CN113972702A - 供电装置以及供电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种供电装置以及供电控制方法,涉及电力技术领域,尤其涉及供电技术领域,该装置包括至少两个供电输入端、切换模块、控制模块、抑制模块、开关模块、功率因数校正模块以及供电输出端,功率因数校正模块的电容量电压足够在装置正常工作时维持其两端电压大于任一供电输入端的电压峰值,且在进行供电电源切换时可以维持功率因数校正模块的电压接近当前供电输入端的输入电压峰值,又由于切换时电路中还有抑制模块抑制冲击电流,所以在新的供电输入端连通瞬间产生的电流很小,当储能电容上的电压接近或等于输入峰值电压时再闭合开关模块,无需进行过零检测,实现零电流切换,完成整个电源切换过程,减少了切换等待时长,提高了切换效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域,特别涉及供电技术,提供一种供电装置以及供电控制方法。
背景技术
在要求提供稳定供电的场景中,常规保证供电可靠性的方式是通过不同输入的两台或多台电源设备实现冗余供电,但这种需要开关电源的数量多,占用空间大,总体成本比较高。为了解决这些问题,开始出现了单机开关电源支持双路输入方式的产品,这种产品采用双输入供电电路,实现了输入供电的冗余,相比多机冗余供电方式占用空间减小,总成本降低。
相关技术中,为了防止切换输入电源时继电器在供电瞬间产生远大于正常工作电流的冲击电流,损坏电路上的器件,需要有过零检测电路,等到输入电压到过零点时进行切换,加长了检测时间。
发明内容
本申请实施例提供一种供电装置以及供电控制方法,用于抑制多供电电源场景中供电电源切换时所产生的冲击电流。
一方面,提供一种供电装置,所述供电装置包括至少两个供电输入端、切换模块、控制模块、抑制模块、开关模块、功率因数校正模块以及供电输出端;
所述至少两个供电输入端分别连接至不同的供电电源,所述切换模块的输入端与所述至少两个供电输入端连接,且所述切换模块的第一输出端连接所述抑制模块的输入端,所述抑制模块的输出端分别连接所述功率因数校正模块的第一输入端,所述开关模块并联在所述抑制模块两端,所述切换模块的第二输出端连接所述功率因数校正模块的第二输入端,且所述功率因数校正模块的输出端连接所述供电输出端,且所述控制模块分别与所述切换模块和所述开关模块的控制端连接;
在进行供电电源的切换时,所述控制模块控制所述切换模块执行切换动作,以切换至另一供电输入端进行供电,所述切换模块输出的切换后的电源信号通过所述抑制模块为所述功率因数校正模块充能,在所述功率因数校正模块两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述控制模块控制所述开关模块开启,使得所述切换后的电源信号通过所述开关模块输入至所述供电输出端,以向负载供电。
一方面,提供一种供电控制方法,所述方法包括:
在进行供电电源的切换时,控制模块向切换模块发送切换信号,控制所述切换模块执行切换动作,以切换至另一供电输入端进行供电,且所述切换模块输出的切换后的电源信号通过所述抑制模块为所述功率因数校正模块充能;
当功率因数校正模块两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述控制模块控制所述开关模块开启,使得所述切换后的电源信号通过所述开关模块输入至所述供电输出端,以向负载供电。
本申请实施例中,该供电装置中切换模块的输入端与多个供电输入端相连接,且第一输出端与抑制模块和开关模块的输入端电连接,第二输出端与功率因数校正模块的一端连接,抑制模块和开关模块的输出端与功率因数校正模块的另一端连接,且控制模块分别与切换模块以及抑制电路的控制端电连接。在进行供电电源切换时,由于电路中有抑制模块抑制冲击电流,所以在新的供电输入端连通瞬间产生的电流很小,实现零电流切换,且功率因数校正模块的电容量可以足够大,使得供电输入端的电压与功率因数校正模块两端的电压差距很小,通过为功率因数校正模块充能,只有当功率因数校正模块两端电压大于或等于输入峰值电压时,再闭合开关模块使得抑制模块短路,电源信号通过开关模块输出到后级电路,完成整个电源切换过程,该过程中无需进行过零检测,减少了切换等待时长,提高了切换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种供电架构示意图;
图2为本申请实施例提供的供电装置的一种结构示意图;
图3为本申请实施例提供的检测子电路的一种结构示意图;
图4为本申请实施例提供的防护子电路的一种结构示意图;
图5为本申请实施例提供的输出变换模块的一种结构示意图;
图6为本申请实施例提供的双输入切换供电装置的一种结构示意图;
