接触时，该第一检测信号Vs1与该电源传输状态信号Va均由非致能状态转变为一致能状态，例如由一较高电压准位3.3V降至较低电压准位0V。则控制单元113依据电源传输状态信号Va可获悉第一电源连接器111与第二电源连接器121完全且稳固地连结，并控制电源转换电路112工作产生或输出该输出电压Vo。
在本发明实施例中，当该电源缆线12的第二电源连接器121自电源供应器11的第一电源连接器111被抽离之际，则第二检测端子121e会先与第一检测端子111e断连。在此同时，第一检测端子111e的第一检测信号Vs1及检测电路114的电源传输状态信号Va均将由原致能状态转变为非致能状态，则控制单元113可获悉第二电源连接器121自第一电源连接器111分离并断连，或使用者欲将第二电源连接器121自第一电源连接器111脱离；并控制电源转换电路112不产生或输出该输出电压Vo。因此，在各电源连接器的接点间将不会再有电流流动。而在此之后，该第二电源连接器121的电源端子121b～121d再与第一电源连接器111的电源端子111b～111d分离并断连，则在各电源连接器的交点间产生的电弧将可有效地被避免，同时也可借以避免对于电源供应器或数据处理系统所可能造成的损害。
在实际应用时，该第一电源连接器111与第二电源连接器121的电源连接器组合可被用于一电源供应器11与数据处理器10间的连接，或被用于一电源分配单元13与一电源缆线12间的连结。如图1所示，该电源分配单元13具有一电源连接器131；该电源缆线12则具有一配对电源连接器122。该电源连接器结合可被用于避免电弧的生成。而应用于该电源分配单元13与电源缆线12间的电源连接器131与电源连接器122所构成的电源连接器组合，其工作效能等同如图1、图2及图3A～图3C所揭示应用于该电源缆线12与电源供应器11间的第一电源连接器111与第二电源连接器121所构成的电源连接器组合，在此便不再冗述。
图4揭示本发明第二较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。如图图2、图3A～图3C以及图4所示，该电源供应器11的第一热插入连接器115及该数据处理器10的第二热插入连接器101运用与该第一电源连接器111及第二电源连接器121相同概念所构成的电源连接器组合。在本实施例中，该第一热插入连接器115包含有第一组电源接脚115a、115b、115c（即如第一电源接脚115a；第二电源接脚115b；以及第三电源接脚115c），以及第一检测接脚115d；而该第二热插入连接器101则包含有第二组电源接脚101a、101b、101c（即如第一电源接脚101a；第二电源接脚101b；以及第三电源接脚101c），以及第二检测接脚101d。当第一热插入连接器115与第二热插入连接器101进行耦接时，第一热插入连接器115的第一组电源接脚115a、115b、115c将先行与第二热插入连接器101的第二组电源接脚101a、101b、101c接触。尔后，第一热插入连接器115的第一检测接脚115d才与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d接触。此外，当第一热插入连接器115自第二热插入连接器101进行分离或断连时，则第一热插入连接器115的第一检测接脚115d先行与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d分离且断连。在此之后，第一热插入连接器115的第一组电源接脚115a、115b、115c方才与第二热插入连接器101的第二组电源接脚101a、101b、101c分离并断连。
该检测电路114包含第一提升电阻R1、第二提升电阻R2及一或逻辑电路1141。其中第二提升电阻R2电耦接于一辅助电压Vcc与第一检测接脚115d之间。该或逻辑电路1141的输出端电耦接至控制单元113。而该或逻辑电路1141的第一输入端电耦接至第一电源连接器111的第一检测端子111e；而该或逻辑电路1141的第二输入端电耦接至第一热插入连接器115的第一检测接脚115d。
