CN220402041U - 电源供应器、电源供应电路板及均流模块电路板 - Google Patents

Abstract

电源供应器、电源供应电路板及均流模块电路板，电源供应电路板包括转换电路、控制器及第一连接埠，且均流模块电路板包括均流电路与第二连接埠。控制器用以控制转换电路转换输入电压为输出电压，且第一连接埠电性连接控制器。均流电路系通过第二连接埠插接于第一连接埠而电性连接控制器，使得控制器基于负载平均信号调整转换电路的输出电流。

Description

电源供应器、电源供应电路板及均流模块电路板

技术领域

本新型涉及一种电源供应器、电源供应电路板及均流模块电路板，尤指一种使用插接式电路板的之电源供应器、电源供应电路板及插接式均流模块电路板。

背景技术

随着科技及技术的发展，越来越多的关键设备需要不断电系统或冗余式电源供应系统来对其供电。因此电源供应系统的设计与应用越来越获得重视，尤其是在电源供应系统的功率密度与设计效率方面，更是电源供应系统设计的重点。请参阅图1为习知的电源供应系统电路方框图，习知的电源供应系统100通常包括了复数个电源供应器100-1~100-N，且为了使每个电源供应器100-1~100-N均流的对负载200供电，每个电源供应器100-1~100-N包括了均流电路30来保持每个电源供应器100-1~100-N的输出电流Io保持一致。

然而，均流电路30的设计对电源供应系统100的规格非常要求，必要基于电源供应器100-1~100-N并联的组数来设计其参数，否则会造成电源供应器100-1~100-N无法均流输出的状况。另外一方面，若是电源供应器100-1~100-N无须均流输出，则此均流电路30并无功用，造成电路板的空间浪费，无法提升电源供应器100-1~100-N的功率密度，且造成电源供应器100-1~100-N额外的电路成本。或者，必须要额外设计无均流电路30的电源供应器100-1~100-N，造设额外设计的困扰。

所以，如何设计出一种电源供应器、电源供应电路板及均流模块电路板，来节省电路板的空间，提升电源供应器的功率密度，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本新型提供一种使用插接式电路板的电源供应器，以克服习知技术的问题。因此，本新型的电源供应器、电源供应电路板与均流模块电路板，且电源供应电路板包括转换电路、控制器及第一连接埠。转换电路配置于电源供应电路板，且用以接收输入电压。控制器配置于电源供应电路板，且电性连接转换电路，控制器用以控制转换电路转换输入电压为输出电压。第一连接埠配置于电源供应电路板，且电性连接控制器。均流模块电路板系插接于电源供应电路板，且包括均流电路与第二连接埠。均流电路配置于均流模块电路板，且用以产生负载平均信号。第二连接埠配置于均流模块电路板的一端，且电性连接均流电路，第二连接埠用以插接于第一连接埠。其中，均流电路系通过第二连接埠插接于第一连接埠而电性连接控制器，使得控制器基于负载平均信号调整转换电路的输出电流。

为了解决上述问题，本新型提供一种使用插接式电路板的电源供应电路板，以克服习知技术的问题。因此，本新型电源供应电路板包括输入端口、转换电路、控制器、输出端口及第一连接埠。输入端口用以接收输入电压，且转换电路包括初级侧电路、次级侧电路及隔离变压器，转换电路的输入端电性连接输入端口。初级侧电路与次级侧电路配置于电源供应电路板，且隔离变压器电气隔离初级侧电路与次级侧电路。控制器配置于电源供应电路板，且电性连接转换电路，控制器用以控制转换电路转换输入电压为输出电压。输出端口电性连接转换电路的输出端，且用以提供输出电压与输出电流。第一连接埠配置于电源供应电路板，且电性连接控制器。其中，第一连接埠用供模块化电路板插接，使得控制器基于模块化电路板所提供的控制信号控制转换电路。