图7为本申请实施例提供的由InputA进行供电时的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的由InputB进行供电时的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的供电控制方法的一种流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
冗余供电是指由两个或者多个电源协同供电,当一个电源出现故障时,另一个电源马上可以接管其工作,通过这种方式可以提供持续、稳定的供电。
相关技术中,为了防止在进行电源切换时产生较大的冲击电流,损坏电路中的各个器件,需要对输入的交流电压进行过零检测,等到输入电压过零点时才进行切换,但这种方式需要的等待时间长,切换效率低,且只能适用于交流电压的情况。
本申请实施例中,该供电装置中切换模块的输入端与多个供电输入端相连接,且第一输出端与抑制模块和开关模块的输入端电连接,第二输出端与功率因数校正模块的一端连接,抑制模块和开关模块的输出端与功率因数校正模块(Power Factor Correct,PFC)的另一端连接,且控制模块分别与切换模块以及抑制电路的控制端电连接。其中,PFC模块包括的储能电容的电容量电压足够在装置正常工作时维持功率因数校正模块的电压大于任一供电输入端输入的电压峰值,且在进行供电电源切换时可以维持功率因数校正模块的电压接近当前供电输入端的输入电压峰值,又由于切换时电路中还有抑制模块抑制冲击电流,所以在新的供电输入端连通瞬间产生的电流很小,当储能电容上的电压接近或等于输入峰值电压时再闭合开关模块,无需进行过零检测,实现零电流切换,完成整个电源切换过程,减少了切换等待时长,提高了切换效率。
在介绍完本申请实施例的设计思想之后,下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍,需要说明的是,以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施过程中,可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。
本申请实施例提供的方案可以适用于大多数需要冗余供电的场景中,如图1所示,为本申请实施例提供的一种供电架构示意图,其可以包括多个供电电源101、供电装置102、受电负载103。
其中,供电电源101可以是交流电源,也可以是直流电源,通过将供电装置102的输入端口与各个供电电源101连接,实现供电装置102的取电。
供电装置102的输出端口与受电负载103连接,实现供电装置102向受电负载103送电,在当前使用的供电电源101出现异常时,供电装置102改用另一个正常的供电电源101为受电负载103送电,实现冗余供电。其中,受电负载可以为任意的需要供电的负载。
请参见图2,为本申请实施例提供的供电装置的一种结构示意图,如图2所示,该电源侧供电装置包括至少两个供电输入端2001、切换模块2003、控制模块2004、抑制模块2005、开关模块2006、PFC模块2007以及供电输出端2010。
其中,每个供电输入端2001连接一个供电电源,切换模块2003的输入端与每个供电输入端2001电连接,切换模块2003的一个输出端与抑制模块2005以及开关模块2006连接,切换模块2003的另一个输出端与PFC模块2007的一个输入端连接,抑制模块的输出端与PFC模块2007的另一输入端连接,控制模块2004与切换模块2003、开关模块2006以及PFC模块2007的控制端均连接。
当需要进行电源切换时,控制模块2004向切换模块2003发送切换信号,切换模块2003响应于该切换信号,与新的供电输入端2001建立连接,使得新的供电输入端2001输出的电源信号通过抑制模块2005输入至PFC模块2007,由于PFC模块2007正常工作时两端电压大于任一供电输入端输入的电压最大值,供电输入端2001的输入电压与PFC模块2007两端电压的压差很小,且电路中串联有抑制模块2005可以抑制冲击电流,所以在切换过程中产生的电流很小,不会导致电路损坏,当控制模块2004检测到PFC模块2007两端的电压达到或接近输入峰值电压时,控制开关模块2006闭合,使抑制模块2005短路,完成电源切换,整个过程中不需要对输入电压进行过零检测,加快了切换速度。
在一种实施方式中,抑制模块2005可以通过电阻来实现,例如可以采用热敏电阻,其阻值随着温度增大而增大,即当电路中产生较大的电流时其阻值会随之变得极大,能有效降低电路中冲击电流的大小。
在一种实施方式中,开关模块2006可以通过开关实现,例如可采用单刀单掷开关或者同功能的其他开关器件,如继电器等。
