TWI475361B - 電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統 - Google Patents

電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統 Download PDF

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Description

電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統
本發明係關於一種電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統,特別是一種可以調整輸出電流值的電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統。
隨著科技的發展,電腦系統於各種場合的應用已經非常地廣泛。電腦系統常常需要長時間的運作,因此需要穩定地供應電源給電腦系統內部的負載。由於電源供應裝置的壽命有限,因此為了讓電源訊號能長時間穩定地供應給電腦系統,現在已經發展出同時具有兩個電源供應裝置的電腦系統。利用兩個電源供應裝置分擔電流的方式以同時供應電源訊號給電腦系統內部的負載,藉此可以增加電源供應裝置的使用時間。
但在先前技術中,電腦系統會控制兩個電源供應裝置同時輸出相同的電流值,亦即兩個電源供應裝置各負擔百分之五十的負載電流,因此兩個電源供應裝置的耗能相同,所以通常會在同一時間壽命終止。如此一來,使用者可能會來不及更換新的電源供應器,甚至可能導置電腦系統的損壞。
因此,有需要發明一種新的電流分配系統、電流分配之方法及其電腦系統,以解決先前技術的缺失。
本發明之主要目的係在提供一種電流分配系統,其具有可以調整輸出電流值的效果。
本發明之另一主要目的係在提供一種電流分配之方法
本發明之又一主要目的係在提供一種具有上述電流分配系統的電腦系統。
為達成上述之目的,本發明之電流分配系統係用於電腦系統內,以調整自第一電源輸入端及第二電源輸入端供應予負載裝置之電源。電流分配系統包括主控制單元、第一電源供應裝置及第二電源供應裝置。主控制單元用以產生第一控制命令及第二控制命令。第一電源供應裝置係與主控制單元及第一電源輸入端電性連接,用以自第一電源輸入端接收第一電源訊號。第一電源供應裝置包括第一控制模組及第一電流調整模組。第一控制模組係電性連接於主控制單元,以從主控制單元接收第一控制命令。第一電流調整模組係與第一控制模組及第一電源輸入端電性連接,以接收第一電源訊號,其中第一控制模組係根據第一控制命令來控制第一電流調整模組調整第一電源訊號之電流值以成為第一電源分流訊號,並輸出至負載裝置。第二電源供應裝置係與主控制單元及第二電源輸入端電性連接,用以自第二電源輸入端接收第二電源訊號。第二電源供應裝置包括第二控制模組及第二電流調整模組。第二控制模組係電性連接於主控制單元,以從主控制單元接收第二控制命令。第二電流調整模組係與第二控制模組及第二 電源輸入端電性連接,以接收第二電源訊號,其中第二控制模組係根據第二控制命令來控制第二電流調整模組調整第二電源訊號之電流值以成為第二電源分流訊號,並輸出至負載裝置。其中主控制單元係藉此分配第一電源分流訊號與第二電源分流訊號之比例,且其中第一電源分流訊號之電流值及第二電源分流訊號之電流值之總和係保持為固定值。
本發明之電流分配之方法包括以下步驟:藉由第一電源供應裝置及第二電源供應裝置以接收第一初始電源訊號及第二初始電源訊號;計算第一初始電源訊號及第二初始電源訊號之電流值總和;設定第一電源分流訊號與第二電源分流訊號之比例,其中第一電源分流訊號之電流值及第二電源分流訊號之電流值總和係保持與第一初始電源訊號及第二初始電源訊號之電流值總和相同;控制第一電源供應裝置以調整第一電源訊號之電流值以成為第一電源分流訊號;以及控制第二電源供應裝置以調整第二電源訊號之電流值,以成為第二電源分流訊號。
本發明之電腦系統包括第一電源輸入端、第二電源輸入端、負載裝置及電流分配系統。第一電源輸入端用以輸出第一電源訊號。第二電源輸入端用以輸出第二電源訊號。電流分配系統包括主控制單元、第一電源供應裝置及第二電源供應裝置。主控制單元用以產生第一控制命令及第二控制命令。第一電源供應裝置係與主控制單元及第一電源輸入端電性連接,用以自第一電源輸入端接收第一電源訊號。第一電源供應裝置包括第一控制模組及第一電流 調整模組。第一控制模組係電性連接於主控制單元,以從主控制單元接收第一控制命令。第一電流調整模組係與第一控制模組及第一電源輸入端電性連接,以接收第一電源訊號,其中第一控制模組係根據第一控制命令來控制第一電流調整模組調整第一電源訊號之電流值以成為第一電源分流訊號,並輸出至負載裝置。第二電源供應裝置係與主控制單元及第二電源輸入端電性連接,用以自第二電源輸入端接收第二電源訊號。第二電源供應裝置包括第二控制模組及第二電流調整模組。第二控制模組係電性連接於主控制單元,以從主控制單元接收第二控制命令。第二電流調整模組係與第二控制模組及第二電源輸入端電性連接,以接收第二電源訊號,其中第二控制模組係根據第二控制命令來控制第二電流調整模組調整第二電源訊號之電流值以成為第二電源分流訊號,並輸出至負載裝置。其中主控制單元係藉此分配第一電源分流訊號與第二電源分流訊號之比例,且其中第一電源分流訊號之電流值及第二電源分流訊號之電流值之總和係保持為固定值。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出本發明之具體實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