为了解决上述问题，本新型提供一种插接式均流模块电路板，以克服习知技术的问题。因此，本新型均流模块电路板系插接于电源供应电路板的第一连接埠，且电源供应电路板用以转换输入电压为输出电压。均流模块电路板包括均流电路与第二连接埠，且均流电路配置于均流模块电路板，以用以产生负载平均信号。第二连接埠配置于均流模块电路板的一端，且电性连接均流电路，第二连接埠用以插接于第一连接埠。其中，均流电路系通过第二连接埠插接于第一连接埠而电性连接电源供应电路板的控制器，使得控制器基于负载平均信号调整电源供应电路板的输出电流。

本新型的有益效果是：在电源供应器中，由于均流模块电路板被设计为独立的电路板，因此可以省去原先配置于电源供应电路板的空间，提高空间利用率，进而可达到缩小电源供应系统的面积，提高功率密度要求的功效。

附图说明

图1为现有的电源供应系统电路方框图；

图2为本新型使用插接式电路板的电源供应系统之电路方框图；

图3为本新型适用插接式电路板的电源供应电路板之电路方框图；及

图4为本新型均流模块电路板之电路方框图。

100电源供应系统、100-1~100-N电源供应器、2电源供应电路板、20转换电路、202初级侧电路、204次级侧电路、206隔离变压器、22控制器、24第一连接埠、242第一接脚、244第二接脚、26输入端口、28输出端口、3均流模块电路板、30均流电路、32第二连接埠、34信号连接部、200负载、Vin输入电压、Vo输出电压、Io输出电流、Ss负载平均信号、Sc控制信号、Si电流信号、So外部信号。

具体实施方式

本新型之技术内容及详细说明，配合图式说明如下：

请参阅图2，请参阅图2为本新型使用插接式电路板的电源供应系统之电路方框图。电源供应系统100包括复数个电源供应器100-1~100-N，且每个电源供应器100-1~100-N包括电源供应电路板2与均流模块电路板3。电源供应电路板2包括转换电路20、控制器22及第一连接埠24，且均流模块电路板3包括均流电路30与第二连接埠32。转换电路20配置于电源供应电路板2，且包括输入端与输出端。输入端用以接收输入电压Vin，且输出端用以提供输出电压Vo。转换电路20可以为切换式转换电路，且包括功率开关（图未示）。控制器22配置于电源供应电路板2且电性连接转换电路20。其中，控制器22主要系电性连接转换电路20的功率开关，且通过控制功率开关的导通/关断来控制转换电路20转换输入电压Vin为输出电压Vo。第一连接埠24配置于电源供应电路板2，且电性连接控制器22。电源供应系统100系电性连接负载200，且提供输出电压Vo对负载200供电。

均流模块电路板3为插接式的电路板，主要是将均流模块独立为一块独立的电路板，且均流模块电路板3系插接于电源供应电路板2，以提供电源供应系统100的每个电源供应器100-1~100-N均流输出的功能。具体的，均流电路30配置于均流模块电路板3，且均流电路30用以产生负载平均信号Ss。第二连接埠32配置于均流模块电路板3的一端，且电性连接均流电路30。其中，第二连接埠32用以插接于第一连接埠24，以通过插接的方式将均流电路30电性连接控制器22，使得控制器22基于负载平均信号Ss调整转换电路20的输出电流Io。

进一步而言，每个电源供应器100-1~100-N的均流电路30系彼此电性连接，以基于总电流It取得每个电源供应器100-1~100-N所需分摊的基准值。均流电路30基于这个基准值产生负载平均信号Ss，每个电源供应器100-1~100-N系基于负载平均信号Ss调整自我所输出的输出电流Io，以使每个电源供应器100-1~100-N的输出电流Io保持一致。较佳的，均流模块电路板3可以设计为垂直插设于电源供应电路板2，较不易阻挡各个元件的配置，设计上也较为方便。另外一方面，由于均流模块电路板3被设计为独立的电路板，因此可以省去原先配置于电源供应电路板2的空间，提高空间利用率，缩小电源供应系统100的面积，达到高功率密度的要求。

除此之外，由于电源供应系统100的规格众多，包括电源供应器100-1~100-N的输出功率，电源供应器100-1~100-N并联的数量等不同的规格。每种规格通常所适用的均流模块电路板3也不尽相同，主要是均流电路30的电路参数会有所不同（例如阻值、容值等）。若使用插接式的均流模块，可以适应性的因应电源供应系统100的规格来替换均流模块电路板3，整体电源供应系统100的设计也更为弹性及便利，使设计上不需重复设计与布线。