本申请实施例中,抑制模块2005和开关模块2006实质上组成了一个电流抑制电路,当进行电源切换时,关闭开关模块2006,则抑制模块2005可以有效抑制电路中的冲击电流,当电路趋于稳定时,才将开关模块2006,使得抑制模块2005短路,通过开关模块2006将电源信号输送到后级电路。
具体应用时,PFC模块2007用于减小供电输入端2001中输入电压与电流之间的相位差,提高电能的利用率,同时该PFC模块2007的拓扑为升压电路,从而能够实现储能电容的两端电压高于供电输入端的电压。当当前供电输入端的电信号异常时,控制模块2004控制PFC模块2007停止运行,并在完成整个切换流程后控制PFC模块2007重新开始运行。
在一种实施方式中,PFC模块2007中可以包含储能电容20071和PFC子电路20072,储能电容20071在正常工作时两端电压大于任一供电输入端输入的电压最大值。其中,PFC子电路20072的第一输入端连接至抑制模块2005的输出端,PFC子电路20072的第二输入端连接至切换模块的第二输入端,PFC子电路20072的两个输出端连接至供电输出端2010,PFC子电路20072的两个输出端还与储能电容20071的两端相连,且控制模块2004与PFC子电路20072的控制端连接。
在进行供电电源的切换时,当储能电容20071两端电压大于或者等于切换后的电源信号的电压峰值时,控制模块2004控制开关模块2006开启,且控制模块2004还控制PFC子电路20072开始工作,使得切换后的电源信号经PFC子电路20072进行功率因数校正后输出至供电输出端2010。
本申请实施例提供的供电装置中,参见图2所示,还可以包括检测模块2002,检测模块2002的输入端与供电输入端2001电连接,输出端与控制模块2004电连接。检测模块2002负责对各个供电输入端2001输入的电源信号进行检测,判断其是否能正常供电,并将检测结果发送至控制模块2004,从而控制模块2004可以基于检测结果选择可用的电源信号进行接入。
在具体应用时,检测模块2002可以包括多个检测子电路,每个检测子电路包括一个检测芯片,每个检测芯片的检测端与一个供电输入端2001连接,通信端与控制模块2004连接。其中,每个检测芯片通过对检测端输入的电源信号进行检测后,将电源检测结果通过通信端输出给控制模块2004。
由于每路供电输入端2001对应的检测子电路类似,因而这里具体以一路进行介绍。请参见图3,为本申请实施例提供的检测子电路的一种结构示意图,该检测子电路可以包括多个二极管、集成芯片IC5以及多个电阻,多个二极管包括图3所示的二极管D29、D33、D30和D34、多个电阻包括图3所示的R59、R61、R63、R71、R74、R75和R79。
其中,D29和D30的阳极分别连接至N1-1A和L1-1A,L1-1A/N1-1A为两个输入端,均与一个供电输入端2001连接,阴极分别连接D33和D34的阳极,D33和D34的阴极均连接至四个串联的电阻R59/R63/R71/R75,R75的另一端连接至IC5的15脚,以及C42/R82的一端,C42/R82的另一端均接地,IC5的4脚通过R73连接至峰峰电压(VPP)端。
此外,集成芯片IC5的引脚18和引脚19分别连接至P_PGD1和P_PGC1,P_PGD1和P_GC1为IC5烧录管脚,在具体应用时,预先通过P_PGD1和P_GC1为集成芯片IC烧录检测所需的程序,L1-1A/N1-1A经过如下D29/D30/D33/D34、R59/R63/R71/R75以及R82/C42器件采集电源信号输入送IC5的15脚,通过多个电阻的分压,使得集成芯片IC的引脚15的输入电压与电源电压形成降压后的正比关系,这样,通过集成芯片IC的引脚15的输入电压就可以判断输入电压的实际值,电源检测结果通过集成芯片IC5的通信端,即图3所示的引脚10输出给控制模块。
IC5的1脚通过R61与芯片供电电源的高电压端相连,IC5的20脚接参考电压端,C37的两端分别连接至20脚和R61,11脚通过R66连接至高电压端,16脚通过R74和二极管连接至参考电压端,以通过1、11、16和20脚形成供电回路,来为IC5供电。
在实际应用时,每个检测芯片将其检测结果发送至控制模块2004,控制模块2004接收到当前使用的供电输入端2001对应的检测芯片发送的异常信号时,会向PFC模块2007发送关闭信号,指示PFC模块2007停止工作,之后向切换模块2003发送断开信号,指示切换模块2003断开与当前供电输入端2001的连接,由于此时储能电容20071两端电压会保持一段时间,此时输入端2001的电压小于储能电容20071上的电压,所以不会有流向储能电容20071的电流,切换模块2003可实现零电流断开,在断开完成后,控制模块2004控制开关模块2006断开,并向切换模块2003发送切换信号,指示切换模块2003与新的供电输入端2001连接。
