CN106385063B - 电源系统及其电源唤醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电源系统及其电源唤醒方法，包括：并联连接的多个电源装置以及唤醒总线。每一电源装置包括：唤醒信号引脚、功率输出单元及控制单元。控制单元基于功率输出单元的运行状态去控制唤醒信号引脚的逻辑电平。唤醒总线的逻辑电平为每一电源装置的唤醒信号引脚的逻辑电平进行与逻辑运算的结果。各电源装置的控制单元用以监控唤醒总线的逻辑电平，以于唤醒总线的逻辑电平为第二逻辑电平时，将处于待机模式的至少一个电源装置全部切换至运行模式。本发明实施例的技术方案可有效地在电源供应能力不足时唤醒待机中的电源装置，动态地对整个电源系统的供电效率进行调整。

Description

电源系统及其电源唤醒方法

技术领域

本发明是有关于一种电源技术，且特别是有关于一种电源系统及其电源唤醒方法。

背景技术

在科学技术高度发展的今天，愈来愈多电源产品朝高效率、高功率密度、高可靠性以及低成本的方向发展。在可靠性上，常见的设计是多台电源装置输出并联，构成冗余系统。在这样的系统中，系统最大负载常常只占部分的冗余电源系统额定输出功率。在实际应用中，系统负载是根据需要即时变化。例如在通信基站的系统中，夜间功率消耗远低于白天。因此，电源有相当长的时间工作在效率低的轻载状态，电源系统效率低。此外，电源装置本身的控制技术和半导体效率在技术上已非常成熟，电源装置的效率上升的空间非常小。即便使效率提升百分之一都需要对电源的功能模组进行更复杂的调整。

因此，如何设计一个电源系统及其电源唤醒方法，以更有效地提升系统效率，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一态样在于提供一种电源系统，包括：并联连接的多个电源装置以及唤醒总线。每一电源装置包括：唤醒信号引脚、功率输出单元以及控制单元。控制单元与功率输出单元和唤醒信号引脚电性耦接，控制单元用以基于功率输出单元的运行状态去控制唤醒信号引脚的逻辑电平。唤醒总线电性耦接至每一电源装置的唤醒信号引脚以构成同步信号线，唤醒总线的逻辑电平将每一电源装置的唤醒信号引脚的逻辑电平进行与逻辑运算后的结果。其中电源装置中的至少一个电源装置处于运行模式，电源装置中的至少一个电源装置处于待机模式，各电源装置的控制单元用以监控唤醒总线的逻辑电平，以于唤醒总线的逻辑电平为第二逻辑电平时，将处于待机模式的至少一个电源装置全部切换至运行模式。

于一实施例中，所述电源装置的所述控制单元于初始时设置所述唤醒信号引脚为一第一逻辑电平，使所述唤醒总线的逻辑电平置于所述第一逻辑电平，当处于所述运行模式的所述电源装置的至少其中之一进入一第一状态，使对应的所述控制单元设置对应的唤醒信号引脚的逻辑电平为所述第二逻辑电平，并使所述唤醒总线的逻辑电平为所述第二逻辑电平。

于一实施例中，当各所述电源装置全部切换至所述运行模式时，各所述电源装置的控制单元设置对应的所述唤醒信号引脚为第一逻辑电平，所述唤醒总线的逻辑电平为所述第一逻辑电平。

于一实施例中，当所述电源装置的所述功率输出单元的一负载量大于一预设负载上限值时，对应的所述控制单元判断所述电源装置进入所述第一状态。

于一实施例中，当所述电源装置的所述功率输出单元因一输入掉电状况、一过温保护状况、一过压保护状况、一过流保护状况、一低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，对应的所述控制单元判断所述电源装置进入所述第一状态。

于一实施例中，各所述电源装置还包括一隔离电路，电性连接于所述功率输出单元的输出端口以及一负载间，所述隔离电路在所述待机模式时工作，切断所述功率输出单元与所述负载的连接。

于一实施例中，当所述功率输出单元的一输出电压低于一第一预设电压值时，所述功率输出单元导通输出；当所述功率输出单元的一输出电压高于一第二预设电压值时，所述功率输出单元关断。