請先參考圖1A係本發明之電流分配系統於初始狀態下之硬體架構圖。
本發明之電流分配系統10係用於一電腦系統1內,以 供應電腦系統1內部的負載裝置2所需的電源。電腦系統1可為桌上型電腦或是伺服器電腦等系統,但本發明並不以上述所列舉之系統為限。負載裝置2則可為電腦系統1內之主機板、存取裝置或是介面卡等需要接收電源訊號才能作動之裝置。第一電源輸入端3與第二電源輸入端4係電性連接於電流分配系統10,用以供應第一電源訊號S1及第二電源訊號S2。此第一電源訊號S1及第二電源訊號S2係經過電流分配系統10之分流處理後,再傳輸到負載裝置2。
電流分配系統10包括主控制單元11、第一電源供應裝置20、第二電源供應裝置30、第一電流確認模組41、第二電流確認模組42、第一緩開機控制模組51、第二緩開機控制模組52、第一保護模組61及第二保護模組62。第一電源供應裝置20係與主控制單元11及第一電源輸入端3電性連接,第二電源供應裝置30係與主控制單元11及第二電源輸入端4電性連接。當第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30安裝於電腦系統1後,第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30會先自第一電源輸入端3及第二電源輸入端4接收第一電源訊號S1及第二電源訊號S2。接著第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30再將第一電源訊號S1及第二電源訊號S2轉換為第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4以供應給負載裝置2。第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4可接具有12伏特之電壓值,但本發明並不限於此,第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4係根據負載裝置2能負擔之電 壓而做調整。
主控制單元11可以由一硬體、一硬體結合韌體或一硬體結合軟體等方式架構而成,例如主控制單元11可為一微控制器(Microcontroller Unit),但本發明並不限於此。主控制單元11可用以控制及分配第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30所供應之電源訊號之電流比例,例如讓第一電源供應裝置20負擔30%的負載電流,讓第二電源供應裝置30負擔70%的負載電流;或是讓第一電源供應裝置20負擔10%的負載電流,讓第二電源供應裝置30負擔90%的負載電流。藉此可以降低其中一方電源供應裝置的負擔,以避免第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30之壽命同時終止。
就如同圖1B所示,圖1B係本發明之電流分配系統於電流分配狀態下之硬體架構圖。舉例來說,當第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30輸出的第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4之電流總和為10安培時,若要讓第一電源供應裝置20負擔30%的負載電流,讓第二電源供應裝置30負擔70%的負載電流時,主控制單元11係產生第一控制命令到第一電源供應裝置20,使得第一電源供應裝置20產生3安培的第一電源分流訊號S5。同時主控制單元11產生第二控制命令到第二電源供應裝置30,使得第二電源供應裝置30產生7安培的第二電源分流訊號S6。另外若要讓第一電源供應裝置20負擔10%的負載電流,讓第二電源供應裝置30負擔90%的負載電流時,主控制單元11係控制第一電源供應裝置20產生1安培的第一 電源分流訊號S5,同時控制第二電源供應裝置30產生9安培的第二電源分流訊號S6。由此可知主控制單元11係分配第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30分別輸出不同但相互對應的第一電源分流訊號S5及第二電源分流訊號S6,且第一電源分流訊號S5及第二電源分流訊號S6之總和係皆保持為一固定值,也就是其總和與第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4的電流值總和相同。
