CN204947583U - 具有逆电流保护的电源供应装置及备援式电源供应系统 - Google Patents

Abstract

一种具有逆电流保护的电源供应装置及备援式电源供应系统，具有逆电流保护的电源供应装置包含：一数字信号处理器、一二次侧整流电路、一电压检测单元及一电流检测单元，其中多个该逆电流保护的电源供应装置并联连接且应用于一服务器系统，当该电压检测单元检测一总线电压大于一预设电压且该电流检测单元检测一输出电流小于一预设电流时，该电压检测单元及该电流检测单元分别通知该数字信号处理器该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以停止输出电力。

Description

具有逆电流保护的电源供应装置及备援式电源供应系统

技术领域

本实用新型涉及一种电源供应装置及电源供应系统，特别涉及一种具有逆电流保护的电源供应装置及备援式电源供应系统。

背景技术

目前的电源供应器若是应用在服务器系统时，采用多台电源供应器并联使用，上述技术内容的主要目的在于有备用电源的概念，当该些电源供应器的输出都接在一起时，若其中一台电源供应器故障，会导致并联在一起的该些电源供应器连带无法使用；因此，一般电源供应器会使用OringFet电路以防止服务器系统的总线电压发生故障，同时可以避免产生较大峰值的逆向电流，但此种类型的电源供应器会增加电路成本以及功率的损耗。

实用新型内容

为改善上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种具逆电流保护的电源供应装置。

为改善上述现有技术的缺点，本实用新型的又一目的在于提供一种备援式电源供应系统。

为达上述目的，本实用新型提供一种具有逆电流保护的电源供应装置，其包含：

一数字信号处理器；

一二次侧整流电路，该二次侧整流电路电性连接至该数字信号处理器；

一电压检测单元，该电压检测单元电性连接至该数字信号处理器及该二次侧整流电路，该电压检测单元用于检测一总线电压；及

一电流检测单元，该电流检测单元电性连接至该数字信号处理器、该二次侧整流电路及该电压检测单元，

其中当该电压检测单元检测该总线电压大于一预设电压且该电流检测单元检测一输出电流小于一预设电流时，该电压检测单元及该电流检测单元分别通知该数字信号处理器该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以停止输出电力。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中当该电压检测单元检测该总线电压小于或等于该预设电压时，该电压检测单元通知该数字信号处理器该总线电压小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器驱动该二次侧整流电路以输出电力。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中更包含：

一二次侧整流驱动单元，该二次侧整流驱动单元电性连接该数字信号处理器以及该二次侧整流电路，

其中该数字信号处理器传送一第一通知信号至该二次侧整流驱动单元，该二次侧整流驱动单元接收该第一通知信号后，该二次侧整流驱动单元控制该二次侧整流电路以输出电力或停止输出电力。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中更包含：

一同步整流电路；

一变压器，该变压器电性连接该二次侧整流电路及该同步整流电路；

一隔离式栅极驱动器，该隔离式栅极驱动器电性连接该数字信号处理器及该同步整流电路；及

一电流保护电路，该电流保护电路电性连接该数字信号处理器。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中更包含：

一第一电容，该第一电容电性连接至该二次侧整流电路、该电压检测单元及该电流检测单元；及

一第一电感，该第一电感电性连接至该二次侧整流电路、该电压检测单元及该第一电容。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中该二次侧整流电路更包含：

一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电流检测单元、该二次侧整流驱动单元、该变压器及该第一电感；及

一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该电流检测单元、该二次侧整流驱动单元、该变压器、该第一电感及该第一晶体管开关。