于一实施例中，所述控制单元通过一上拉电路控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平。

本发明的另一态样在于提供一种电源唤醒方法，应用于电源系统，电源系统具有并联连接的多个电源装置以及唤醒总线，各电源装置包括唤醒信号引脚、功率输出单元以及控制单元，其中控制单元用以基于功率输出单元的运行状态去控制唤醒信号引脚的逻辑电平，唤醒总线电性耦接至每一电源装置的唤醒信号引脚以构成同步信号线，唤醒总线的逻辑电平为每一电源装置的唤醒信号引脚的逻辑电平进行与逻辑运算后的结果。电源唤醒方法包括：使电源装置中至少其中之一处于运行模式，以及使电源装置中至少其中之一处于待机模式；使各电源装置的控制单元监控唤醒总线的逻辑电平；以及当唤醒总线的逻辑电平为第二逻辑电平时，将处于待机模式的至少一个电源装置全部切换至运行模式。

于一实施例中，还包括：使所述电源装置的所述控制单元于初始时设置所述唤醒信号引脚为一第一逻辑电平，使所述唤醒总线的逻辑电平置于所述第一逻辑电平；以及

当处于所述运行状态的所述电源装置的至少其中之一进入一第一状态，使对应的所述控制单元设置对应的唤醒信号引脚的逻辑电平为所述第二逻辑电平，并使所述唤醒总线的逻辑电平为所述第二逻辑电平。

于一实施例中，还包括：其中当各所述电源装置全部切换至所述运行模式时，各所述电源装置的控制单元设置对应的所述唤醒信号引脚为第一逻辑电平，所述唤醒总线的逻辑电平为所述第一逻辑电平。

于一实施例中，还包括：使所述控制单元于对应的所述功率输出单元的一负载量大于一预设负载上限值时，判断进入所述第一状态。

于一实施例中，还包括：使所述控制单元于对应的所述功率输出单元因一输入掉电状况、一过温保护状况、一过压保护状况、一过流保护状况、一低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，判断进入所述第一状态。

于一实施例中，各所述电源装置还包括一隔离电路，电性连接于所述功率输出单元的输出端口以及一负载间，所述电源方法还包括：使所述隔离电路在所述待机模式时工作，切断所述功率输出单元与所述负载的连接。

于一实施例中，当所述功率输出单元的一输出电压低于一第一预设电压值时，所述功率输出单元导通输出，且于高于一第二预设电压值时，所述功率输出单元关断。

于一实施例中，所述控制单元通过一上拉电路控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平。

应用本发明的优点在于通过电源系统的设计，可有效地在电源供应能力不足时唤醒待机中的电源装置，动态地对整个电源系统的供电效率进行调整。

附图说明

图1为本发明一实施例中，电源系统的方块图；

图2为本发明一实施例中，配置信号引脚以及配置总线的逻辑电平的时序图；

图3为本发明一实施例中，一种电源配置方法的流程图；

图4为本发明一实施例中，电源系统的方块图；

图5为本发明一实施例中，唤醒信号引脚以及配置总线的逻辑电平的时序图；

图6为本发明一实施例中，位于操作模式的电源装置以及位于待机模式的电源装置的示意图；

图7为本发明一实施例中，电源装置在待机模式下产生的输出电压的波形图；以及

图8为本发明一实施例中，一种电源唤醒方法的流程图。

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明一实施例中，电源系统1的方块图。电源系统1包括：并联连接的多个电源装置10A-10C以及配置总线12。于一实施例中，电源系统1中的电源装置10A-10C形成冗余的电源系统。

电源装置10A-10C各包括对应的配置信号引脚100A-100C、功率输出单元102A-102C以及控制单元104A-104C。其中，以电源装置10A为例，其控制单元104A与功率输出单元102A和配置信号引脚100A电性耦接。

电源装置10A-10C在运行模式中，通过功率输出单元102A-102C输出电流101A-101C，以共同对负载110进行供电。于不同实施例中，电源装置10A-10C以及负载110的数目可依需求进行调整，不为图1示出的数目所限。

控制单元104A-104C分别基于对应的功率输出单元102A-102C的运行状态去控制配置信号引脚100A-100C的逻辑电平。于一实施例中，控制单元104A-104C分别通过电源装置10A-10C的上拉电路106A-106C控制配置信号引脚100A-100C的逻辑电平。