具体的,控制模块2004接收到异常信号后,可以选择电源信号正常的供电输入端2001为电路供电,若存在多个电源信号正常的端口,则可以选择输入电压最高的供电输入端2001,若存在多个端口的输入电压相等,则选择最先上电的端口,或者,按照预设的端口优先级选择相应的供电输入端2001。
为了防止电路出现异常时产生较大的电流损坏检测子路中的元器件,本申请实施例还包括多个防护子电路,每个防护子电路对应一个供电输入端2001,由于每个防护子电路的结构类似,这里仅以一个防护子电路为例进行介绍。
请参见图4,为本申请实施例提供的防护子电路的一种结构示意图,该防护子电路可以包括多个电容、多个电阻、多个压敏电阻、防电管以及多个熔断器。多个电容包括如图4所示的电容CY1、电容CY2、电容CY3,多个电阻包括如图4所示的电阻R1-R6,多个压敏电阻包括如图4所示的电阻MOV1、电阻MOV2、电阻MOV3,防电管包括FDG1,多个熔断器包括如图4所示的熔断器F1、熔断器F2。
其中,防护子电路的两个输入端L1和N1分别连接至电容CY1和电容CY2的一端以及熔断器F1和熔断器F2的一端,电容CY1和电容CY2的另一端接地,熔断器F1和熔断器F2的另一端分别连接电容CY3的两端、三个串联的电阻R1/R3/R5的两端、三个串联的电阻R2/R4/R6的两端并分别连接至两个输出端口L1-1和N1-1。
具体应用时,电路的两路输入L1/N1与同一个供电输入端2001相连接,经过防护电路后输出为L1-1/N1-1,其大小基本保持不变,两个输出端L1-1和N1-1分别与检测子电路的两个输入端L1-1A和N1-1A连接。当电路异常而产生大电流时,防护电路中的熔断器会及时断开,以保护电路中的其他元器件。
本申请实施例提供的供电装置还包括输出变换模块2009,参见图5,为本申请实施例提供的输出变换模块2009的一种结构示意图,该电路包括多个电容、电阻、多个三极管、电感线圈以及变压器。多个电容包括如图5所示的电容C4、电容C7、电容C8,多个三极管包括如图5所示的三极管Q9、三极管Q13-Q15,变压器为图5所示的T4,电感线圈为图5所示的L5,电阻为图5所示的R4。
其中,输入端Vin与C4和Q9的一端连接,C4的另一端与T4的2脚连接,且与C7的一端连接,Q9的另一端与T4的1脚连接,且与Q13的一端连接,Q13的另一端与C7的另一端连接且接地。T4的3脚与L5的一端连接,T4的4脚与Q14的一端连接,T4的5脚与Q15的一端连接,Q14和Q15的另一端均连接至C8以及R4的一端且接地,L5的另一端与C8和R4的另一端连接且与输出端Vout连接。
在实际应用时,该模块的输入端Vin与PFC模块2007的输出端电连接,输出端Vout与供电输出端2010电连接,其主要作用为将PFC模块2007的输出转换成最终期望得到的输出电压。
本申请实施例提供的供电装置中,参见图6所示,该装置还可以包括至少两个电磁干扰滤波(Electro Magnetic Interference,EMI)模块,每个EMI模块的输入端连接一个供电输入端2001,输出端连接至检测模块2002以及切换模块2003。
其中,每个EMI模块对输入的电源信号进行滤波处理,有效抑制有害电磁波对自身工作电路或其它敏感设备的干扰。
为了方便进一步介绍切换模块2003,这里具体以两个供电电源为例进行介绍,请参见图6,为本申请实施例提供的双输入切换供电装置的一种结构示意图。其中,供电装置包括第一供电输入端20011和第二供电输入端20012,切换模块包括第一继电器Relay1A、第二继电器Relay2A、第三继电器Relay3A和第四继电器Relay4A,第一继电器Relay1A与第二继电器Relay2A均包括一对输入触点和一对输出触点,即图6所示的,第一继电器Relay1A包括输入触点A1-1和A1-3以及输出触点A1-2和A1-4,第二继电器Relay2A包括输入触点B1-1和B1-3以及输出触点B1-2和B1-4,第三继电器和第四继电器均包括一对输入触点和一个输出触点,输入触点分别为A2-1/A2-3和B2-1/B2-3,输出触点分别为A2-2和B2-2。
参见图6所示,第一供电输入端20011连接供电电源inputA,第一供电输入端20012连接供电电源inputB,并分别将inputA和inputB输入至EMIA和EMIB进行滤波处理,EMIA的两个输出端连接检测子电路A的输入端以及触点A1-1和A1-3,EMIB的两个输出端连接检测子电路B的输入端以及触点B1-1和B1-3,检测子电路A和检测子电路B的输出端连接至控制模块,触点A2-2以及触点B2-2经过并联的电阻RT与开关ES连接至PFC子电路,且开关ES、四个继电器以及PFC子电路的控制端均连接至控制模块。