上述的具有逆电流保护的电源供应装置，其中该同步整流电路更包含：

一第三晶体管开关，该第三晶体管开关电性连接该隔离式栅极驱动器；

一第四晶体管开关，该第四晶体管开关电性连接至该变压器、该隔离式栅极驱动器及该第三晶体管开关；

一第五晶体管开关，该第五晶体管开关电性连接至该隔离式栅极驱动器及该第三晶体管开关；

一第六晶体管开关，该第六晶体管开关电性连接至该变压器、该隔离式栅极驱动器、该第四晶体管开关及该第五晶体管开关；

一第一二极管，该第一二极管电性连接至该变压器、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关；

一第二二极管，该第二二极管电性连接至该变压器、该第五晶体管开关、该第六晶体管开关及该第一二极管；及

一第二电感，该第二电感电性连接至该变压器、该第三晶体管开关、该第四晶体管开关、该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第一二极管及该第二二极管。

为达上述目的，本实用还提供一种备援式电源供应系统，其包含：

多个的具有逆电流保护的电源供应装置，该些具有逆电流保护的电源供应装置并联连接并具有一总线电压及共同输出一直流电力，

其中该具有逆电流保护的电源供应装置包含：

一数字信号处理器；

一二次侧整流电路，该二次侧整流电路电性连接至该数字信号处理器；

一电压检测单元，该电压检测单元电性连接至该数字信号处理器及该二次侧整流电路，该电压检测单元用于检测该总线电压；及

一电流检测单元，该电流检测单元电性连接至该数字信号处理器、该同步整流电路单元及该电压检测单元，

其中当该些具有逆电流保护的电源供应装置的其中之一异常时，该具有逆电流保护的电源供应装置具有较高的输出电压并使该总线电压持续上升；其中正常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该电压检测单元检测该总线电压大于一预设电压且该电流检测单元检测一输出电流小于一预设电流时，该电压检测单元及该电流检测单元分别通知该数字信号处理器该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以使正常的该具有逆电流保护的电源供应装置停止输出电力。

上述的备援式电源供应系统，其中当异常的该具有逆电流保护的电源供应装置的输出电压高于一过电压保护值时，异常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该数字信号处理器会进行过电压保护而停止异常的该具有逆电流保护的电源供应装置输出电力并使该总线电压下降；当正常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该电压检测单元检测该总线电压小于或等于该预设电压时，该电压检测单元通知该数字信号处理器该总线电压小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器驱动该二次侧整流电路以使正常的该具有逆电流保护的电源供应装置输出电力。

本实用新型的功效在于当该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流时，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以停止输出电力，以隔绝其他不正常的电源供应装置的影响。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本发明的具逆电流保护的电源供应装置的方框图；

图2为本发明的具逆电流保护的电源供应装置的二次侧整流电路的电路图；

图3为本发明的具逆电流保护的电源供应装置的同步整流电路的电路图；

图4为本发明的具逆电流保护的电源供应装置的二次侧整流驱动单元的电路图；

图5为本发明的具逆电流保护的电源供应装置的隔离式栅极驱动器的电路图；

图6为本发明的备援式电源供应系统的一实施例方框图。

其中，附图标记

具有逆电流保护的电源供应装置10

服务器系统20

交流电源供应单元30

备援式电源供应系统40

数字信号处理器100

二次侧整流电路102

电压检测单元104

电流检测单元106

二次侧整流驱动单元200

同步整流电路202

变压器204

隔离式栅极驱动器206

电流保护电路208

过电压保护比较器20802

初级侧过电流保护比较器20804

第一电容210

第一电感212

总线电压300

输出电压301

输出电流302

第一通知信号304

第一关闭信号306

过电压保护信号308

第一晶体管开关10202

第二晶体管开关10204

第三晶体管开关20202

第四晶体管开关20204

第五晶体管开关20206

第六晶体管开关20208

第一二极管20210

第二二极管20212

第二电感20214

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，请参阅以下的详细说明和附图说明如下，而附图与详细说明仅作为说明之用，并非用于限制本实用新型。

请参考图1，其为本发明的具有逆电流保护的电源供应装置的方框图。一种具有逆电流保护的电源供应装置10应用于一服务器系统20，该具逆电流保护的电源供应装置10包含一数字信号处理器100、一二次侧整流电路102、一电压检测单元104、一电流检测单元106、一二次侧整流驱动单元200、一同步整流电路202、一变压器204、一隔离式栅极驱动器206、一电流保护电路208、一第一电容210及一第一电感212。