于一实施例中，以上拉电路106A为例，上拉电路106A包括上拉电阻103和上拉电压Vu。上拉电路106A的第一端电性耦接至控制单元104A，上拉电路106A的第二端电性耦接至配置信号引脚100A，其中上拉电阻103的第一端电性耦接至上拉电压Vu，上拉电阻103的第二端电性耦接至上拉电路106A的第一端和第二端。当控制单元104A将其引脚105设置为低电平，上拉电路106A的第一端和上拉电阻103的第二端为低电平，从而使上拉电路106A的第二端为低电平，进而将配置信号引脚100A设置为低电平；反之，控制单元104A设置引脚105为高阻态，因为上拉电阻103的第二端电性耦接至上拉电路106A的第二端，上拉电压Vu通过上拉电阻103使得上拉电路106A的第二端输出高电平，进而将配置信号引脚100A设置为高电平。

于一实施例中，冗余的电源系统1中，电源装置10A-10C间具有均流的特性。亦即，所有电源装置10A-10C所产生的电流101A-101C的电流值约略相等，以平均分担负载量。

因此，单一个电源装置，例如电源装置10A，可根据自身的功率输出单元102A的负载状况来判断整个电源系统1的负载状况。于一实施例中，控制单元104A可根据对电流101A-101C进行采样所得的电流值，获知电源系统1的负载状况以及所对应的功率输出单元102A的运行状态，并控制配置信号引脚100A的逻辑电平。

配置总线12电性耦接至每一电源装置10A-10C的配置信号引脚100A-100C以构成第一同步信号线。因此，此配置总线的逻辑电平为每一电源装置10A-10C的配置信号引脚100A-100C的逻辑电平进行与(and)逻辑运算后的结果。亦即，配置总线12的逻辑电平只有在当电源装置10A-10C的配置信号引脚100A-100C的逻辑电平都为高电平时，才会为高电平。

电源装置10A-10C的控制单元104A-104C将分别根据对应的功率输出单元102A-102C的运行状态，进一步对配置信号引脚100A-100C的逻辑电平以及配置总线12的逻辑电平调整，以在需要时动态地使部分的电源装置进入待机模式，而让整体电源系统1的供电效率达到最佳化。

图2为本发明一实施例中，配置信号引脚100A-100C以及配置总线12的逻辑电平的时序图。以下将搭配时序图对电源系统1的操作进行更详细的说明。

首先，控制单元104A-104C在时间T1时置功率输出单元102A-102C于运行模式，以使配置信号引脚100A-100C为第一逻辑电平，使配置总线12置于第一逻辑电平。于一实施例中，第一逻辑电平为高电平。此时，功率输出单元102A-102C亦将输出电流101A-101C至负载110中。

接着，电源装置10A-10C的控制单元104A-104C在时间T2通过第一仲裁，设置电源装置10A-10C的其中之一为主控模式。

第一仲裁的程序包括：在T1-T2间的时间段结束时，控制单元104A-104C检测到配置总线12为第一逻辑电平。

接着，电源装置10A-10C其中之一的控制单元使对应的配置信号引脚置于第二逻辑电平，例如电源装置10A的控制单元104A使对应的配置信号引脚100A置于第二逻辑电平，进一步使配置总线12经由与逻辑运算而置于第二逻辑电平。于一实施例中，第二逻辑电平为低电平。此时，电源装置10A的控制单元104A设置功率输出单元102A于主控模式，亦即电源装置10A为主控模式。

需注意的是，当至少两个电源装置10A-10C被设置为主控模式时，即至少两个信号引脚置于第二逻辑电平，此些电源装置10A-10C的控制单元104A-104C需再次进行第一仲裁，部分所述多个电源装置退出主控模式，直到仅有单一个电源装置10A-10C处于主控模式为止。并且，位于主控模式的电源装置，其功率输出单元依然输出电流至负载110中。

其他电源装置10B-10C的控制单元104B-104C检测到配置总线12的第二逻辑电平，以使其对应的功率输出单元102B-102C继续处于运行模式。

在时间T2的第一仲裁结束后，处于主控模式的电源装置10A的配置信号引脚100A以第一周期交错输出第一逻辑电平及第二逻辑电平，亦即交错输出高电平及低电平。于一实施例中，第一周期为0.5Hz。然而本发明并不以此为限。此时，处于运行模式的其他电源装置10B-10C的控制单元104B-104C仍同时监测对应的功率输出单元102B-102C的运行状态和配置总线12的状态。

