TWI456616B - 具有電源自動切換功能之供電系統及其控制方法 - Google Patents

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  1. 一種具有電源自動切換功能之供電系統，以對一負載提供不斷電之供電，該供電系統係包含： 一主電源迴路裝置，係與一主電源電性連接；該主電源迴路裝置係包含： 一第一主繼電器開關； 一第一矽控整流器開關，係電性串聯連接該第一主繼電器開關與該負載； 一備用電源迴路裝置，係與一備用電源電性連接，並與該主電源迴路裝置電性並聯連接；該備用電源迴路裝置係包含： 一第二主繼電器開關； 一第二矽控整流器開關，係電性串聯連接該第二主繼電器開關與該負載；及 一控制單元，係產生複數個驅動信號，以控制該第一主繼電器開關、該第一矽控整流器開關、該第二主繼電器開關以及該第二矽控整流器開關之導通或截止。
  2. 如申請專利範圍第1項具有電源自動切換功能之供電系統，其中該具有電源自動切換功能之供電系統係更包含一主電源供電迴路、一備用電源供電迴路以及一負載迴路；該主電源迴路裝置係透過該主電源供電迴路與該主電源電性連接；該備用電源迴路裝置係透過該備用電源供電迴路與該備用電源電性連接；該主電源迴路裝置與該備用電源迴路裝置係透過該負載迴路與該負載電性連接；其中，當該主電源能夠正常供電時，該控制單元係導通該第一主繼電器開關與該第一矽控整流器開關，使得該主電源透過該主電源迴路裝置對該負載供電；當該主電源無法正常供電時，該控制單元係導通該第二主繼電器開關與該第二矽控整流器開關，使得該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  3. 如申請專利範圍第2項具有電源自動切換功能之供電系統，其中該主電源迴路裝置係更包含一第一輔助繼電器開關，該第一輔助繼電器開關電性並聯連接該第一矽控整流器開關，以提供一旁通(bypass)路徑及降低該第一矽控整流器開關之導通損失；該備用電源迴路裝置係更包含一第二輔助繼電器開關，該第二輔助繼電器開關電性並聯連接該第二矽控整流器開關，以提供一旁通(bypass)路徑及降低該第二矽控整流器開關之導通損失。
  4. 如申請專利範圍第2項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源能夠正常供電時，該控制器係依序產生一高準位之第一主繼電器開關驅動信號與一高準位之第一矽控整流器開關驅動信號，而依序閉合導通該第一主繼電器開關與該第一矽控整流器開關，使得該主電源係透過該主電源迴路裝置對該負載供電。
  5. 如申請專利範圍第4項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源完成對該負載供電時，該控制單元係再產生一高準位之第二主繼電器開關驅動信號，而閉合導通該第二主繼電器開關，使得導入該備用電源為待命供電狀態。
  6. 如申請專利範圍第2項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源無法正常供電時，該控制單元係依序產生一低準位之第一矽控整流器開關驅動信號與一低準位之第一主繼電器開關驅動信號，而依序斷開截止該第一矽控整流器開關與該第一主繼電器開關，使得該主電源停止對該負載供電。
  7. 如申請專利範圍第6項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該第一主繼電器開關完成斷開截止後，該控制單元係產生一高準位之該第二矽控整流器開關驅動信號，而閉合導通該第二矽控整流器開關，使得切換該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  8. 如申請專利範圍第3項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源能夠正常供電時，該控制器係依序產生一高準位之第一主繼電器開關驅動信號、一高準位之第一矽控整流器開關驅動信號以及一高準位之第一輔助繼電器開關驅動信號，而依序閉合導通該第一主繼電器開關、該第一矽控整流器開關以及該第一輔助繼電器開關，使得該主電源係透過該主電源迴路裝置對該負載供電。
  9. 如申請專利範圍第8項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源完成對該負載供電時，該控制單元係再產生一高準位之第二主繼電器開關驅動信號，而閉合導通該第二主繼電器開關，使得導入該備用電源為待命供電狀態。
  10. 如申請專利範圍第3項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該主電源無法正常供電時，該控制單元係依序產生一低準位之第一輔助繼電器開關驅動信號、一低準位之第一矽控整流器開關驅動信號以及一低準位之第一主繼電器開關驅動信號，而依序斷開截止該第一輔助繼電器開關、該第一矽控整流器開關以及該第一主繼電器開關，使得該主電源停止對該負載供電。