请参阅图3，负配合参阅图2。电源供应电路板2除了包括转换电路20、控制器22及第一连接埠24外，更包括输入端口26与输出端口28。输入端口26通常可配置在电源供应电路板2的一侧，且电性连接转换电路20的输入端。输入端口26用以接收输入电压Vin，以提供输入电压Vin至转换电路20的输入端。输出端口28通常可配置在电源供应电路板2的另一侧，且电性连接转换电路20的输出端与负载200。转换电路20的输出端提供输出电压Vo与输出电流Io至输出端口28，以通过输出端口28将输出电压Vo与输出电流Io提供至负载200。

转换电路20较佳的可以为隔离式转换电路，且转换电路20包括初级侧电路202、次级侧电路204及隔离变压器206。初级侧电路202与次级侧电路204配置于该电源供应电路板2，且隔离变压器206电气隔离初级侧电路202与次级侧电路204。初级侧电路202通常可配置于隔离变压器206与输入端口26之间，且次级侧电路204通常可配置于隔离变压器206与输出端口28之间。控制器22可以配置于电源供应电路板2，且电性连接转换电路20的功率开关。第一连接埠24配置于电源供应电路板2，且电性连接控制器22。第一连接埠24用供模块化电路板插接（即可以是插接均流模块电路板3，亦或是其他功能的电路板），使得控制器22与该模块化电路板电性连接。如此，控制器22即可基于模块化电路板所提供的控制信号Sc控制转换电路20。

具体的，第一连接埠24通常可配置于隔离变压器206与输出端口28之间，且电性连接控制器22与输出端口28之间，且第一连接埠24包括第一接脚242与第二接脚244。第一接脚242电性连接控制器22，且第二接脚244电性连接输出端口28，以接收输出端口28所提供的信号。以模块化电路板为均流模块电路板3为例，第二接脚244可以电性连接输出端口28的电流侦测电阻（图未示），以接收相应于输出电流Io的电流信号Si。均流模块电路板3基于负载平均信号Ss与电流信号Si提供控制信号Sc至控制器22，以基于控制信号Sc控制转换电路20调整输出电流Io的大小，使得转换电路20提供与其他电源供应器100-1~100-N一致的输出电流Io。

此外，以模块化电路板为旁路模块电路板为例。旁路模块电路板可以通过内部的开关（图未示）来提供旁路第一连接埠24的功能，即可使此电源供应器100-1~100-N不具有均流输出的功能。值得一提，于本新型之一实施例中，当无须均流输出的功能时，第一连接埠24不排除也可通空接的方式停用均流输出的功能而无须特别使用旁路模块电路板。由于电源供应器100-1~100-N不须使用均流输出的功能时，可以通过空接第一连接埠24的方式停用，不仅节省电路空间，也降低材料成本与制造费用。

请参阅图4为本新型均流模块电路板之电路方框图，复配合参阅图2~3。均流模块电路板3系插接于电源供应电路板2的第一连接埠24，以提供电源供应器100-1~100-N均流输出的功能。均流模块电路板3除了包括均流电路30与第二连接埠32外，更包括信号连接部34。信号连接部34配置于均流模块电路板3，且电性连接均流电路30。信号连接部34用以电性连接外部线路36，使得均流电路30接收外部信号So而产生负载平均信号Ss。具体地，均流电路30通过外部线路36与其他的电源供应器100-1~100-N的均流电路30相连接，以接收外部线路36上的基准值（即外部信号So）。均流电路30根据外部信号So产生负载平均信号Ss，负载平均信号Ss可以代表自我电源供应器100-1~100-N需调整的目标值。然后，均流电路30再基于负载平均信号Ss与电流信号Si产生控制信号Sc，控制信号Sc可以代表目标值与自我输出电流Io当前的误差值。因此，控制器22可以基于控制信号Sc调整电源供应电路板2的输出电压Vo，以通过调整输出电压Vo来调整输出电流Io的大小。

Claims (13)