当处于运行模式的电源装置10B-10C中至少一个，如电源装置10B处于第一运行状态时，通过时间T3的第二仲裁设置处于第一运行状态的电源装置10B为待机准备模式。于一实施例中，第一运行状态为当电源装置10B的功率输出单元100B的负载量小于预设下限值，且未工作于预设最佳效率状态时。于一实施例中，当电源装置10B的电流101B的电流值在额定电流的30％-60％的范围中，是被判断为预设的最佳效率状态。而当电流101B的电流值小于额定电流的30％时，即判断电源装置10B的功率输出单元100B的负载量小于预设下限值，并判断电源装置10B为第一运行状态。然而需注意的是，上述的数值仅为一范例，本发明对于负载状态的判断并不为其所限。

第二仲裁仅在处于主控模式的电源装置的配置信号引脚为第一逻辑电平的时间段内发生。如图2所示，于一实施例中，第二仲裁发生于时间T3，但不引以为限。第二仲裁的程序包括：处于运行模式的电源装置10B-10C中满足第一运行状态的电源装置10B的控制单元104B使对应的配置信号引脚100B置于第二逻辑电平，进一步使配置总线12置于第二逻辑电平，电源装置10B的功率输出单元102B进入待机准备模式，亦即电源装置10B为待机准备模式。

其他电源装置10C的控制单元104C检测到配置总线12的第二逻辑电平，以使对应的功率输出单元102C继续处于运行模式。

需注意的是，当有至少两个电源装置处于第一运行状态，如电源装置10B和10C均处于第一运行状态时，通过第二仲裁，使其中之一的电源装置，如电源装置10B处于待机准备模式，另一个电源装置10C仍处于运行状态。

在实际应用中，类似于第一仲裁，也会出现当多个电源装置10B-10C同时被设置为待机准备模式时，即多个信号引脚均置于第二逻辑电平。此时，电源系统中处于运行模式的电源装置的控制单元将再次检测其对应的输出功率单元的负载状况，当至少一个输出功率单元的负载量大于预设上限值时，则电源系统中全部的电源装置的控制单元分别设置其对应的功率输出单元为运行模式，电源系统也将重复时间T1-T4的过程。

于一实施例中，以电源装置10B为例，预设上限值可为额定电流的60％。亦即当判断电源装置10B的电流101B大于额定电流的60％时，电源装置10A-10C的控制单元104A-104C将分别设置其对应的功率输出单元102A-102C全部为运行模式。然而需注意的是，上述的数值仅为一范例，本发明对于负载状态的判断并不为其所限。

时间T4时，电源装置10B的功率输出单元102B由待机准备模式进入待机模式，控制单元104B使对应的配置信号引脚100B输出第一逻辑电平。此时，电源装置10B的功率输出单元102B停止将电流101B输出至负载110中。

于一实施例中，时间T4后，当处于运行模式的电源装置10C的功率输出单元102C处于第二运行状态时，电源系统1达到平衡，而在未有其他事件或状况的发生时，各电源装置依照各自的模式持续地操作。

于一实施例中，第二运行状态为当电源装置10C的功率输出单元102C工作于预设最佳效率状态时。

于一实施例中，第二运行状态为当处于运行模式的电源装置10C的数目为零时。亦即，整个电源系统1仅剩位于主控模式的电源装置10A还在操作的状况下。此时，即便负载量过低，而使电源装置10A的功率输出单元102C的负载量未处于预设最佳效率状态，亦无法再使电源系统1的电源装置数目再继续降低，而进入稳定的第二运行状态。

而时间T4后，当电源系统1尚未达到平衡时，尚未处于第二运行状态的电源装置10C的控制单元104C继续监测电源装置10C的运行状态和配置总线12的状态。于一实施例中，以图2为例，电源装置10B进入待机模式后，电源装置10C的控制单元104C检测到对应的功率输出单元102C仍处于第一运行状态，将在时间段T5-T6内进行如同时间段T3-T4内的第二仲裁，功率输出单元102C进入待机准备模式，而后接着进入待机模式。于另一实施例中，仍以图2为例，电源装置10B进入待机模式后，电源装置10C的控制单元104C检测到对应的功率输出单元102C的负载量大于预设上限值时，则电源系统中的电源装置10A-10C的控制单元104A-104C分别设置其对应的功率输出单元102A-102C全部为运行模式，电源系统也将重复时间T1-T4的过程。

于其他实施例中，当电源装置的数目大于图1所示出的数目时，电源装置10C与其他存在于电源系统1中的电源装置则继续同时监测各自的运行状态和配置总线12的状态，通过一次或多次第二仲裁，以使其中至少一个电源装置进入待机模式，直到所有处于运行模式的电源装置的功率输出单元均处于第二运行状态为止。