在本发明实施例中，不论是当电源供应器11的第一电源连接器111自电源缆线12的第二电源连接器121分离移除时，或是当第一热插入连接器115自第二热插入连接器101分离移除时，第一电源连接器111的第一检测端子111e将先与第二电源连接器121的第二检测端子121e分离并断连；或是第一热插入连接器115的第一检测接脚115d将先与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d分离并断连。在此同时，第一电源连接器111的第一检测端子111e会产生一第一检测信号Vs1，并使其处于一非致能状态，例如呈一高电压准位3.3V；或由第一热插入连接器115的第一检测接脚115d产生一第二检测信号Vs2，并使其处于一非致能状态，例如呈一高电压准位3.3V。换言之，检测电路114会检测出第一电源连接器111的第一检测端子111e与一设定电压端(例如接地端)断连，或检测出第一热插入连接器115的第一检测接脚115d与一设定电压端(例如接地端)断连。相对应地，该检测电路114则将根据第一检测信号Vs1或第二检测信号Vs2而产生一处于非致能状态的电源传输状态信号Va至控制单元113。借此，该控制单元113根据该电源传输状态信号Va可获悉第一电源连接器111与第二电源连接器121分离并断连，或使用者欲将第一电源连接器111自第二电源连接器121分离；且／或第一热插入连接器115与第二热插入连接器101分离并断连，或使用者欲将第一热插入连接器115自第二热插入连接器101分离；进而控制电源转换电路112不产生或不输出该输出电压Vo。因此，在所述电源连接器111、112间及该所述插入连接器115、101间的接触点将不会有电流的流动。在此之后，第二电源连接器121的电源端子121b～121d方与第一电源连接器111的电源端子111b～111d分离并断连；或第一热插入连接器115的电源接脚115a～115c方与第二热插入连接器101的电源接脚101a～101c分离并断连；因而可有效避免在所述电源连接器间或所述热插入连接器间产生电弧，并避免对该电源供应器或该数据处理系统造成损害。
图5揭示本发明第三较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电弧保护机制与远程电源管理功能的电源供应器的电路方框图。如图图2、图3A～图3C以及图5所示，该第一热插入连接器115包含第一组电源接脚115a、115b、115c，第一检测接脚115d，以及第一连结接脚115e；而第二热插入连接器101则包含第二组电源接脚101a、101b、101c，第二检测接脚101d，以及第二连结接脚101e，其中第二检测接脚101d耦接至第二连结接脚101e。当第一热插入连接器115与第二热插入连接器101进行耦接时，第一热插入连接器115的第一组电源接脚115a～115c将先与第二热插入连接器101的第二组电源接脚101a～101c接触。在此之后，第一热插入连接器115的第一检测接脚115d才与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d接触；而第一热插入连接器115的第一连结接脚115e才与第二热插入连接器101的第二连结接脚101e接触。又，当第一热插入连接器115自第二热插入连接器101进行分离或断连时，则第一热插入连接器115的第一检测接脚115d先行与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d分离且断连；且第一热插入连接器115的第一连结接脚115e先行与第二热插入连接器101的第二连结接脚101e分离且断连。在此之后，第一热插入连接器115的第一组电源接脚115a～115c方才与第二热插入连接器101的第二组电源接脚101a～101c分离并断连。第一热插入连接器115的第一检测接脚115d与第一连结接脚115e分别与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d与第二连结接脚101e组配耦接。
该检测电路114包含有一提升电阻R1’。而提升电阻R1’电耦接于一辅助电压Vcc与第一热插入连接器115的第一检测接脚115d之间。
在实际应用时，当第一热插入连接器115与第二热插入连接器101耦接时，第一热插入连接器115的第一组电源接脚115a～115c与第二热插入连接器101的第二组电源接脚101a～101c接触;第一热插入连接器115的第一检测接脚115d与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d接触；而第一热插入连接器115的第一连结接脚115e则与第二热插入连接器101的第一连结接脚101e接触。在此同时，第一电源连接器111的第一检测端子111e提供一第一检测信号Vs1’（即Vs1’自该电源分配单元13的电源连接器的检测端子131e开始传送信号准位），其处于一致能状态，例如呈一低电压准位0V，并通过第一连结接脚115e、第二连结接脚101e、第二检测接脚101d及第一检测接脚115d的连接路径传送至该检测电路114。