InputA和InputB分别表示两个电源信号,InputA和InputB分别通过EMIA和EMIB进行滤波后输入到后续的电路中,检测子电路A和检测子电路B表示与两个供电输入端2001对应的检测子模块,分别用于检测InputA和InputB的电压是否正常,并将检测信号传送到控制模块,Relay1A、Relay2A、Relay1B和Relay2B四个切换继电器组成切换模块2003,开关ES表示开关模块2006,电阻RT表示抑制模块2005,开关ES和电阻RT共同组成浪涌抑制电路。
具体应用时,参见图7,为本申请实施例提供的由Input A进行供电时的结构示意图,若Input A存在正常电压而Input B不存在正常电压时,控制模块发出Relay Drive信号,驱动Relay1A闭合,同时Relay2A的A2-1和A2-2及Relay2B的B2-1和B2-2触点闭合,InputA通过EMIA、Relay1A的A2-1触点、Relay2A的A2-2触点以及Relay2B的B2-1和B2-2触点向浪涌抑制电路、PFC模块2007及输出变换模块2009形成供电回路。
同理,参见图8,为本申请实施例提供的由Input B进行供电时的结构示意图,若Input B存在正常电压而Input A不存在正常电压时,控制模块发出Relay Drive信号,驱动Relay1B闭合,同时Relay2A的A2-3和A2-2及Relay2B的B2-3和B2-2触点闭合,Input B通过EMI B、Relay1A、Relay 2A的A2-3和A2-2触点以及Relay2B的B2-3和B2-2触点向浪涌抑制电路、PFC模块2007及输出变换模块2009形成供电回路。
以当前由InputA进行供电为例,当检测子电路A检测到当前电源信号异常,而检测子电路B检测结果无异常时,检测子电路A向控制模块2004发送异常信号,控制模块2004随即关闭PFC模块2007,并控制Relay1A、Relay2A的A2-1和A2-2以及Relay2B的B2-1和B2-2触点断开,再控制开关ES断开,回到如图5所示的情况,之后控制Relay1B闭合,同时Relay2A的A2-3和A2-2及Relay2B的B2-3和B2-2触点闭合,当控制模块2004检测到PFC模块2007的电压,也就是储能电容20071两端电压达到供电输入端输入电压的峰值时,控制开关ES闭合,启动PFC模块2007。
由InputB切换至InputA的过程同理,此处不再赘述。
请参见图9,基于同一种发明构思,本申请实施例还提出了一种供电控制的方法,该方法可以通过供电装置的控制模块来执行,该方法的流程介绍如下。
步骤901:在进行供电电源的切换时,控制模块向切换模块发送切换信号。
具体的,当需要切换供电电源时,控制模块控制切换模块执行切换动作,以从当前的供电输入端切换至另一供电输入端进行供电,切换模块输出切换后的电源信号,切换后的电源信号通过抑制模块传输给PFC模块充能;
步骤902:当PFC模块两端电压大于或者等于切换后的电源信号的电压峰值时,控制模块控制开关模块开启,使得切换后的电源信号通过开关模块输入至供电输出端,以向负载供电。
具体的,当PFC模块两端电压大于或者等于切换后的电源信号的电压峰值时,即PFC包括的储能电容的两端的电压大于或者等于切换后的电源信号的电压峰值,这是则可以控制开关模块开启,使得抑制模块短路,切换后的电源信号通过开关模块输入到后级电路,实现为负载的供电。
本申请实施例中,检测模块还可以对每一路供电电源信号进行检测,其输出的电源检测信号输入至控制模块,控制模块确定电源检测信号指示当前接入的供电输入端对应的电源信号异常时,则判断需要进行电源切换,从而控制模块向PFC子电路发送关闭信号,使得PFC子电路停止工作,且,控制模块向切换模块发送断开信号,使得切换模块断开与当前接入的供电输入端的连接。
当控制模块检测到切换模块已断开与当前接入的供电输入端的连接时,控制模块指示开关模块断开,并向切换模块发送切换信号,其中,切换信号用于指示切换模块切换至新的供电输入端。
具体应用时,若电源检测结果指示只存在一个供电输入端对应的电源信号正常时,则控制模块指示切换模块与该供电输入端连接;若电源检测结果指示存在多个供电输入端对应的电源信号正常时,则控制模块指示切换模块与输入电压最高的供电输入端连接;若电源检测结果指示存在多个供电输入端正常且输入电压相同时,则控制模块指示切换模块与最先上电的供电输入端连接,或,按照预设的优先级指示切换模块与相应的供电输入端连接。
本申请实施例中,切换后的电源信号逐渐为储能电容充能,当检测到储能电容两端的电压大于设定的电压峰值时,则控制模块指示开关模块闭合,并在开关模块闭合后向PFC子电路发送启动信号,使得PFC子电路开始工作,以进行功率因数校正,向后级电路传输校正后的电源信号。
由于在上述供电装置介绍时,已经对上述方法中每个步骤的具体执行方式进行了详细的介绍,因此在此不再进行赘述。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种供电装置,其特征在于,所述供电装置包括至少两个供电输入端、切换模块、控制模块、抑制模块、开关模块、功率因数校正模块以及供电输出端;