请参照图3。图3为本发明一实施例中，一种电源配置方法300的流程图。电源配置方法300可应用于如图1所示的电源系统1和图2所示的时序图。电源配置方法300包括下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤301，使各电源装置10A-10C的控制单元104A-104C在时间T1时置功率输出单元102A-102C于运行模式，以使配置信号引脚100A-100C为第一逻辑电平，使配置总线12置于第一逻辑电平。于一实施例中，第一逻辑电平为高电平。此时，功率输出单元102A-102C亦将输出电流101A-101C至负载110。

于步骤302，使电源装置10A-10C的控制单元104A-104C在时间T2通过第一仲裁，设置电源装置10A-10C的其中之一(例如电源装置10A)为主控模式，以使处于主控模式的电源装置10A的配置信号引脚100A在时间T2的第一仲裁结束后，以第一周期交错输出第一逻辑电平及第二逻辑电平。

于步骤303，使处于运行模式的其他电源装置10B-10C同时监测各自的运行状态和配置总线的状态，以判断处于运行模式的电源装置10B-10C中，是否存在至少一个处于第一运行状态。

当至少一个电源装置10B-10C处于第一运行状态，流程于步骤304通过第二仲裁设置电源装置的其中之一(例如电源装置10B)为待机准备模式。

于一实施例中，第一运行状态为当电源装置10B的功率输出单元100B的负载量小于预设下限值，且未工作于预设最佳效率状态时。第二仲裁的程序包括：处于运行模式的电源装置10B-10C中满足第一运行状态的电源装置10B的控制单元104B使对应的配置信号引脚100B置于第二逻辑电平，进一步使配置总线12置于第二逻辑电平，电源装置10B的功率输出单元102B进入待机准备模式。

接着，在步骤305，经过一时间后，电源装置10B设置为待机模式，以使对应的配置信号引脚100B输出第一逻辑电平。

步骤305结束后，流程将回至步骤303继续判断。当没有处于运行模式的电源装置处于第一运行状态时，流程进入步骤306，判断处于运行模式的电源装置是否均处于第二运行状态。当处于运行模式的电源装置并未均处于第二运行状态，流程回至步骤301继续判断。而当处于运行模式的电源装置均处于第二运行状态，流程将进行至步骤307，各电源装置依照各自的模式持续地操作，流程结束。

请参照图4。图4为本发明一实施例中，电源系统4的方块图。电源系统4包括：并联连接的多个电源装置40A-40C以及唤醒总线42。于一实施例中，电源系统4中的电源装置40A-40C形成冗余的电源系统。

电源装置40A-40C各包括对应的唤醒信号引脚400A-400C、功率输出单元402A-402C以及控制单元404A-404C。其中，以电源装置40A为例，其控制单元404A与功率输出单元402A和唤醒信号引脚400A电性耦接。

电源装置40A-40C在运行模式中，通过功率输出单元402A-402C输出电流401A-401C，以叠加电流403对负载410进行供电。于不同实施例中，电源装置40A-40C以及负载410的数目可依需求进行调整，不为图4示出的数目所限。

控制单元404A-404C分别基于对应的功率输出单元402A-402C的运行状态去控制唤醒信号引脚400A-400C的逻辑电平。于一实施例中，控制单元404A-404C分别通过电源装置40A-40C的上拉电路406A-406C控制唤醒信号引脚400A-400C的逻辑电平。

于一实施例中，以上拉电路106A为例，上拉电路106A包括上拉电阻103和上拉电压Vu。上拉电路106A的第一端电性耦接至控制单元104A，上拉电路106A的第二端电性耦接至配置信号引脚100A，其中上拉电阻103的第一端电性耦接至上拉电压Vu，上拉电阻103的第二端电性耦接至上拉电路106A的第一端和第二端。当控制单元104A将其引脚105设置为低电平，上拉电路106A的第一端和上拉电阻103的第二端为低电平，从而使上拉电路106A的第二端为低电平，进而将配置信号引脚100A设置为低电平；反之，控制单元104A设置引脚105为高阻态，因为上拉电阻103的第二端电性耦接至上拉电路106A的第二端，上拉电压Vu通过上拉电阻103使得上拉电路106A的第二端输出高电平，进而将配置信号引脚100A设置为高电平。

于一实施例中，冗余的电源系统4中，电源装置40A-40C间具有均流的特性。亦即，所有电源装置40A-40C所产生的电流401A-401C的电流值约略相等，以平均分担负载量。