在本发明实施例中，当电源供应器11的第一电源连接器111自电源缆线12的第二电源连接器121分离移除时，第一电源连接器111的第一检测端子111e将先与第二电源连接器121的第二检测端子121e分离并断连。在此同时，第一电源连接器111的第一检测端子111e会产生第一检测信号Vs1’，并使其处于一非致能状态，例如呈一高电压准位3.3V，并通过第一连结接脚115e、第二连结接脚101e、第二检测接脚101d及第一检测接脚115d的连接路径传送至检测电路114。相对应地，检测电路114则将根据第一检测信号Vs1’而产生一处于非致能状态的电源传输状态信号Va（即在此时的信号准位在高值）至控制单元113。借此，控制单元113根据该电源传输状态信号Va（即信号位准由一低值转变为高值）可获悉第一电源连接器111与第二电源连接器121分离并断连，或使用者欲将第一电源连接器111自第二电源连接器121分离；进而控制电源转换电路112不产生或不输出该输出电压V0。因此，在所述电源连接器111、112间的接触点将不会有电流的流动。则在此之后，第二电源连接器121的电源端子121b～121d方与第一电源连接器111的电源端子111b～111d分离并断连；因而可有效避免在所述电源连接器间或所述热插入连接器间产生电弧，并避免对电源供应器或数据处理系统造成损害。
又在本发明实施例中，当第一热插入连接器115自第二热插入连接器101分离移除时，第一热插入连接器115的第一检测接脚115d将先与第二热插入连接器101的第二检测接脚101d分离并断连；而第一热插入连接器115的第一连结接脚115e亦先与第二热插入连接器101的第二连结接脚101e分离并断连。在此同时，第一热插入连接器115的第一检测接脚115d产生一第二检测信号Vs2’，并使其处于一非致能状态，例如呈一高电压准位3.3V。相对应地，检测电路114则将根据该第二检测信号Vs2’而产生一处于非致能状态的电源传输状态信号Va至该控制单元113。借此，控制单元113根据该电源传输状态信号Va可获悉第一热插入连接器115与第二热插入连接器101分离并断连，或使用者欲将第一热插入连接器115自第二热插入连接器101分离；进而控制电源转换电路112不产生或不输出该输出电压Vo。因此，在所述热插入连接器115、101间的接触点将不会有电流的流动。则在此之后，第一热插入连接器115的电源接脚115a～115c方与第二热插入连接器101的电源接脚101a～101c分离并断连；因而可有效避免在所述电源连接器间或所述热插入连接器间产生电弧，并避免对该电源供应器或该数据处理系统造成损害。
在实际应用时，第二检测接脚101d与第二连结接脚101e的连接还可再耦接至一数据处理系统1(在图7中未标示)的数据处理器10的控制器。当该电源供应器11通过该第一热插入连接器115与该第二热插入连接器101而耦接至该数据处理器10；且该电源缆线12的第二电源连接器121（即插头）耦接至电源供应器11的第一电源连接器111（即插座）时，第一电源连接器111的第三电源端子111d先行与第二电源连接器121的第三电源端子121d接触。接着，该第一电源连接器111的第一电源端子111b与第二电源端子111c再分别与该第二电源连接器121的第一电源端子121b与第二电源端子121c接触。最后，该第一电源连接器111的第一检测端子111e再与第二电源连接器121的第二检测端子121e接触。也就是说，当第一电源连接器111与第二电源连接器121耦接时，在第一电源连接器111与第二电源连接器121间的电源与信号的连接与传送依接地电源、正极电压及负极电压，以及第一检测信号Vs1’（即PS_Kill）的顺序进行。由于第二连结接脚101e连接至第二检测接脚101d，所以当第二电源连接器121（即插头）耦接至第一电源连接器111（即插座）；且第一热插入连接器115耦接至第二热插入连接器101时，第二连结接脚101e也具有与第二检测接脚101d相同的电压准位。据此，控制单元113将可接收电源传输状态信号Va，或该数据处理器10可接收该检测信号（即PS_Kill），其中检测信号处于一致能状态(即处于一低电压准位)。在此情况下，数据处理系统的电源供应器持续工作（即处于开启状态）及运转；而电流将自第二电源连接器121的第一电源端子121b及第二电源端子121c传送至第一电源连接器111的第一电源端子111b及第二电源端子111c。