此外,當主控制單元11要控制第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30之前,主控制單元11係先讀取第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30個別具有之第一識別碼與第二識別碼。主控制單元11從第一識別碼與第二識別碼得知第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30之型號,以確認第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30是否具有調整輸出電流值的功能。若第一電源供應裝置20或是第二電源供應裝置30無法調整其輸出的電流值,主控制單元11當然無法執行電源訊號的電流分流程序。
第一電流確認模組41與第二電流確認模組42用以供主控制單元11確認第一電源供應裝置20與第二電源供應裝置30輸出的第一電源分流訊號S5與第二電源分流訊號S6之電流值是否已經符合主控制單元11的設定要求。第一緩開機控制模組51與第二緩開機控制模組52用以抑制第一電源分流訊號S5與第二電源分流訊號S6輸入時可能會產生的峰值電流(Peak Current),以保護電腦系統1與其內部的負載裝置2。第一保護模組61及第二保護模組62 用以防止第二電源供應裝置30之第二電源分流訊號S6逆流入第一電源供應裝置20,以及防止第一電源供應裝置20之第一電源分流訊號S5逆流入第二電源供應裝置30。上述各元件之作用方式在之後會有詳細說明,故在此先不贅述。
接著請參考圖2A係本發明之電流分配系統之第一電源供應裝置之電路示意圖。
第一電源供應裝置20之內部可包括第一控制模組21、第一電流調整模組22、第一變壓器23、第一比較器24及第一保護開關25。第一控制模組21係電性連接於主控制單元11,且與主控制單元11類似,皆可為微控制器,但本發明並不限於此。當主控制單元11要調整電流值時,係先產生第一控制命令到第一控制模組21。
第一電流調整模組22係與第一電源輸入端3及第一控制模組21電性連接,以接收第一電源輸入端3之第一電源訊號S1,再根據第一控制模組21之控制以調整第一電源訊號S1之電流值,成為第一電源分流訊號S5。第一電流調整模組22可包括第一開關模組221、第二開關模組222與第一儲能元件223。第一開關模組221係與第一電源輸入端3及第一控制模組21電性連接,第二開關模組222則與第一控制模組21、第一開關模組221及接地端G電性連接,第一儲能元件223則與第一開關模組221及第二開關模組222電性連接。其中第一開關模組221及第二開關模組222皆可為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)結合二極體之元件,第一儲能元件223則可為一電感元件,具有儲存能量之功能,但本發明並不限於上述的元件才能達成。第一控制模組21根據所接收的第一控制命令以產生脈寬調變訊號來調整第一開關模組221,來產生改變電流值之第一電源分流訊號S5。此第一電源分流訊號S5會經過第一儲能元件223後才輸出,因此第一儲能元件223亦在此同時儲存能量。接著第一控制模組21控制第一開關模組221關閉而第二開關模組222開啟,第一儲能元件223係藉此釋放能量,以輸出第一電源分流訊號S5。因此第一控制模組21係利用脈寬調變訊號持續控制第一開關模組221開啟、第二開關模組222關閉,以及第一開關模組221關閉、第二開關模組222開啟的方式來持續輸出已改變電流值之第一電源分流訊號S5。
第一電源供應裝置20還可視需求而具有第一變壓器23。當第一電源輸入端3輸入之第一電源訊號S1為交流電,或是不符合負載裝置2所能承受之電壓值時,第一變壓器23係先進行電壓轉換,例如將交流電之第一電源訊號S1轉換為直流電之第一電源訊號S1。
第一比較器24係與第一儲能元件223及第一控制模組21電性連接,當經由第一儲能元件223輸出第一電源分流訊號S5的同時,第一比較器24係比較第一電源分流訊號S5與第一控制模組21之脈寬調變訊號,讓第一控制模組21得知第一電源分流訊號S5的電流值是否已達到所需調整的值,藉此控制對第一開關模組221及第二開關模組222的切換頻率。此外,第一比較器24還可連接放大器O1, 利用放大器O1先放大訊號,以增加比較的準確性。
最後第一保護開關25係設置於第一電源分流訊號S5的傳輸路徑上,並與第一控制模組21電性連接,當第一電源供應裝置20故障或有其他異常狀況時,讓第一控制模組21可以直接控制第一保護開關25以切斷輸出第一電源分流訊號S5。第一保護開關25同樣可為金屬氧化物半導體場效電晶體結合二極體之元件,但本發明並不限於此。
接著請參考圖2B係本發明之電流分配系統之第二電源供應裝置之電路示意圖。
與第一電源供應裝置20類似,第二電源供應裝置30之內部也可包括第二控制模組31、第二電流調整模組32、第二變壓器33、第二比較器34及第二保護開關35。第二控制模組31係電性連接於主控制單元11,且皆可為微控制器,但本發明並不限於此。當主控制單元11要產生第一控制命令到第一控制模組21來調整第一電源供應裝置20輸出的電流值時,主控制單元11也同時產生第二控制命令到第二控制模組31來調整電流值。