因此，单一个电源装置，例如电源装置40A，可根据自身的功率输出单元402A的负载状况来判断整个电源系统4的负载状况。于一实施例中，控制单元104A可根据对电流401A-401C进行采样所得的电流值，获知电源系统4的负载状况以及所对应的功率输出单元402A的运行状态，并控制配置唤醒信号引脚400A的逻辑电平。

唤醒总线42电性耦接至每一电源装置40A-40C的唤醒信号引脚400A-400C以构成第二同步信号线。因此，此唤醒总线42的逻辑电平为每一电源装置40A-40C的唤醒信号引脚400A-400C的逻辑电平进行与逻辑运算后的结果。亦即，唤醒总线12的逻辑电平只有在当电源装置40A-40C的唤醒信号引脚400A-400C的逻辑电平都为高电平时，才会为高电平。

于一实施例中，电源装置40A-40C中的至少一个电源装置处于运行模式，且电源装置40A-40C中的至少一个电源装置处于待机模式。各电源装置40A-40C的控制单元404A-404C用以监控唤醒总线42的状态，以于唤醒总线42的逻辑电平为第二逻辑电平时，将处于待机模式的电源装置全部切换至运行模式。于一实施例中，第二逻辑电平为低电平。

请参照图5。图5为本发明一实施例中，唤醒信号引脚400A-400B以及配置总线42的逻辑电平的时序图。以下将搭配时序图对电源系统4的操作进行更详细的说明。于图5中，仅示出自运行模式转换至第一状态的电源装置40A以及位于待机模式的电源装置40B为例进行说明。

首先，电源装置40A在时间T1位于运行模式以产生一输出电压Vout和输出电流401A，且电源装置40B位于待机模式。无论是在运行模式或待机模式，控制单元404A-404B均置唤醒信号引脚400A-400B为第一逻辑电平，使唤醒总线42置于第一逻辑电平。于一实施例中，第一逻辑电平为高电平。

当处于运行状态的电源装置40A于时间T2进入第一状态，是使对应的控制单元404A设置对应的唤醒信号引脚400A的逻辑电平为第二逻辑电平，进一步使唤醒总线的逻辑电平为第二逻辑电平。于一实施例中，第二逻辑电平为低电平。

于一实施例中，控制单元404A是在功率输出单元402A因输入掉电状况、过温保护状况、过压保护状况、过流保护状况、低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，判断对应的功率输出单元402A进入第一状态，亦即电源装置40A进入第一状态。此时，电源装置40A由于无法再提供足额的电流401A甚至整个关机或故障，而需要唤醒其他位于待机模式的电源装置40B来对整个电源系统4重新配置。

以过温保护为例，当控制单元404A检测到功率输出单元402A对应的散热片的温度高于120度，则唤醒其他处于待机模式的电源进入运行模式，而将出问题的电源装置40A关机。而输入掉电状况、过压保护状况、过流保护状况、低压保护状况等情形，均可利用控制单元404A检测，以在电压、功率或电流大于或小于一特定范围时，判断异常状况的发生，进而唤醒其他处于待机模式的电源进入运行模式，而将出问题的电源装置40A关机。

于一实施例中，控制单元404A在功率输出单元402A的负载量大于预设负载上限值时，判断电源装置40A的功率输出单元402A进入第一状态，亦即电源装置40A进入第一状态。于一实施例中，当例如电流401A大于额定电流的60％时，电源装置40A可判断电源系统4的负载大于预设负载上限值。然而需注意的是，上述的数值仅为一范例，本发明对于负载状态的判断并不为其所限。此时，电源装置40A无法负荷现有的负载量，虽仍会继续供电，但亦需唤醒其他位于待机模式的电源装置40B来对整个电源系统4重新配置。

于一实施例中，整个电源系统4重新配置，即当各电源装置40A-40C除了故障或无法开机者外全部切换至运行模式时，各电源装置40A-40C的控制单元404A-404C设置对应的唤醒信号引脚400A-400C为第一逻辑电平，唤醒总线42的逻辑电平为第一逻辑电平。接着，电源系统4可利用例如，但不限于图1至图3所描述的方法进行配置。

请同时参照图4至图6。图6为本发明一实施例中，位于待机模式的电源装置40B的示意图。

于本实施例中，各个电源装置40A-40C均包括隔离电路，例如图6所示出对应于电源装置40B的隔离电路60。隔离电路60电性耦接于功率输出单元402B的输出端口以及负载410间。