1.电源供应器，其特征在于：它包括电源供应电路板，电源供应电路板包括转换电路，配置于该电源供应电路板，且用以接收输入电压；控制器，配置于该电源供应电路板，且电性连接该转换电路，该控制器用以控制该转换电路转换该输入电压为输出电压；及第一连接埠，配置于该电源供应电路板，且电性连接该控制器；及均流模块电路板，系插接于该电源供应电路板，包括：均流电路，配置于该均流模块电路板，且用以产生一负载平均信号；及第二连接埠，配置于该均流模块电路板的一端，且电性连接该均流电路，该第二连接埠用以插接于该第一连接埠；其中，该均流电路系通过该第二连接埠插接于该第一连接埠而电性连接该控制器，使得该控制器基于该负载平均信号调整该转换电路的一输出电流。

2.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：它还包括：输入端口，电性连接该转换电路的输入端，且用以接收该输入电压；及输出端口，电性连接该转换电路的输出端，且用以提供该输出电压与该输出电流。

3.根据权利要求2所述的电源供应器，其特征在于：该第一连接埠包括：第一接脚，电性连接该控制器；及第二接脚，电性连接该输出端口，用以接收相应于该输出电流的电流信号；其中，该均流电路用以基于该负载平均信号与该电流信号产生控制信号，使得该控制器基于该控制信号调整该输出电流。

4.根据权利要求3所述的电源供应器，其特征在于：该转换电路为隔离式转换电路，且包括电气隔离该转换电路的初级侧电路与次级侧电路的隔离变压器。

5.根据权利要求4所述的电源供应器，其特征在于：该初级侧电路配置于该隔离变压器与该输入端口之间，且该次级侧电路与该第一连接埠配置于该隔离变压器与该输出端口之间。

6.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征在于：该均流模块电路板系垂直插设于该电源供应电路板。

7.电源供应电路板，其特征在于：它包括输入端口，用以接收输入电压；转换电路，包括初级侧电路、次级侧电路及隔离变压器，且该转换电路的输入端电性连接该输入端口；该初级侧电路与该次级侧电路配置于该电源供应电路板，且该隔离变压器电气隔离该初级侧电路与该次级侧电路；控制器，配置于该电源供应电路板，且电性连接该转换电路，该控制器用以控制该转换电路转换该输入电压为输出电压；输出端口，电性连接该转换电路的输出端，且用以提供该输出电压与输出电流；及第一连接埠，配置于该电源供应电路板，且电性连接该控制器；其中，该第一连接埠用供一模块化电路板插接，使得该控制器基于该模块化电路板所提供的一控制信号控制该转换电路。

8.根据权利要求7所述的电源供应电路板，其特征在于：该模块化电路板为均流模块电路板，该控制器用以基于该均流模块电路板所产生的负载平均信号调整该转换电路的输出电流。

9.根据权利要求7所述的电源供应电路板，其特征在于：该模块化电路板为旁路模块电路板，且该旁路模块电路板用以旁路该第一连接埠。

10.根据权利要求7所述的电源供应电路板，其特征在于：该第一连接埠包括：第一接脚，电性连接该控制器；及第二接脚，电性连接该输出端口，用以接收相应于该输出电流的一电流信号。

11.根据权利要求7所述的电源供应电路板，其特征在于：该初级侧电路配置于该隔离变压器与该输入端口之间，且该次级侧电路与该第一连接埠配置于该隔离变压器与该输出端口之间。

12.均流模块电路板，插接于电源供应电路板的第一连接埠，且该电源供应电路板用以转换输入电压为输出电压，该均流模块电路板包括均流电路，配置于该均流模块电路板，且用以产生负载平均信号；及第二连接埠，配置于该均流模块电路板的一端，且电性连接该均流电路，该第二连接埠用以插接于该第一连接埠；其特征在于：该均流电路系通过该第二连接埠插接于该第一连接埠而电性连接该电源供应电路板的控制器，使得该控制器基于该负载平均信号调整该电源供应电路板的输出电流。

13.根据权利要求12所述的均流模块电路板，其特征在于：均流模块电路板还包括信号连接部，配置于该均流模块电路板，且电性连接该均流电路；其中，该信号连接部用以电性连接外部线路，使得该均流电路接收外部信号而产生该负载平均信号。