第二電流調整模組32係與第二電源輸入端4及第二控制模組31電性連接,以接收第二電源輸入端4之第二電源訊號S2,再根據第二控制模組31之控制以調整第二電源訊號S2之電流值,成為第二電源分流訊號S6。第二電流調整模組32同樣可包括第三開關模組321、第四開關模組322與第二儲能元件323。第三開關模組321係與第二電源輸入端4及第二控制模組31電性連接,第四開關模組322則與第二控制模組31、第三開關模組321及接地端G電性 連接,第二儲能元件323則與第三開關模組321及第四開關模組322電性連接。與第一電流調整模組22之作用原理相同,第二控制模組31係利用脈寬調變訊號控制第三開關模組321開啟、第四開關模組322關閉,以及第三開關模組321關閉、第四開關模組322開啟的方式來持續經由第二儲能元件323輸出改變電流值之第二電源分流訊號S6。
第二電源供應裝置30同樣可視需求而具有第二變壓器33。當第二電源輸入端4輸入之第二電源訊號S2為交流電,或是不符合負載裝置2所能承受之電壓值時,第二變壓器33係先進行電壓轉換,例如將交流電之第二電源訊號S2轉換為直流電之第二電源訊號S2。此外,第一電源輸入端3與第二電源輸入端4可以產生相同或不同類型的電流訊號,例如第一電源訊號S1與第二電源訊號S2可以皆為200到240伏特,50/60赫茲的交流訊號,或是其中一為交流訊號,另一個為直流訊號。所以不論所輸入的第一電源訊號S1與第二電源訊號S2為何種訊號,第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30都可藉由選擇設置第一變壓器23與第二變壓器33來得到所需的電壓值。
第二比較器34係與第二儲能元件323及第二控制模組31電性連接,當經由第二儲能元件323輸出第二電源分流訊號S6的同時,第二比較器34係比較第二電源分流訊號S6與第二控制模組31之脈寬調變訊號,讓第二控制模組31得知第二電源分流訊號S6的電流值是否已達到所需的值,藉此控制對第三開關模組321及第四開關模組322的切換頻率。此外,還可利用放大器O2來放大訊號,以增 加比較的準確性。
最後第二保護開關35係設置於第二電源分流訊號S6的傳輸路徑上,並與第二控制模組31電性連接,當第二電源供應裝置30故障或有其他異常狀況時,讓第二控制模組31可以直接控制第二保護開關35以切斷輸出第二電源分流訊號S6。由於第二電源供應裝置30內部各元件與第一電源供應裝置20之內部各元件作用相同,故在此不再贅述其作用方式。
接著請參考圖3係本發明之電流分配系統中與主控制單元連接之各模組之電路示意圖。
第一電流確認模組41包括電阻元件R1、放大器O3及比較器411。當第一電源分流訊號S5流經電阻元件R1時,放大器O3係放大電阻元件R1的電流訊號,並傳輸到比較器411。比較器411係比較此電流訊號與主控制單元11之預定分流值,來得知第一電源分流訊號S5的電流值是否已經符合主控制單元11之第一控制命令所要求的電流值。
同樣地,第二電流確認模組42包括電阻元件R2、放大器O4及比較器421。當第二電源分流訊號S6流經電阻元件R2時,放大器O4係放大電阻元件R2的電流訊號,並傳輸到比較器421進行比較。因此主控制單元11同樣可由比較器421得知第二電源分流訊號S6的電流值是否已經符合主控制單元11之第二控制命令所要求的電流值。若上述有任一電源分流訊號的電流值尚未達到要求,主控制單元11會持續輸出控制命令到第一電源供應裝置20或是第二電源供應裝置30來繼續調整。
第一緩開機控制模組51包括電晶體元件Q1、Q2、電容元件C1、電阻元件R3、R5。電晶體元件Q1電性連接至主控制單元11,電晶體元件Q2電性連接至主控制單元11、電晶體元件Q1及接地端G。藉由電容元件C1、電阻元件R3、R5的特性以及主控制單元11對電晶體元件Q1的控制,可以抑制第一電源分流訊號S5輸入時可能會產生的峰值電流,以保護電腦系統1與其內部的負載裝置2。主控制單元11亦可利用電晶體元件Q2來直接關閉電晶體元件Q1,讓第一電源供應裝置20停止供電。
同樣地,第二緩開機控制模組52包括電晶體元件Q3、Q4、電容元件C2、電阻元件R4、R6。電晶體元件Q3電性連接至主控制單元11,電晶體元件Q4電性連接至主控制單元11、電晶體元件Q3及接地端G。藉由電容元件C2、電阻元件R4、R6的特性以及主控制單元11對電晶體元件Q3的控制,可以抑制第二電源分流訊號S6輸入時可能會產生的峰值電流來保護負載裝置2。主控制單元11亦可利用電晶體元件Q4來直接關閉電晶體元件Q3,讓第二電源供應裝置30停止供電。
最後第一保護模組61包括電晶體元件Q5、Q6、電容元件C3、電阻元件R7、R9。電晶體元件Q5電性連接至主控制單元11,電晶體元件Q6電性連接至主控制單元11、電晶體元件Q5及接地端G。電晶體元件Q5作為逆向電流阻斷(Reverse current blocking)之元件,藉由主控制單元11之控制以防止第二電源供應裝置30之第二電源分流訊號S6逆流入第一電源供應裝置20。主控制單元11亦可利 用電晶體元件Q6來直接關閉電晶體元件Q5,讓第一電源供應裝置20停止供電。
第二保護模組62同樣包括電晶體元件Q7、Q8、電容元件C4、電阻元件R8、R10。電晶體元件Q7電性連接至主控制單元11,電晶體元件Q8電性連接至主控制單元11、電晶體元件Q7及接地端G。電晶體元件Q7作為逆向電流阻斷之元件,藉由主控制單元11之控制以防止第一電源供應裝置20之第一電源分流訊號S5逆流入第二電源供應裝置30。主控制單元11也可利用電晶體元件Q8來直接關閉電晶體元件Q7,讓第二電源供應裝置30停止供電。