再者，当数据处理器10由电源供应器11供给电源，而第二电源连接器121异常地自第一电源连接器111被拔出时；第一电源连接器111的第一检测端子111e将与第二电源连接器121的第二检测端子121e先行分离并断连，则检测信号（即PS_Kill）被中断，而辅助电压Vcc通过所述热插入连接器的第一检测接脚115d、第二检测接脚101d、第二连结接脚101e及第一连结接脚115e而提供给数据处理器10。据此，该数据处理系统1的数据处理器10可查知第二检测接脚101d处于一非致能状态（即高电压准位）。相对应地，控制单元113立即根据该非致能状态工作而将一正常电压输出状态改为一停止输出状态（即处于关闭状态）；或数据处理器10根据该非致能状态工作而将一正常负载状态改为一停止负载状态，则通过第二电源连接器121的第一电源端子121b与第二电源端子121c的电流，以及通过第一电源连接器111的第一电源端子111b与第二电源端子111c的电流均将被降低或成为零值。因此，当电源供应器11的控制单元113或数据处理器10检知一外在供应电源的连接器意外地或偶发地与该电源供应器的连接器分离或被拔除时，均可避免在连接器接点间产生电弧，同时并避免对数据处理系统造成损害。
请参阅图6A、图6B及图7，其中图6A为本发明第四较佳实施例的一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理功能的电源供应器及其电源供应系统的电路方框图；图6B为图6A中的开关元件于截止状态时的示意图；以及图7为图6A所示实施例的结构示意图。如图3A～图3C、图6A、图6B以及图7所示，数据处理系统1包含一个或多个数据处理器10以及一电源供应系统1A，其中电源供应系统1A包括一个或多个电源供应器11、一个或多个电源缆线12以及一个或多个电源分配单元13。其中，电源供应器11耦接至数据处理器10，且电源供应器11包含第一电源连接器111、电源转换电路112、控制单元113以及检测电路114。由于本实施例的电源供应器11的元件架构及原理与图1所示实施例的电源供应器的元件架构及原理相似，于此不再赘述。
于本实施例中，第一电源连接器111具有多个电源端子111b～111d及第一检测端子111e，其中多个电源端子111b～111d组配耦接至第二电源连接器121的多个电源端子121b～121d，且第一检测端子111e则组配耦接至第二电源连接器121的第二检测端子121e，并提供一检测信号(即第一检测信号Vs1)以指示与代表第一检测端子111e是否通过第二电源连接器121的第二检测端子121e与一设定电压端132，例如接地端，呈连接或断连状态，借此检测电路114可检测该第一检测端子111e是否与设定电压端132连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号Va至该控制单元113。
于本实施例中，电源分配单元13通过电源缆线12传送输入电源Vin至电源供应器11，且该电源分配单元13包括至少一开关元件S1～Sn，以及至少一电源连接器131。其中，每一该电源连接器131分别与一对应的开关元件及输入电压Vin耦接，例如电源连接器131与开关元件S1及输入电压Vin耦接，且开关元件S1的一端与该设定电压端132耦接。电源连接器131具有一检测端子131e，该检测端子131e的一端通过电源缆线12与第二检测端子121e耦接，且该检测端子131e的另一端则耦接于该开关元件S1的另一端。于此实施例中，开关元件S1的导通或截止由一远程控制装置14的控制信号所控制，因此，利用该远程控制装置14控制开关元件S1的导通与截止可使第一电源连接器111的第一检测端子111e是否与该设定电压端132连接或断连的状态改变，借此电源供应器11的检测电路114便相应地改变电源传输状态信号Va至控制单元113，使控制单元113相应地控制电源供应器11工作或不工作，以达到远程电源管理与控制的目的，同时也存在有如先前所述的电源保护机制等功能。于此实施例中，远程控制装置14的控制信号可利用有线或无线的方式传输，例如因特网，借此以达到远程控制与管理的目的。
