CN104953804A - 具有过电压保护的电源供应装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有过电压保护的电源供应装置，包含电源供应单元、第一开关元件、补偿单元、控制器及过电压保护单元。电源供应单元包含主电源输出端及待机电源输出端。电源供应单元包含直流/直流电源转换器及第一感应电阻器。直流/直流电源转换器具有电源输出端，第一感应电阻器电连接于电源输出端及主电源输出端。第一开关元件电连接于第一感应电阻器及主电源输出端，补偿单元电连接于主电源输出端，控制器电连接于补偿单元及电源供应单元。过电压保护单元电连接于主电源输出端、第一开关元件、待机电源输出端、电源输出端及补偿单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种过电源供应装置，且特别涉及一种具有过电压保护功能的电源供应装置。
背景技术
配合参阅图1，为现有的具有过电压保护的电源供应装置。所述具有过电压保护的电源供应装置1包含一电源转换单元10、一控制器12、一补偿单元14、一第一开关元件16、一过电压保护单元18及一第二开关元件20。
电源转换单元10包含一主电源输出端VA及一待机电源输出端VB，主电源输出端VA及待机电源输出端VB分别用以输出电力给一电源转换系统(未图示)，以提供电源转换系统操作时的电力。其中，当电源转换系统操作于待机模式时，仅有待机电源输出端VB输入电力至电源转换系统；而当电源转换系统操作于非待机模式时，主电源输出端VA及待机电源输出端VB分别输出电力至电源转换系统。申言之，电源供应单元10是依据电源供应系统是否操作于待机状态，以决定仅有待机电源输出端VB输出电力，或者是待机电源输出端VB及主电源输出端VA同时输出电力，藉以达到节能的效果。
电源转换单元10包含一直流/直流电源转换器100、一调节器102、一第一感应电阻器Rs1及一第二感应电阻器Rs2。直流/直流电源转换器100具有一电源输出端Vo。一第一感应电阻器Rs1位于电源输出端Vo及主电源输出端VA之间，并电连接于电源输出端Vo及主电源输出端VA。调节器102电连接于电源输出端Vo，第二感应电阻器Rs2位于调节器102及待机电源输出端VB之间，并电连接于调节器102及待机电源输出端VB。
控制器12电连接于电源转换单元10的直流/直流电源转换器100，用以控制直流/直流电源转换器100的电源转换状态，藉以调整由直流/直流电源转换器100输出的电力的电压值。
补偿单元14电连接于主电源输出端VA及控制器12。补偿单元14包含一电阻网络140及一隔离器142，电阻网络140电连接于主电源输出端VA。隔离器142包含一信号发射端1420及一信号接收端1422，信号发射端1420电连接于电阻网络140，信号接收端1422电连接于控制器12。控制器12是依据隔离器142的信号接收端1422所传递的信号以调整直流/直流电源供应器100的电源转换状态。
第一开关元件16位于主电源输出端VA及第一感应电阻器Rs1之间，并与主电源输出端VA、第一感应电阻器Rs1形成串联连接。
过电压保护单元18包含一第一比较器180及一第二比较器182。第一比较器180包含二输入端及一输出端，第一比较器180的一个输入端电连接于主电源输出端VA，第一比较器182的另一个输入端则供输入一第一参考电压Vref1，第一比较器180的输出端电连接于第一开关元件16。第一比较器180依据主电源输出端VA输出的电力及第一参考电压Vref1的差值以控制第一开关元件16的开关状态，藉以决定直流/直流电源转换器100输出的电力是否通过主电源输出端VA传递至电源转换系统。第二比较器182包含二输入端及一输出端，第二比较器182的一个输入端电连接于待机电源输出端VB，第二比较器182的另一个输入端供输入一第二参考电压Vref2，第二比较器182藉由比较待机电源输出端VB输出的电压值及第二参考电压Vref2，而调整待机电源输出端VB输出的电力。
第二开关元件20电连接于主电源输出端VA及补偿单元14之间。
在进行电源供应装置1的过电压保护测试时，第二开关元件20是开路状态，补偿单元14无法将主电源输出端VA输出的电力反馈至控制器12，将使得主电源输出端VA输出的电力不断地上升，同时待机电源输出端VB输出的电力也会不断地上升。
电压保护单元18的第一比较器180的一输入端输入的主电源输出端VA高于第一参考电压Vref1时，则第一比较器180的输出端会送出一信号以使第一开关元件16开启，避免主电源输出端VA输出电力至电源转换系统。并且，当电源输出端Vo输出的电力高于一预定值时，直流/直流电源转换器100停止电源转换，亦即使电源供应装置1停止供应电力，如此一来电源转换系统也无法进行操作。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种具有过电压保护的电源供应装置。