所述至少两个供电输入端分别连接至不同的供电电源,所述切换模块的输入端与所述至少两个供电输入端连接,且所述切换模块的第一输出端连接所述抑制模块的输入端,所述抑制模块的输出端分别连接所述功率因数校正模块的第一输入端,所述开关模块并联在所述抑制模块两端,所述切换模块的第二输出端连接所述功率因数校正模块的第二输入端,且所述功率因数校正模块的输出端连接所述供电输出端,且所述控制模块分别与所述切换模块和所述开关模块的控制端连接;
在进行供电电源的切换时,所述控制模块控制所述切换模块执行切换动作,以切换至另一供电输入端进行供电,所述切换模块输出的切换后的电源信号通过所述抑制模块为所述功率因数校正模块充能,在所述功率因数校正模块两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述控制模块控制所述开关模块开启,使得所述切换后的电源信号通过所述开关模块输入至所述供电输出端,以向负载供电。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述功率因数校正模块包括功率因数校正子电路和储能电容,所述功率因数校正子电路的第一输入端与所述抑制模块的输出端连接,所述功率因数校正子电路的第二输入端与所述切换模块的第二输入端连接,所述功率因数校正子电路的两个输出端连接至所述供电输出端,所述储能电容的两端分别与所述功率因数校正子电路的两个输出端相连,且所述控制模块与所述功率因数校正子电路的控制端连接;
在进行供电电源的切换时,当所述储能电容两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述控制模块控制所述开关模块开启,且所述控制模块还控制所述功率因数校正子电路开始工作,使得切换后的电源信号经所述功率因数校正子电路进行功率因数校正后输出至所述供电输出端。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括检测模块,所述检测模块的输入端与所述至少两个供电输入端电连接,且所述检测模块的输出端与所述控制模块电连接;
其中,所述检测模块用于对所述至少两个供电输入端的电源信号进行检测,并向所述控制模块输出电源检测结果,所述控制模块基于所述电源检测结果,选择符合条件的电源信号进行供电。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述检测模块包含至少两个检测芯片,每个检测芯片的检测端连接至一个供电输入端,且每个检测芯片的通信端连接所述控制模块;
每个检测芯片用于对检测端输入的电源信号进行检测,并通过所述通信端向所述控制模块输出电源检测结果。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括至少两个防护子电路,每个防护子电路的输入端连接至一个供电输入端,且输出端与相应的检测芯片的检测端连接,每个防护子电路包括熔断器;
其中,每一个供电输入端输入的电源信号经防护子电路输入至相应的检测芯片的检测端,且每个防护子电路的熔断器在通过的电流大于设定阈值时断开。
6.如权利要求3所述的装置,其特征在于,在所述电源检测结果指示当前接入的供电输入端对应的电源信号异常时,所述控制模块向所述功率因数校正模块发送关闭信号,指示所述功率因数校正模块停止工作,在所述功率因数校正模块停止工作后,所述控制模块向所述切换模块发送断开信号,所述切换模块断开与所述当前接入的供电输入端的连接,且当所述切换模块与所述当前接入的供电输入端的连接断开时,所述控制模块控制所述开关模块断开,并向所述切换模块发送所述切换信号。
7.如权利要求1~6任一所述的装置,其特征在于,所述供电装置包括第一供电输入端和第二供电输入端,所述切换模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器,所述第一继电器与所述第二继电器均包括一对输入触点和一对输出触点,所述第三继电器和所述第四继电器均包括一对输入触点和一个输出触点;
其中,所述第一供电输入端连接至所述第一继电器的一对输入触点,且所述第一继电器的一个输出触点与所述第三继电器的一个输入触点连接,所述第一继电器的另一个输出触点与所述第四继电器的一个输入触点连接;所述第二供电输入端连接至所述第二继电器的一对输入触点,且所述第二继电器的一个输出触点与所述第三继电器的另一个输入触点连接,所述第二继电器的另一个输出触点与所述第四继电器的另一个输入触点连接,所述第三继电器与所述第四继电器的输出触点连接至所述抑制模块以及所述开关模块的输入端,且所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的控制端均连接至所述控制模块。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,