由于电源装置40A-40C从待机模式启动并转换至运行模式时需约，例如但不限于，1秒至3秒，为了节约时间，于一实施例中，待机模式下的电源装置40B将使其内部的功率输出单元402B不完全关闭，而产生低于运行模式下的输出电压61，其中此输出电压61是对应于图5的电流401B。于一实施例中，待机模式下的电源装置40B所产生的输出电压将为运行模式下的输出电压的90％至95％。此较低的输出电压将由隔离电路60隔离而不输出至负载410。而当电源装置40B转换至运行模式时，隔离电路60将停止隔离，而将输出正常电压值的输出电压。

于一实施例中，隔离电路60为ORing电路，可为开关或二极管或两者组合构成。当电源装置40B为待机模式时，控制单元404B控制ORing电路的开关或二极管关断，ORing电路截止；当电源装置40B为运行模式时，控制单元404B控制ORing电路的开关或二极管导通，ORing电路导通。具体控制方式在此不再详述，本领域的技术人员可根据实际情况选择相应的控制方式。

请参照图7。图7为本发明一实施例中，电源装置40B在待机模式下产生的输出电压61的波形图。

于一实施例中，电源装置40B在待机模式下采用间歇(burst)模式来产生输出电压61，亦即其驱动不连续，时开时关保持输出电压稳定。电源装置40B的控制单元404B通过设置一第一预设电压值和一第二预设电压值来实现功率输出单元402B的间歇(burst)模式。当功率输出单元402B的输出电压61高于第二预设电压值时，功率输出单元402B关断，输出电压61下降；当输出电压61下降至第一预设电压值时，功率输出单元402B导通，输出电压61上升。如此循环，即形成图7的波形。

间歇模式下的电源装置40B，其功率输出单元402B有很大一部分时间均处于关断状态，耗电时间短，电源系统的效率高。且由于隔离电路60的存在，爆发间歇模式所造成的电压纹波由于隔离电路60的隔离而不会输出至负载410。

因此，本实施例中的电源系统4除可有效地在电源供应能力不足时唤醒待机中的电源装置40A-40C外，更可通过功率输出单元以及隔离电路的设计，使待机中的电源装置40A-40C可更快速地回复至正常的供电电压准位，且电源系统的效率得到优化。

请参照图8。图8为本发明一实施例中，一种电源唤醒方法800的流程图。电源唤醒方法800可应用于如图4所示的电源系统4。电源唤醒方法800包括下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤801，使电源装置40A-40C中至少其中之一处于运行模式，以及使电源装置中40A-40C至少其中之一处于待机模式。

于步骤802，使各电源装置40A-40C的控制单元404A-404C监控唤醒总线42的状态。

于步骤803，当唤醒总线42的逻辑电平由第一逻辑电平转换为第二逻辑电平时，将处于待机模式的至少一个电源装置40A-40C全部切换至运行模式。

步骤803还包括：当控制单元检测到对应的电源装置处于第一状态，使对应的控制单元设置对应的唤醒信号引脚的逻辑电平为第二逻辑电平。于一实施例中，控制单元是在功率输出单元因输入掉电状况、过温保护状况、过压保护状况、过流保护状况、低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，判断对应的功率输出单元进入第一状态，亦即对应的电源装置进入第一状态。于另一实施例中，控制单元在功率输出单元的负载量大于预设负载上限值时，判断电源装置的功率输出单元进入第一状态，亦即电源装置进入第一状态。

需注意的是，在上述的电源系统1或电源系统4中，当有新的电源装置加入时，新电源装置以及原先具有的电源装置是全部重置于运行模式，以重新进行配置。

应用本发明的优点在于通过电源系统的设计，由配置总线及各电源装置的运行状态决定负载量，以在负载量低的时候使部分电源装置进入待机模式，从而动态地对整个电源系统的供电效率进行调整。

Claims (14)

1.一种电源系统，包括：

并联连接的多个电源装置，其中每一所述电源装置包括：

一唤醒信号引脚；

一功率输出单元；以及

一控制单元，与所述唤醒信号引脚电性耦接，所述控制单元用以基于所述功率输出单元的运行状态去控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平；以及

一唤醒总线，电性耦接至每一所述电源装置的所述唤醒信号引脚以构成一同步信号线，所述唤醒总线的逻辑电平为将每一所述电源装置的所述唤醒信号引脚的逻辑电平进行与逻辑运算后的结果；