需注意的是,電晶體元件Q1到Q8並不限定須為金屬氧化物半導體場效電晶體或是雙極性接面型電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT),圖3中所畫的僅為其中一種實施方式,本發明並不以此實施方式為限。
接著請參考圖4A-4B係本發明之電流分配之方法之步驟流程圖。此處需注意的是,以下雖以電流分配系統10為例說明本發明之電流分配之方法,但本發明之電流分配之方法並不以使用在由相同電路組成之電流分配系統10為限。
首先進行步驟401:確認該第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置是否可執行電流調整。
首先當第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30安裝於電腦系統1時,主控制單元11係先讀取第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30具有之第一識別碼及第二識別碼,從第一識別碼及第二識別碼來判斷第一電源供 應裝置20及第二電源供應裝置30是否都具有調整輸出電流值之功能。若其中有一個電源供應裝置不具有電流調整的功能,主控制單元11必定無法進行電流分配的流程。因此在主控制單元11確定第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30皆具有電流調整的功能後,主控制單元11才執行之後的步驟。
其次當確定第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30皆具有電流調整的功能後,再進行步驟402:藉由該第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置以接收一第一初始電源訊號及一第二初始電源訊號。
接著第一電源供應裝置20係接收自第一電源輸入端3傳來之第一電源訊號S1,同時轉換成第一初始電源訊號S3直接輸出到負載裝置2。第一初始電源訊號S3之電壓值可為12伏特,以符合負載裝置2之要求。同樣地,第二電源供應裝置30係接收自第二電源輸入端4傳來之第二電源訊號S2,同時轉換成12伏特的第二初始電源訊號S4直接輸出到負載裝置2。
接著進行步驟403:計算該第一初始電源訊號及該第二初始電源訊號之一電流值總和。
接著主控制單元11先計算第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4之電流值總和。在最初的情況下,第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4的電流值應為相同,亦即第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30各自負擔50%的負載電流。
接著進行步驟404:設定一第一電源分流訊號與一第二 電源分流訊號之比例。
接著主控制單元11係設定第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30各自要負擔的負載電流比例,並藉此調整第一電源分流訊號S5與第二電源分流訊號S6之電流值。且其中第一電源分流訊號S5之電流值及第二電源分流訊號S6之電流值總和係保持與第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4之電流值總和相同。假設第一初始電源訊號S3及第二初始電源訊號S4之電流值總和為10安培,若主控制單元11要求第一電源供應裝置20負擔30%的負載電流,第二電源供應裝置30負擔70%的負載電流,因此主控制單元11係設定第一電源供應裝置20要將其第一電源分流訊號S5之電流值降低到3安培,同時將第二電源供應裝置30的第二電源分流訊號S6之電流值提升到7安培。
接著進行步驟405:控制該第一電源供應裝置以調整該第一電源訊號之電流值以成為該第一電源分流訊號。
接著主控制單元11係產生第一控制命令到第一電源供應裝置20之第一控制模組21,讓第一控制模組21控制第一電流調整模組22,將原本的第一電源訊號S1調整成為3安培的第一電源分流訊號S5。
同時進行步驟406:控制該第二電源供應裝置以調整該第二電源訊號之電流值,以成為該第二電源分流訊號。
為了要保持總電流的穩定,因此在主控制單元11控制第一電源供應裝置20的同時,主控制單元11也產生第二控制命令到第二電源供應裝置30之第二控制模組31,讓第二控制模組31控制第二電流調整模組32來調整第二電 源訊號S2,以輸出7安培的第二電源分流訊號S6。
最後進行步驟407:比較並確認該第一電源分流訊號及第二電源分流訊號之電流值是否符合該第一控制命令及該第二控制命令之預設電流值。
最後第一電流確認模組41或第一比較器24可同時或分別確認第一電源分流訊號S5是否符合第一控制命令之預設電流值,第二電流確認模組42或第二比較器34也可同時或分別確認第二電源分流訊號S6是否符合第二控制命令之預設電流值。若還沒有達到預設電流值,就回到步驟405去讓第一電源供應裝置20或第二電源供應裝置30繼續調整。若已經符合預設電流值,則結束此電流分配流程。
此處需注意的是,本發明之電流分配之方法並不以上述之步驟次序為限,只要能達成本發明之目的,上述之步驟次序亦可加以改變。