于本实施例中，当第一电源连接器111的第一检测端子111e通过第二电源连接器121的第二检测端子121e与该设定电压端132断连时，电源传输状态信号Va则处于一非致能状态，且控制单元113依据电源传输状态信号Va来控制电源转换电路112，不产生或不输出该输出电压Vo至数据处理器10。于一些实施例中，该开关元件S1～Sn可设置于一不断电供电系统(Uninterruptible Power System,UPS)中(图中未示出)，但不以此为限。
依据本发明的构想，当第一电源连接器111连接至第二电源连接器121时，第一电源连接器111的电源端子111b～111d会与第二电源连接器121的电源端子121b～121d相互接触，且第一电源连接器111的第一检测端子111e会与第二电源连接器121的第二检测端子121e进行接触；而当电源缆线12的配对电源连接器122与电源分配单元13的电源连接器131相互耦接时，第二检测端子121e也会与检测端子131e间接地耦接。于本实施例中，若远程控制装置14发出一控制信号以遥控开关元件S1导通时(如图6A所示)，第一电源连接器111的第一检测端子111e通过第二检测端子121e、检测端子131e与该设定电压端132(例如接地端)耦接。反之，若远程控制装置14发出一控制信号以遥控该开关元件S1截止时(如图6B所示)，第一电源连接器111的第一检测端子111e则通过第二检测端子121e、检测端子131e与该设定电压端点132断连。
在实际应用时，当电源供应器11于正常工作之际，亦即电源供应器11输出该输出电压Vo予一负载，例如数据处理器10，该电源缆线12的第二电源连接器121被耦接至电源供应器11的第一电源连接器111，且电源缆线12的配对电源连接器122被耦接至电源分配单元13的电源连接器131，且远程控制装置14发出一控制信号以远程遥控该控制该开关元件S1呈导通状态，借以使第一电源连接器111的第一检测端子111e通过第二检测端子121e以及检测端子131e与该设定电压端132耦接(如图6A所示)。于此同时，该第一电源连接器111的第一检测端子111e便提供一处于一致能状态下，例如低电压准位0V，的第一检测信号Vs1，使检测电路114可检测何时该第一电源连接器111的第一检测端子111e通过该第二检测端子121e以及检测端子131e与该设定低压端点132连接或断连。接着，该检测电路114则根据该第一检测信号Vs1而产生一处于致能状态下的电源传输状态信号Va至控制单元113，且控制单元113依据该电源传输状态信号Va可获悉开关元件S1为导通的状态，并进一步控制电源转换电路112工作产生或输出该输出电压Vo至数据处理器10。
而在实际应用时，当远程控制装置14发出一控制信号以远程遥控该控制该开关元件S1呈截止状态时(如图6B所示)，则电源供应器11处于非正常工作之际，亦即该电源供应器11不产生或不输出该输出电压Vo予数据处理器10。此时，该第一检测信号Vs1由原致能状态转变为一非致能状态，例如由一较低电压准位0V(即该设定电压端132的电压)升至较高电压准位3.3V。接着，该检测电路114则根据该第一检测信号Vs1而产生一处于非致能状态下的电源传输状态信号Va至该控制单元113。借此，该控制单元113根据该电源传输状态信号Va可获悉该开关元件S1为截止的状态，并进一步控制该电源转换电路112不产生或不输出该输出电压Vo至数据处理器10。因此，在各电源连接器的交点间将不会再有电流流动，且可有效地避免在各电源连接器的交点间产生的电弧，同时也可借以避免对于电源供应器或数据处理系统可能造成的损害，并可达到远程电源管理及配置的需求，以及有效管理电源供应器供电与电源保护的目的。
综上所述，本发明提供一种应用于数据处理系统供电且具有电源保护机制与远程电源管理的电源供应器及电源供应系统，用以避免因电流流经连接器接点间而产生的电弧；同时可避免因电弧及意外性或偶发性的电源供应中断所对电源供应器或数据处理器造成的损害，并可达到远程电源管理及配置的需求，以及有效管理电源供应器供电与电源保护的目的。
本发明得由本领域技术人员而为诸般修饰，然皆不脱离权利要求所欲保护者。

Claims (14)

1.一种电源供应器，包括：
一第一电源连接器，具有多个电源端子及一第一检测端子；
一电源转换电路，耦接至该第一电源连接器的该电源端子，用以经由该第一电源连接器的该多个电源端子接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；