该二次侧整流电路102电性连接至该数字信号处理器100；该电压检测单元104电性连接至该数字信号处理器100及该二次侧整流电路102；该电流检测单元106电性连接至该数字信号处理器100、该二次侧整流电路102及该电压检测单元104；该二次侧整流驱动单元200电性连接该数字信号处理器100以及该二次侧整流电路102；该变压器204电性连接该二次侧整流电路102及该同步整流电路202；该隔离式栅极驱动器206电性连接该数字信号处理器100及该同步整流电路202；该电流保护电路208电性连接该数字信号处理器100；该第一电容210电性连接至该二次侧整流电路102、该电压检测单元104及该电流检测单元106；该第一电感212电性连接至该二次侧整流电路102、该电压检测单元104及该第一电容210。

该交流电源供应单元30传送一电力经过该同步整流电路202至该变压器204，该变压器204变压该电力以得到一变压电力，该变压器204传送该变压电力经过该二次侧整流电路102以输出电力，该电压检测单元104用于检测一总线电压300及一输出电压301。

其中当多个的该具有逆电流保护的电源供应装置10并联连接使用时，若该电压检测单元104检测该总线电压300(例如：14V)大于一预设电压(例如：13V)且该电流检测单元106检测一输出电流302(例如：0.1A)小于一预设电流(例如：0.5A)，则该电压检测单元104及该电流检测单元106分别通知该数字信号处理器100该总线电压300大于该预设电压且该输出电流302小于该预设电流，使该数字信号处理器100传送一第一通知信号304至该二次侧整流驱动单元200，该二次侧整流驱动单元200接收该第一通知信号304后，该二次侧整流驱动单元200不导通该二次侧整流电路102以停止输出电力。

其中当该电压检测单元104检测该总线电压300(例如：12V)小于或等于该预设电压(例如：13V)时，该电压检测单元104通知该数字信号处理器100该总线电压300小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器100导通该二次侧整流电路102以输出电力。

其中该电流保护电路208包含：一过电压保护比较器20802(OverVoltageProtection，用来判断输入电压在电子元件可承受的电压范围内)及一初级侧过电流保护比较器20804(OverCurrentProtection，用来判断输入电流在电子元件可承受的电流范围内，以确保电源供应装置的安全性)。

请参考图2，其为本发明的具有逆电流保护的电源供应装置的二次侧整流电路的电路图。该二次侧整流电路102包含：一第一晶体管开关10202及一第二晶体管开关10204。

该第一晶体管开关10202电性连接至该电流检测单元106、该二次侧整流驱动单元200、该变压器204及该第一电感212；该第二晶体管开关10204电性连接至该电流检测单元106、该二次侧整流驱动单元200、该变压器204、该第一电感212及该第一晶体管开关10202。

请参考图3，其为本发明的具有逆电流保护的电源供应装置的同步整流电路的电路图。该同步整流电路202包含：一第三晶体管开关20202、一第四晶体管开关20204、一第五晶体管开关20206、一第六晶体管开关20208、一第一二极管20210、一第二二极管20212及一第二电感20214。

该第三晶体管开关20202电性连接该隔离式栅极驱动器206；该第四晶体管开关20204电性连接至该变压器204、该隔离式栅极驱动器206及该第三晶体管开关20202；该第五晶体管开关20206电性连接至该隔离式栅极驱动器206及该第三晶体管开关20202；该第六晶体管开关20208电性连接至该变压器204、该隔离式栅极驱动器206、该第四晶体管开关20204及该第五晶体管开关20206；该第一二极管20210电性连接至该变压器204、该第三晶体管开关20202及该第四晶体管开关20204；该第二二极管20212电性连接至该变压器204、该第五晶体管开关20206、该第六晶体管开关20208及该第一二极管20210；该第二电感20214电性连接至该变压器204、该第三晶体管开关20202、该第四晶体管开关20204、该第五晶体管开关20206、该第六晶体管开关20208、该第一二极管20210及该第二二极管20212。