藉由上述的電流分配系統10,電腦系統1可分配第一電源供應裝置20及第二電源供應裝置30要負擔的電流,所以在其中一個電源供應裝置壽命終了時,還可由另一個電源供應裝置來供應電源,讓使用者有時間替換新的電源供應裝置。
綜上所陳,本發明無論就目的、手段及功效,在在均顯示其迥異於習知技術之特徵,懇請 貴審查委員明察,早日賜准專利,俾嘉惠社會,實感德便。惟應注意的是,上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已,本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
1‧‧‧電腦系統
2‧‧‧負載裝置
3‧‧‧第一電源輸入端
4‧‧‧第二電源輸入端
10‧‧‧電流分配系統
11‧‧‧主控制單元
20‧‧‧第一電源供應裝置
21‧‧‧第一控制模組
22‧‧‧第一電流調整模組
221‧‧‧第一開關模組
222‧‧‧第二開關模組
223‧‧‧第一儲能元件
23‧‧‧第一變壓器
24‧‧‧第一比較器
25‧‧‧第一保護開關
30‧‧‧第二電源供應裝置
31‧‧‧第二控制模組
32‧‧‧第二電流調整模組
321‧‧‧第三開關模組
322‧‧‧第四開關模組
323‧‧‧第二儲能元件
33‧‧‧第二變壓器
34‧‧‧第二比較器
35‧‧‧第二保護開關
41‧‧‧第一電流確認模組
411、421‧‧‧比較器
42‧‧‧第二電流確認模組
51‧‧‧第一緩開機控制模組
52‧‧‧第二緩開機控制模組
61‧‧‧第一保護模組
62‧‧‧第二保護模組
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容元件
G‧‧‧接地端
O1、O2、O3、O4‧‧‧放大器
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8‧‧‧電晶體元件
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10‧‧‧電阻元件
S1‧‧‧第一電源訊號
S2‧‧‧第二電源訊號
S3‧‧‧第一初始電源訊號
S4‧‧‧第二初始電源訊號
S5‧‧‧第一電源分流訊號
S6‧‧‧第二電源分流訊號
圖1A係本發明之電流分配系統於初始狀態下之硬體架構圖。
圖1B係本發明之電流分配系統於電流分配狀態下之硬體架構圖。
圖2A係本發明之電流分配系統之第一電源供應裝置之電路示意圖。
圖2B係本發明之電流分配系統之第二電源供應裝置之電路示意圖。
圖3係本發明之電流分配系統中與主控制單元連接之各模組之電路示意圖。
圖4A-4B係本發明之電流分配之方法之步驟流程圖。
1‧‧‧電腦系統
2‧‧‧負載裝置
3‧‧‧第一電源輸入端
4‧‧‧第二電源輸入端
10‧‧‧電流分配系統
11‧‧‧主控制單元
20‧‧‧第一電源供應裝置
30‧‧‧第二電源供應裝置
41‧‧‧第一電流確認模組
42‧‧‧第二電流確認模組
51‧‧‧第一緩開機控制模組
52‧‧‧第二緩開機控制模組
61‧‧‧第一保護模組
62‧‧‧第二保護模組
S1‧‧‧第一電源訊號
S2‧‧‧第二電源訊號
S5‧‧‧第一電源分流訊號
S6‧‧‧第二電源分流訊號

Claims (23)

  1. 一種電流分配系統,係用於一電腦系統內,以調整自一第一電源輸入端及一第二電源輸入端供應予一負載裝置之電源,該電流分配系統包括:一主控制單元,用以產生一第一控制命令及一第二控制命令;一第一電源供應裝置,係與該主控制單元及該第一電源輸入端電性連接,用以自該第一電源輸入端接收一第一電源訊號,該第一電源供應裝置包括:一第一控制模組,係電性連接於該主控制單元,以從該主控制單元接收該第一控制命令;以及一第一電流調整模組,係與該第一控制模組及該第一電源輸入端電性連接,以接收該第一電源訊號,其中該第一控制模組係根據該第一控制命令來控制該第一電流調整模組調整該第一電源訊號之電流值以成為一第一電源分流訊號,並輸出至該負載裝置;以及一第二電源供應裝置,係與該主控制單元及該第二電源輸入端電性連接,用以自該第二電源輸入端接收一第二電源訊號,該第二電源供應裝置包括:一第二控制模組,係電性連接於該主控制單元,以從該主控制單元接收該第二控制命令;以及一第二電流調整模組,係與該第二控制模組及該第二電源輸入端電性連接,以接收該第二電源訊號,其中該第二控制模組係根據該第二控制命令來控制該第 二電流調整模組調整該第二電源訊號之電流值以成為一第二電源分流訊號,並輸出至該負載裝置;其中該主控制單元係藉此分配該第一電源分流訊號與該第二電源分流訊號之比例,且其中該第一電源分流訊號之電流值及該第二電源分流訊號之電流值之總和係保持為一固定值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中:該第一電流調整模組包括:一第一開關模組,係與該第一控制模組及該第一電源輸入端電性連接;一第二開關模組,係與該第一控制模組及該第一開關模組電性連接;以及一第一儲能元件,係與該第一開關模組及該第二開關模組電性連接;其中該第一控制模組係根據該第一控制命令來同時控制該第一開關模組及該第二開關模組之分別開啟與關閉,以藉此調整該第一電源訊號之電流值成為該第一電源分流訊號,並可經由該第一儲能元件將該第一電源分流訊號輸出至該負載裝置;該第二電流調整模組包括:一第三開關模組,係與該第二控制模組電性連接及該第二電源輸入端電性連接;一第四開關模組,係與該第二控制模組及該第三開關模組電性連接;以及一第二儲能元件,係與該第三開關模組及該第四開關模組電性連接,其中該第二控制模組係根據該第二控 