一种具有过电压保护的电源供应装置，电连接于一电源转换系统，电源供应装置包含一电源供应单元、一第一开关元件、一补偿单元、一控制器及一过电压保护单元。电源供应单元包含一主电源输出端及一待机电源输出端，主电源输出端及待机电源输出端电连接于电源转换系统。电源供应单元包含一直流/直流电源转换器、一第一感应电阻器及一第二感应电阻器。直流/直流电源转换器具有一电源输出端，第一感应电阻器电连接于电源输出端及主电源输出端，第二感应电阻器电连接于电源输出端及待机电源输出端。第一开关元件电连接于第一感应电阻器及主电源输出端，补偿单元电连接于主电源输出端，控制器电连接于补偿单元及电源供应单元。
过电压保护单元包含一第一比较器、一第二比较器及一第三比较器，第一比较器包含二输入端及一输出端，第一比较器的一输入端电连接于主电源输出端，第一比较器的输出端电连接于第一开关元件。第二比较器包含二输入端及一输出端，第二比较器的一输入端电连接于待机电源输出端。第三比较器包含二输入端及一输出端，第三比较器的一输入端电连接于电源输出端，第三比较器的输出端电连接于补偿单元。
根据本发明的其他实施方式，电源供应单元更包含一调节器，电连接于电源输出端及第二感应电阻器之间。
根据本发明的其他实施方式，补偿单元包含一电阻网络及一隔离元件，电阻网络电连接于主电源输出端，隔离元件电连接于电阻网络及控制器。
根据本发明的其他实施方式，隔离元件包含一信号发射端及一信号接收端，信号发射端电连接于电阻网络，信号接收端电连接于控制器。
根据本发明的其他实施方式，第三比较器的输出端电连接于电阻网络及隔离元件的信号发射端。
根据本发明的其他实施方式，光隔离器为光耦合器。
根据本发明的其他实施方式，直流/直流电源转换器为LLC电源转换器。
根据本发明的其他实施方式，第一比较器的另一输入端供输入一第一参考电压，第二比较器的另一输入端供输入一第二参考电压，第三比较器的另一输入端供输入一第三参考电压。
根据本发明的其他实施方式，更包含一第二开关元件，电连接于主电源输出端及补偿单元。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示现有的具有过电压保护的电源供应装置的电路方框图。
图2为本揭示内容的具过电压保护的电源供应装置的电路方框图。
其中，附图标记
1、3具有过电压保护的电源供应装置
10、30电源转换单元
100、300直流/直流电源转换器
102、302调节器
12、32控制器
14、34补偿单元
140、340电阻网络
142、342隔离器
1420、3420信号发射端
1422、3422信号接收端
16、36第一开关元件
18、38过电压保护单元
180、380第一比较器
182、382第二比较器
20、40第二开关元件
384第三比较器
Rs1第一感应电阻器
Rs2第二感应电阻器
VA主电源输出端
VB待机电源输出端
Vref1第一参考电压
Vref2第二参考电压
Vref3第三参考电压
Vo电源输出端
具体实施方式
请参考随附图示，本发明揭示内容的以上及额外目的、特征及优点将通过本揭示内容的较佳实施例的以下阐释性及非限制性详细描叙予以更好地理解。
配合参阅图2，为本发明的具过电压保护的电源供应装置的电路方框图。所述具过电压保护的电源供应装置3包含一电源转换单元30、一控制器32、一补偿单元34、一第一开关元件36、一过电压保护单元38及一第二开关元件40。
电源转换单元30包含一主电源输出端VA及一待机电流输出端VB，主电源输出端VA及待机电源输出端VB分别输出电压至一电源转换系统(图未示)，以提供电源转换系统操作时的电力。当电源转换系统操作于待机模式时，仅有待机电源输出端VB输入电力至电源转换系统；而当电源转换系统操作于非待机模式时，主电源输出端VA及待机电源输出端VB分别输出电力至电源转换系统。申言之，电源供应单元30是依据电源转换系统是否操作于待机状态，以决定仅有待机电源输出端VB输出电力，或者是待机电源输出端VB及主电源输出端VA同时输出电力，藉以达到节能的效果。
电源转换单元30包含一直流/直流电源转换器300、一调节器302、一第一感应电阻器Rs1及一第二感应电阻器Rs2。直流/直流电源转换器300具有一电源输出端Vo。一第一感应电阻器Rs1位于电源输出端Vo及主电源输出端VA之间，并电连接于电源输出端Vo及主电源输出端VA。调节器302电连接于电源输出端Vo，第二感应电阻器Rs2位于调节器302及待机电源输出端VB之间，并电连接于调节器302及待机电源输出端VB。在本实施方式中，直流/直流电源转换器300可例如是LLC电源转换器。
第一开关元件36电连接于第一感应电阻器Rs1及主电源输出端VA之间，用以决定是否将电源输出端Vo输出的电力由主电源输出端VA传递至电源转换系统。
控制器32电连接于电源转换单元30的直流/直流电源转换器300，用以控制直流/直流电源转换器300的电源转换状态，藉以调整由直流/直流电源转换器300输出的电力的电压值。在本实施方式中，控制器32是藉由控制直流/直流电源转换器300的操作频率以控制直流/直流电源转换器300输出的电力的电压值。
补偿单元34电连接于主电源输出端VA及控制器32。补偿单元34包含一电阻网络340及一隔离器342，电阻网络340电连接于主电源输出端VA。隔离器342包含一信号发射端3420及一信号接收端3422，信号发射端3420电连接于电阻网络340，信号接收端3422电连接于控制器32。控制器32是依据隔离器342的信号接收端3422所传递的信号以调整直流/直流电源供应器300的电源转换状态。在本实施方式中，隔离器342是以光耦合器作为说明范例，实际实施时则不以此为限。