该数字信号处理器100传送一开关信号至该隔离式栅极驱动器206以驱动该第三晶体管开关20202、该第四晶体管开关20204、该第五晶体管开关20206及该第六晶体管20208，其中该隔离式栅极驱动器206用以放大该开关信号以驱动该第三晶体管开关20202、该第四晶体管开关20204、该第五晶体管开关20206及该第六晶体管20208。

请参考图4，其为本发明的具有逆电流保护的电源供应装置的二次侧整流驱动单元的电路图。请参考图5，其为本发明的具有逆电流保护的电源供应装置的隔离式栅极驱动器的电路图。

请参考图6，其为本发明的备援式电源供应系统的一实施例方框图；并请同时参考图1。一种备援式电源供应系统40，包含：多个的具有逆电流保护的电源供应装置10(即如图1所示的该具有逆电流保护的电源供应装置10)并联连接，该些逆电流保护的电源供应装置10电性连接至该服务器系统20且有一总线电压及共同输出一直流电力。

当该些具有逆电流保护的电源供应装置10的其中之一异常时，即代表该具有逆电流保护的电源供应装置10具有较高的输出电压(即该具有逆电流保护的电源供应装置10的输出电压大于一预设输出电压)并使该总线电压300持续上升。

其中正常的该具有逆电流保护的电源供应装置10(一台或一台以上)的该电压检测单元104检测该总线电压300大于该预设电压且该电流检测单元106检测该输出电流302小于该预设电流时，该电压检测单元104及该电流检测单元106分别通知该数字信号处理器100该总线电压300大于该预设电压且该输出电流302小于该预设电流，使该数字信号处理器100不导通该二次侧整流电路102，使正常的该具逆电流保护的电源供应装置10(一台或一台以上)以停止输出电力。

其中当异常的该具有逆电流保护的电源供应装置10的该输出电压301高于一过电压保护值时，该电压检测单元104通过该数字信号处理器100通知该电流保护电路208，使得异常的该具有逆电流保护的电源供应装置10的该电流保护电路208会传送一过电压保护信号至该数字信号处理器100以进行过电压保护，该数字信号处理器100停止异常的该具有逆电流保护的电源供应装置10输出电力并使该总线电压300下降；当正常的该具有逆电流保护的电源供应装置10(一台或一台以上)的该电压检测单元104检测该总线电压300小于或等于该预设电压时，该电压检测单元104通知该数字信号处理器100该总线电压300小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器100通过该二次侧整流驱动单元200驱动该二次侧整流电路102并使正常的该具逆电流保护的电源供应装置10(一台或一台以上)以输出电力。

本实用新型的功效在于当该总线电压300超过该预设电压且该输出电流302小于该预设电流时，使该数字信号处理器100不导通该二次侧整流电路102以停止输出电力，以隔绝其他不正常的电源供应装置的影响。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型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实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，包含：

一数字信号处理器；

一二次侧整流电路，该二次侧整流电路电性连接至该数字信号处理器；

一电压检测单元，该电压检测单元电性连接至该数字信号处理器及该二次侧整流电路，该电压检测单元用于检测一总线电压；及

一电流检测单元，该电流检测单元电性连接至该数字信号处理器、该二次侧整流电路及该电压检测单元，

其中当该电压检测单元检测该总线电压大于一预设电压且该电流检测单元检测一输出电流小于一预设电流时，该电压检测单元及该电流检测单元分别通知该数字信号处理器该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以停止输出电力。

2.根据权利要求1所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，当该电压检测单元检测该总线电压小于或等于该预设电压时，该电压检测单元通知该数字信号处理器该总线电压小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器驱动该二次侧整流电路以输出电力。