若通过所述第一供电输入端输入的第一电源信号进行供电,则所述第一继电器的输入触点和输出触点相连,且所述第二继电器的输入触点和输出触点断开,所述第三继电器、所述第四继电器中与所述第一继电器的输出触点连接的输入触点与输出触点相连,所述第一电源信号输入至所述抑制模块以及所述开关模块;
若通过所述第二供电输入端输入的第二电源信号进行供电,则所述第一继电器的输入触点和输出触点断开,且所述第二继电器的输入触电和输出触点相连,所述第三继电器、所述第四继电器中与所述第二继电器的输出触点连接的输入触点与输出触点相连,所述第二电源信号输入至所述抑制模块以及所述开关模块。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括输出变换模块;
其中,所述功率因数校正模块通过所述输出变换模块与所述供电输出端电连接;
所述输出变换模块对所述功率因数校正模块输出的电源信号进行电压转换,并将转换后的电源信号输出给所述供电输出端。
10.一种供电控制方法,应用于如权利要求1~9任一所述的供电装置中,其特征在于,所述方法包括:
在进行供电电源的切换时,控制模块向切换模块发送切换信号,控制所述切换模块执行切换动作,以切换至另一供电输入端进行供电,且所述切换模块输出的切换后的电源信号通过所述抑制模块为所述功率因数校正模块充能;
当功率因数校正模块两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述控制模块控制所述开关模块开启,使得所述切换后的电源信号通过所述开关模块输入至所述供电输出端,以向负载供电。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在进行供电电源的切换时,控制模块向切换模块发送切换信号之前,所述方法还包括:
所述控制模块接收检测模块输出的电源检测信号;
若所述电源检测信号指示当前接入的供电输入端对应的电源信号异常时,则所述控制模块向功率因数校正子电路发送关闭信号,使得所述功率因数校正子电路停止工作,且所述控制模块向所述切换模块发送断开信号,使得所述切换模块断开与所述当前接入的供电输入端的连接;
检测到所述切换模块已断开与所述当前接入的供电输入端的连接时,所述控制模块指示所述开关模块断开。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,当功率因数校正模块两端电压大于或者等于所述切换后的电源信号的电压峰值时,所述方法还包括:
在检测到储能电容两端的电压大于设定的电压峰值时,所述控制模块向所述开关模块发送开启信号;
在所述开关模块开启后,所述控制模块向所述功率因数校正电路发送启动信号,使得所述功率因数校正子电路开始工作。
13.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在接收所述供电装置包括的检测模块输出的电源检测信号之后,所述方法还包括:
若所述电源检测结果指示只存在一个所述供电输入端对应的电源信号正常时,则所述控制模块指示所述切换模块与该供电输入端连接;
若所述电源检测结果指示存在多个所述供电输入端对应的电源信号正常时,则所述控制模块指示所述切换模块与输入电压最高的供电输入端连接;
若所述电源检测结果指示存在多个所述供电输入端正常且输入电压相同时,则所述控制模块指示所述切换模块与最先上电的供电输入端连接,或,按照预设的优先级指示所述切换模块与相应的供电输入端连接。
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116909375B (zh) * | 2023-09-12 | 2024-02-02 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 主板电源电路、电源健康管控方法、电子设备及存储介质 |
CN117220655B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-06-18 | 常州同惠电子股份有限公司 | 一种用于功率设备的功率源自动匹配系统及匹配方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100274407A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Hunter Defense Technologies, Inc. | Mobile micro-grid power system controller and method |