其中所述多个电源装置中的至少一个电源装置处于运行模式，所述多个电源装置中的至少一个电源装置处于待机模式，各所述电源装置的所述控制单元用以监控所述唤醒总线的逻辑电平，以于所述唤醒总线的逻辑电平为一第二逻辑电平时，将处于所述待机模式的所述至少一个电源装置全部切换至所述运行模式；以及

所述电源装置的所述控制单元于初始时设置所述唤醒信号引脚为一第一逻辑电平，使所述唤醒总线的逻辑电平置于所述第一逻辑电平，当处于所述运行模式的所述电源装置的至少其中之一进入一第一状态，使对应的所述控制单元将对应的唤醒信号引脚的逻辑电平设置为所述第二逻辑电平，并使所述唤醒总线的逻辑电平为所述第二逻辑电平。

2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，当各所述电源装置全部切换至所述运行模式时，各所述电源装置的控制单元设置对应的所述唤醒信号引脚为第一逻辑电平，所述唤醒总线的逻辑电平为所述第一逻辑电平。

3.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，当所述电源装置的所述功率输出单元的一负载量大于一预设负载上限值时，对应的所述控制单元判断所述电源装置进入所述第一状态。

4.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，当所述电源装置的所述功率输出单元因一输入掉电状况、一过温保护状况、一过压保护状况、一过流保护状况、一低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，对应的所述控制单元判断所述电源装置进入所述第一状态。

5.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，各所述电源装置还包括一隔离电路，电性连接于所述功率输出单元的输出端口以及一负载间，所述隔离电路在所述待机模式时工作，切断所述功率输出单元与所述负载的连接。

6.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，当所述功率输出单元的一输出电压低于一第一预设电压值时，所述功率输出单元导通输出；当所述功率输出单元的一输出电压高于一第二预设电压值时，所述功率输出单元关断。

7.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制单元通过一上拉电路控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平。

8.一种电源唤醒方法，应用于一电源系统，所述电源系统具有并联连接的多个电源装置以及一唤醒总线，各所述电源装置包括一唤醒信号引脚、一功率输出单元以及一控制单元，其中所述控制单元用以基于所述功率输出单元的运行状态去控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平，所述唤醒总线电性耦接至每一所述电源装置的所述唤醒信号引脚以构成一同步信号线，所述唤醒总线的逻辑电平为将每一所述电源装置的所述唤醒信号引脚的逻辑电平进行与逻辑运算后的结果，所述电源唤醒方法包括：

使所述电源装置中至少其中之一处于运行模式，以及使所述电源装置中至少其中之一处于待机模式；

使各所述电源装置的所述控制单元监控所述唤醒总线的逻辑电平；

当所述唤醒总线的逻辑电平为一第二逻辑电平时，将处于所述待机模式的所述至少一个电源装置全部切换至所述运行模式；

使所述电源装置的所述控制单元于初始时设置所述唤醒信号引脚为一第一逻辑电平，使所述唤醒总线的逻辑电平置于所述第一逻辑电平；以及

当处于所述运行状态的所述电源装置的至少其中之一进入一第一状态，使对应的所述控制单元设置对应的唤醒信号引脚的逻辑电平为所述第二逻辑电平，并使所述唤醒总线的逻辑电平为所述第二逻辑电平。

9.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，还包括：

其中当各所述电源装置全部切换至所述运行模式时，各所述电源装置的控制单元设置对应的所述唤醒信号引脚为第一逻辑电平，所述唤醒总线的逻辑电平为所述第一逻辑电平。

10.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，还包括：

使所述控制单元于对应的所述功率输出单元的一负载量大于一预设负载上限值时，判断进入所述第一状态。

11.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，还包括：

使所述控制单元于对应的所述功率输出单元因一输入掉电状况、一过温保护状况、一过压保护状况、一过流保护状况、一低压保护状况、收到关机命令或其组合而关机时，判断进入所述第一状态。

12.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，各所述电源装置还包括一隔离电路，电性连接于所述功率输出单元的输出端口以及一负载间，所述电源方法还包括：

使所述隔离电路在所述待机模式时工作，切断所述功率输出单元与所述负载的连接。

13.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，当所述功率输出单元的一输出电压低于一第一预设电压值时，所述功率输出单元导通输出，且于高于一第二预设电压值时，所述功率输出单元关断。

14.如权利要求8所述的电源唤醒方法，其特征在于，所述控制单元通过一上拉电路控制所述唤醒信号引脚的逻辑电平。