3.根据权利要求2所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，更包含：

一二次侧整流驱动单元，该二次侧整流驱动单元电性连接该数字信号处理器以及该二次侧整流电路，

其中该数字信号处理器传送一第一通知信号至该二次侧整流驱动单元，该二次侧整流驱动单元接收该第一通知信号后，该二次侧整流驱动单元控制该二次侧整流电路以输出电力或停止输出电力。

4.根据权利要求3所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，更包含：

一同步整流电路；

一变压器，该变压器电性连接该二次侧整流电路及该同步整流电路；

一隔离式栅极驱动器，该隔离式栅极驱动器电性连接该数字信号处理器及该同步整流电路；及

一电流保护电路，该电流保护电路电性连接该数字信号处理器。

5.根据权利要求4所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，更包含：

一第一电容，该第一电容电性连接至该二次侧整流电路、该电压检测单元及该电流检测单元；及

一第一电感，该第一电感电性连接至该二次侧整流电路、该电压检测单元及该第一电容。

6.根据权利要求5所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，该二次侧整流电路更包含：

一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电流检测单元、该二次侧整流驱动单元、该变压器及该第一电感；及

一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该电流检测单元、该二次侧整流驱动单元、该变压器、该第一电感及该第一晶体管开关。

7.根据权利要求6所述的具有逆电流保护的电源供应装置，其特征在于，该同步整流电路更包含：

一第三晶体管开关，该第三晶体管开关电性连接该隔离式栅极驱动器；

一第四晶体管开关，该第四晶体管开关电性连接至该变压器、该隔离式栅极驱动器及该第三晶体管开关；

一第五晶体管开关，该第五晶体管开关电性连接至该隔离式栅极驱动器及该第三晶体管开关；

一第六晶体管开关，该第六晶体管开关电性连接至该变压器、该隔离式栅极驱动器、该第四晶体管开关及该第五晶体管开关；

一第一二极管，该第一二极管电性连接至该变压器、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关；

一第二二极管，该第二二极管电性连接至该变压器、该第五晶体管开关、该第六晶体管开关及该第一二极管；及

一第二电感，该第二电感电性连接至该变压器、该第三晶体管开关、该第四晶体管开关、该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第一二极管及该第二二极管。

8.一种备援式电源供应系统，其特征在于，包含：

多个的具有逆电流保护的电源供应装置，该些具有逆电流保护的电源供应装置并联连接并具有一总线电压及共同输出一直流电力，

其中该具有逆电流保护的电源供应装置包含：

一数字信号处理器；

一二次侧整流电路，该二次侧整流电路电性连接至该数字信号处理器；

一电压检测单元，该电压检测单元电性连接至该数字信号处理器及该二次侧整流电路，该电压检测单元用于检测该总线电压；及

一电流检测单元，该电流检测单元电性连接至该数字信号处理器、该同步整流电路单元及该电压检测单元，

其中当该些具有逆电流保护的电源供应装置的其中之一异常时，该具有逆电流保护的电源供应装置具有较高的输出电压并使该总线电压持续上升；其中正常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该电压检测单元检测该总线电压大于一预设电压且该电流检测单元检测一输出电流小于一预设电流时，该电压检测单元及该电流检测单元分别通知该数字信号处理器该总线电压大于该预设电压且该输出电流小于该预设电流，使该数字信号处理器不导通该二次侧整流电路以使正常的该具有逆电流保护的电源供应装置停止输出电力。

9.根据权利要求8所述的备援式电源供应系统，其特征在于，当异常的该具有逆电流保护的电源供应装置的输出电压高于一过电压保护值时，异常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该数字信号处理器会进行过电压保护而停止异常的该具有逆电流保护的电源供应装置输出电力并使该总线电压下降；当正常的该具有逆电流保护的电源供应装置的该电压检测单元检测该总线电压小于或等于该预设电压时，该电压检测单元通知该数字信号处理器该总线电压小于或等于该预设电压，使该数字信号处理器驱动该二次侧整流电路以使正常的该具有逆电流保护的电源供应装置输出电力。