CN102035366A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-04-27 | Bcd半导体制造有限公司 | 一种供电装置 |
CN102931829A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-13 | 华为技术有限公司 | 功率因数校正电路以及电源电路 |
US20150001958A1 (en) * | 2012-02-09 | 2015-01-01 | Technova Inc. | Bidirectional contactless power transfer system |
CN106787677A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 功率因数校正电路及其电源电流确定方法、及电器 |
CN106849342A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-06-13 | 深圳市中旭源科技有限公司 | 可编程双输入不间断开关电源 |
CN108076245A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-25 | 佳能株式会社 | 电源装置及电源装置的控制方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104578383B (zh) * | 2013-10-21 | 2019-07-12 | 雅达电子国际有限公司 | 输入冗余电路 |
CN211670765U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-10-13 | 麦特科(深圳)科技有限公司 | 一种电源设备及其电源电路 |
CN113972702B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-03-21 | 锐捷网络股份有限公司 | 供电装置以及供电控制方法 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100274407A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Hunter Defense Technologies, Inc. | Mobile micro-grid power system controller and method |
CN102035366A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-04-27 | Bcd半导体制造有限公司 | 一种供电装置 |
US20150001958A1 (en) * | 2012-02-09 | 2015-01-01 | Technova Inc. | Bidirectional contactless power transfer system |
CN102931829A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-13 | 华为技术有限公司 | 功率因数校正电路以及电源电路 |
CN108076245A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-25 | 佳能株式会社 | 电源装置及电源装置的控制方法 |
CN106787677A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 功率因数校正电路及其电源电流确定方法、及电器 |
CN106849342A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-06-13 | 深圳市中旭源科技有限公司 | 可编程双输入不间断开关电源 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐沈 等: "一种具有快速动态响应的新型数字PFC控制器", 《电工技术学报》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023078432A1 (zh) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 锐捷网络股份有限公司 | 供电装置以及供电控制方法 |
Also Published As
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