过电压保护单元38包含一第一比较器380、一第二比较器382及一第三比较器384，第一比较器380包含二输入端及一输出端，第一比较器380一个输入端电连接于主电源输出端VA，第一比较器380的另一输入端供输入一第一参考电压Vref1，第一比较器380输出端电连接于第一开关元件36。第一比较器380是依据主电源输出端VA输出的电力及第一参考电压Vref1的差值以控制第一开关元件36的开关状态，藉以决定直流/直流电源转换器300输出的电力是否通过主电源输出端VA传递至电源转换系统。
第二比较器382包含二输入端及一输出端，第二比较器382的一个输入端电连接于待机电源输出端VB，第二比较器382的另一个输入端供输入一第二参考电压Vref2，第二比较器382藉由比较待机电源输出端VB输出的电压值及第二参考电压Vref1，而调整待机电源输出端VB输出的电力。
第三比较器384包含二输入端及一输出端，第三比较器384的一个输入端电连接于电源输出端Vo，第三比较器384的另一输入端电连接于一第三参考电压Vref3，第三比较器384的输出端电连接于电阻网络340及隔离器342的信号发射端3420之间。
第二开关元件40电连接于主电源输出端VA及补偿单元34之间。
在进行电源供应装置3的过电压保护测试时，第二开关元件40是开路状态，则电源输出端Vo输出的电力会上升，使得主电源输出端VA及待机电源输出端VB输出的电力上升。
当电源输出端Vo输出的电力大于第三参考电压Vref3时，第三比较器384是送出一信号，驱使隔离元件342的信号发射端3420发出光线。信号接收端3422在接收到信号发射端3420发出的信号时，将驱使控制器32控制直流/直流电源转换器300，以避免直流/直流转换器300输出的电力的电压值不断地上升，藉以达到过电压保护的效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有过电压保护的电源供应装置，电连接于一电源转换系统，其特征在于，该具有过电压保护的电源供应装置包含：
一电源供应单元，包含一主电源输出端及一待机电源输出端，该主电源输出端及该待机电源输出端电连接于该电源转换系统，该电源供应单元包含：
一直流/直流电源转换器，具有一电源输出端；
一第一感应电阻器，电连接于该电源输出端及该主电源输出端；以及
一第二感应电阻器，电连接于该电源输出端及该待机电源输出端；
一第一开关元件，电连接于该第一感应电阻器及该主电源输出端；
一补偿单元，电连接于该主电源输出端；
一控制器，电连接于该补偿单元及该电源供应单元；
一过电压保护单元，包含：
一第一比较器，包含二输入端及一输出端，该第一比较器的一输入端电连接于该主电源输出端，该第一比较器的该输出端电连接于该第一开关元件；
一第二比较器，包含二输入端及一输出端，该第二比较器的一输入端电连接于该待机电源输出端；以及
一第三比较器，包含二输入端及一输出端，该第三比较器的一输入端电连接于该电源输出端，该第三比较器的该输出端电连接于该补偿单元。
2.根据权利要求1所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该电源供应单元更包含一调节器，电连接于该电源输出端及该第二感应电阻器之间。
3.根据权利要求2所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该补偿单元包含一电阻网络及一隔离元件，该电阻网络电连接于该主电源输出端，该隔离元件电连接于该电阻网络及该控制器。
4.根据权利要求3所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该隔离元件包含一信号发射端及一信号接收端，该信号发射端电连接于该电阻网络，该信号接收端电连接于该控制器。
5.根据权利要求4所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该第三比较器的该输出端电连接于该电阻网络及该隔离元件的该信号发射端。
6.根据权利要求5所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该光隔离器为光耦合器。
7.根据权利要求6所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该直流/直流电源转换器为LLC电源转换器。
8.根据权利要求7所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，该第一比较器的另一输入端供输入一第一参考电压，该第二比较器的另一输入端供输入一第二参考电压，该第三比较器的另一输入端供输入一第三参考电压。
9.根据权利要求8所述的具有过电压保护的电源供应装置，其特征在于，更包含一第二开关元件，电连接于该主电源输出端及该补偿单元。
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