一控制单元，耦接至该电源转换电路，以架构于控制该电源转换电路的工作；以及
一检测电路，耦接至该控制单元及该第一电源连接器的该第一检测端子，以架构于检测该第一检测端子是否与一设定电压端连接或断连，且相应地产生一电源传输状态信号至该控制单元；
其中，当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端连接时，该电源传输状态信号处于一致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路产生或输出该输出电压至一负载；以及当该检测电路检测该第一检测端子与该设定电压端断连时，该电源传输状态信号处于一非致能状态，且该控制单元依据该电源传输状态信号来控制该电源转换电路停止将该输出电压输出至该负载。
2.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，该第一电源连接器耦接于一第二电源连接器，且该第二电源连接器具有多个电源端子以及一第二检测端子；以及其中，该第一电源连接器的所述多个电源端子与该第二电源连接器的所述多个电源端子耦接，以及该第一电源连接器的该第一检测端子通过该第二电源连接器的该第二检测端子耦接于该设定电压端。
3.如权利要求2所述的电源供应器，其特征在于，该第一电源连接器的该第一检测端子通过一开关元件耦接于该设定电压端，且该开关元件的导通与截止由一远程控制装置的一控制信号所控制。
4.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器的该第一电源连接器通过具有该第二电源连接器的一电源缆线连接于一电源分配单元，该开关元件设置于该电源分配单元中，且该开关元件的一端耦接于该设定电压端以及该开关元件的另一端耦接于该第二电源连接器的该第二检测端子。
5.如权利要求3所述的电源供应器，其特征在于，该远程控制装置的该控制信号通过一有线或无线传输方式传输，以控制该开关元件的导通与截止。
6.如权利要求2所述的电源供应器，其特征在于，该设定电压端为一接地端。
7.如权利要求2所述的电源供应器，其特征在于，当该第二电源连接器耦接至该第一电源连接器时，该第一电源连接器的所述多个电源端子与该第二电源连接器的所述多个电源端子间的接触较先于该第一电源连接器的该第一检测端子与该第二电源连接器的该第二检测端子间的接触。
8.如权利要求2所述的电源供应器，其特征在于，当该第二电源连接器与该第一电源连接器相脱离时，该第一电源连接器的该第一检测端子与该第二电源连接器的该第二检测端子间的分离较先于该第一电源连接器的所述多个电源端子与该第二电源连接器的所述多个电源端子间的分离。
9.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，该检测电路包含一第一提升电阻，电连接于一辅助电压与该第一电源连接器的该第一检测端子间。
10.如权利要求1所述的电源供应器，其特征在于，该电源供应器还包含一第一热插入连接器，其具有多个电源接脚且电耦接至该电源转换电路，其中该第一热插入连接器的所述多个电源接脚与该负载上的一第二热插入连接器的多个电源接脚耦接。
11.如权利要求10所述的电源供应器，其特征在于，该第一热插入连接器还包含一第一检测接脚，且该第二热插入连接器还包含一第二检测接脚，用以与该第一热插入连接器的该第一检测接脚耦接。
12.如权利要求11所述的电源供应器，其特征在于，当该第一热插入连接器与该第二热插入连接器耦接时，该第一热插入连接器的该电源接脚与该第二热插入连接器的该电源接脚间的接触较先于该第一热插入连接器的该第一检测接脚与该第二热插入连接器的该第二检测接脚间的接触。
13.如权利要求11所述的电源供应器，其特征在于，当该第一热插入连接器与该第二热插入连接器相脱离时，该第一热插入连接器的该第一检测接脚与该第二热插入连接器的该第二检测接脚间的分离较先于该第一热插入连接器的该电源接脚与该第二热插入连接器的该电源接脚间的分离。
14.如权利要求11所述的电源供应器，其特征在于，该检测电路包含：
一第一提升电阻；
一第二提升电阻，电耦接于一辅助电压与该第一热插入连接器的该第一检测接脚间；以及
一或逻辑电路，具有一输出端，电耦接至该控制单元；一第一输入端，电耦接至该第一电源连接器的该第一检测端子；以及一第二输入端，电耦接至该第一热插入连接器的该第一检测接脚。
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