制命令來同時控制該第三開關模組及該第四開關模組之分別開啟與關閉,以藉此調整該第二電源訊號之電流值成為該第二電源分流訊號,並可經由該第二儲能元件將該第二電源分流訊號輸出至該負載裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中該第一電源供應裝置更包括一第一變壓器,該第一變壓器係電性連接於該第一電源輸入端與該第一開關模組之間,以接收一交流訊號之該第一電源訊號以轉換為一直流訊號之該第一電源訊號。
  4. 如申請專利範圍第1或3項所述之電流分配系統,其中該第二電源供應裝置更包括一第二變壓器,該第二變壓器係電性連接於該第二電源輸入端與該第三開關模組之間,以接收一交流訊號之該第二電源訊號以轉換為一直流訊號之該第二電源訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中該主控制單元係連接一第一電流確認模組及一第二電流確認模組,該第一電流確認模組係比較並確認該第一電源分流訊號之電流值是否符合該第一控制命令之預設電流值,該第二電流確認模組係比較並確認該第二電源分流訊號之電流值是否符合該第二控制命令之預設電流值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中該主控制單元係連接一第一緩開機控制模組及一第二緩開機控制模組,第一緩開機控制模組係控制輸出該第一電源分流訊號來保護該負載裝置,該第二緩開機控制模組係控制輸出該第二電源分流訊號來保護該負載裝置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中該主控制單元係連接一第一保護模組及一第二保護模組,該第一保護模組係防止該第二電源分流訊號逆流入該第一電源供應裝置,該第二保護模組係防止該第一電源分流訊號逆流入該第二電源供應裝置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中:該第一電源供應裝置更包括一第一比較器,係用以比較並確認該第一電源分流訊號之電流值是否符合該第一控制模組之控制電流值;以及該第二電源供應裝置更包括一第二比較器,係用以比較並確認該第二電源分流訊號之電流值是否符合該第二控制模組之控制電流值。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中:該第一電源供應裝置更包括一第一保護開關,用以控制輸出該第一電源分流訊號;以及該第二電源供應裝置更包括一第二保護開關,用以控制輸出該第二電源分流訊號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電流分配系統,其中該主控制單元係進一步辨識該第一電源供應裝置之一第一識別碼及該第二電源供應裝置之一第二識別碼,以確認該第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置可執行電流調整。
  11. 一種電流分配之方法,係用於一電腦系統內之一電流分配系統,以調整一第一電源輸入端及一第二電源輸入端供應予一負載裝置之電源,該電流分配系統包括一主控 制單元、一第一電源供應裝置及一第二電源供應裝置;該電流分配之方法包括以下步驟:藉由該第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置以接收一第一初始電源訊號及一第二初始電源訊號;計算該第一初始電源訊號及該第二初始電源訊號之電流值總和;設定一第一電源分流訊號與一第二電源分流訊號之比例,其中該第一電源分流訊號之電流值及該第二電源分流訊號之電流值總和係保持與該第一初始電源訊號及該第二初始電源訊號之電流值總和相同;控制該第一電源供應裝置以調整該第一初始電源訊號之電流值以成為該第一電源分流訊號;以及控制該第二電源供應裝置以調整該第二初始電源訊號之電流值,以成為該第二電源分流訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電流分配之方法,更包括以下步驟:比較並確認該第一電源分流訊號之電流值是否符合一第一控制命令之預設電流值;以及比較並確認該第二電源分流訊號之電流值是否符合一第二控制命令之預設電流值。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之電流分配之方法,更包括預先辨識該第一電源供應裝置之一第一識別碼及該第二電源供應裝置之一第二識別碼,以確認該第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置是否可執行電流調整之步驟。