  11. 如申請專利範圍第10項具有電源自動切換功能之供電系統，其中當該第一主繼電器開關完成斷開截止後，該控制單元係依序產生一高準位之該第二矽控整流器開關驅動信號與一高準位之該第二輔助繼電器開關驅動信號，而依序閉合導通該第二矽控整流器開關與該第二輔助繼電器開關，使得切換該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  12. 如申請專利範圍第1項具有電源自動切換功能之供電系統，其中該主電源係為一交流市電(AC utility)或一發電機裝置(generator)；該備用電源係為一不斷電系統電源(UPS)。
  13. 一種具有電源自動切換功能之供電系統之控制方法係包含下列步驟： (a)提供一主電源迴路裝置，係具有一第一主繼電器開關以及與該第一主繼電器開關電性串聯連接之一第一矽控整流器開關；該主電源迴路裝置係透過一主電源供電迴路與一主電源電性連接，以及透過一負載迴路與一負載電性連接； (b)提供與該主電源迴路裝置電性並聯連接之一備用電源迴路裝置，係具有一第二主繼電器開關以及與該第二主繼電器開關電性串聯連接之一第二矽控整流器開關；該備用電源迴路裝置係透一該備用電源供電迴路與一備用電源電性連接，以及透過該負載迴路與該負載電性連接； (c)提供一控制單元，係產生複數個驅動信號，以控制該第一主繼電器開關、該第一矽控整流器開關、該第二主繼電器開關以及該第二矽控整流器開關之導通或截止； (d)當該主電源能夠正常供電時，該控制單元係導通該第一主繼電器開關與該第一矽控整流器開關，使得該主電源透過該主電源迴路裝置對該負載供電；及 (e)當該主電源無法正常供電時，該控制單元係導通該第二主繼電器開關與該第二矽控整流器開關，使得該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  14. 如申請專利範圍第13項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中在步驟(a)中，該主電源迴路裝置係更包含與該第一矽控整流器開關電性並聯連接之一第一輔助繼電器開關，以提供一旁通(bypass)路徑及降低該第一矽控整流器開關之導通損失。
  15. 如申請專利範圍第13項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中在步驟(b)中，該備用電源迴路裝置係更包含與該第二矽控整流器開關電性並聯連接之一第二輔助繼電器開關，以提供一旁通(bypass)路徑及降低該第二矽控整流器開關之導通損失。
  16. 如申請專利範圍第13項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中當該主電源能夠正常供電時，該控制器係依序產生一高準位之第一主繼電器開關驅動信號與一高準位之第一矽控整流器開關驅動信號，而依序閉合導通該第一主繼電器開關與該第一矽控整流器開關，使得該主電源係透過該主電源迴路裝置對該負載供電；並且，當該主電源完成對該負載供電時，該控制單元係再產生一高準位之第二主繼電器開關驅動信號，而閉合導通該第二主繼電器開關，使得導入該備用電源為待命供電狀態。
  17. 如申請專利範圍第13項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中當該主電源無法正常供電時，該控制單元係依序產生一低準位之第一矽控整流器開關驅動信號與一低準位之第一主繼電器開關驅動信號，而依序斷開截止該第一矽控整流器開關與該第一主繼電器開關，使得該主電源停止對該負載供電；並且，當該第一主繼電器開關完成斷開截止後，該控制單元係產生一高準位之該第二矽控整流器開關驅動信號，而閉合導通該第二矽控整流器開關，使得切換該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  18. 如申請專利範圍第14項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中當該主電源能夠正常供電時，該控制器係依序產生一高準位之第一主繼電器開關驅動信號、一高準位之第一矽控整流器開關驅動信號以及一高準位之第一輔助繼電器開關驅動信號，而依序閉合導通該第一主繼電器開關、該第一矽控整流器開關以及該第一輔助繼電器開關，使得該主電源係透過該主電源迴路裝置對該負載供電；並且，當該主電源完成對該負載供電時，該控制單元係再產生一高準位之第二主繼電器開關驅動信號，而閉合導通該第二主繼電器開關，使得導入該備用電源為待命供電狀態。
  19. 如申請專利範圍第14項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，當該主電源無法正常供電時，該控制單元係依序產生一低準位之第一輔助繼電器開關驅動信號、一低準位之第一矽控整流器開關驅動信號以及一低準位之第一主繼電器開關驅動信號，而依序斷開截止該第一輔助繼電器開關、該第一矽控整流器開關以及該第一主繼電器開關，使得該主電源停止對該負載供電；並且，當該第一主繼電器開關完成斷開截止後，該控制單元係依序產生一高準位之該第二矽控整流器開關驅動信號與一高準位之該第二輔助繼電器開關驅動信號，而依序閉合導通該第二矽控整流器開關與該第二輔助繼電器開關，使得切換該備用電源透過該備用電源迴路裝置對該負載供電。
  20. 如申請專利範圍第13項具有電源自動切換功能供電系統之控制方法，其中該主電源係為一交流市電(AC utility)或一發電機裝置(generator)；該備用電源係為一不斷電系統電源(UPS)。
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