  14. 一種電腦系統,包括:一第一電源輸入端,用以輸出一第一電源訊號;一第二電源輸入端,用以輸出一第二電源訊號;一負載裝置;以及一電流分配系統,係電性連接於該第一電源輸入端、該第二電源輸入端及該負載裝置之間,該電流分配系統包括:一主控制單元,用以產生一第一控制命令及一第二控制命令;一第一電源供應裝置,係與該主控制單元及該第一電源輸入端電性連接,用以自該第一電源輸入端接收該第一電源訊號,該第一電源供應裝置包括:一第一控制模組,係電性連接於該主控制單元,以從該主控制單元接收該第一控制命令;以及一第一電流調整模組,係與該第一控制模組及該第一電源輸入端電性連接,以接收該第一電源訊號,其中該第一控制模組係根據該第一控制命令來控制該第一電流調整模組調整該第一電源訊號之電流值以成為一第一電源分流訊號,並輸出至該負載裝置;以及一第二電源供應裝置,係與該主控制單元及該第二電源輸入端電性連接,用以自該第二電源輸入端接收該第二電源訊號,該第二電源供應裝置包括:一第二控制模組,係電性連接於該主控制單元,以從該主控制單元接收該第二控制命令;以及 一第二電流調整模組,係與該第二控制模組及該第二電源輸入端電性連接,以接收該第二電源訊號,其中該第二控制模組係根據該第二控制命令來控制該第二電流調整模組調整該第二電源訊號之電流值以成為一第二電源分流訊號,並輸出至該負載裝置;其中該主控制單元係藉此分配該第一電源分流訊號與該第二電源分流訊號之比例,且其中該第一電源分流訊號之電流值及該第二電源分流訊號之電流值之總和係保持為一固定值。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中:該第一電流調整模組包括:一第一開關模組,係與該第一控制模組及該第一電源輸入端電性連接;一第二開關模組,係與該第一控制模組及該第一開關模組電性連接;以及一第一儲能元件,係與該第一開關模組及該第二開關模組電性連接;其中該第一控制模組係根據該第一控制命令來同時控制該第一開關模組及該第二開關模組之分別開啟與關閉,以藉此調整該第一電源訊號之電流值成為該第一電源分流訊號,並可經由該第一儲能元件將該第一電源分流訊號輸出至該負載裝置;該第二電流調整模組包括:一第三開關模組,係與該第二控制模組電性連接及該第二電源輸入端電性連接; 一第四開關模組,係與該第二控制模組及該第三開關模組電性連接;以及一第二儲能元件,係與該第三開關模組及該第四開關模組電性連接,其中該第二控制模組係根據該第二控制命令來同時控制該第三開關模組及該第四開關模組之分別開啟與關閉,以藉此調整該第二電源訊號之電流值成為該第二電源分流訊號,並可經由該第二儲能元件將該第二電源分流訊號輸出至該負載裝置。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中該第一電源供應裝置更包括一第一變壓器,該第一變壓器係電性連接於該第一電源輸入端與該第一開關模組之間,以接收一交流訊號之該第一電源訊號以轉換為一直流訊號之該第一電源訊號。
  17. 如申請專利範圍第14或16項所述之電腦系統,其中該第二電源供應裝置更包括一第二變壓器,該第二變壓器係電性連接於該第二電源輸入端與該第三開關模組之間,以接收一交流訊號之該第二電源訊號以轉換為一直流訊號之該第二電源訊號。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中該主控制單元係連接一第一電流確認模組及一第二電流確認模組,該第一電流確認模組係比較並確認該第一電源分流訊號之電流值是否符合該第一控制命令之預設電流值,該第二電流確認模組係比較並確認該第二電源分流訊號之電流值是否符合該第二控制命令之預設電流值。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中:該第一電源供應裝置更包括一第一比較器,係用以比較並確認該第一電源分流訊號之電流值是否符合該第一控制模組之控制電流值;以及該第二電源供應裝置更包括一第二比較器,係用以比較並確認該第二電源分流訊號之電流值是否符合該第二控制模組之控制電流值。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中該主控制單元係連接一第一保護模組及一第二保護模組,該第一保護模組係防止該第二電源分流訊號逆流入該第一電源供應裝置,該第二保護模組係防止該第一電源分流訊號逆流入該第二電源供應裝置。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中:該第一電源供應裝置更包括一第一保護開關,用以控制輸出該第一電源分流訊號;以及該第二電源供應裝置更包括一第二保護開關,用以控制輸出該第二電源分流訊號。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中該主控制單元係連接一第一緩開機控制模組及一第二緩開機控制模組,第一緩開機控制模組係控制輸出該第一電源分流訊號來保護該負載裝置,該第二緩開機控制模組係控制輸出該第二電源分流訊號來保護該負載裝置。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統,其中該主控制單元係進一步辨識該第一電源供應裝置之一第一識別碼及該第二電源供應裝置之一第二識別碼,以確認可對該 第一電源供應裝置及該第二電源供應裝置執行電流管理。
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