TWI687025B

TWI687025B - 備援切換裝置及其控制方法

Info

Publication number: TWI687025B
Application number: TW107130237A
Authority: TW
Inventors: 彭德智; 羅銘翔; 張家豪
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TW202010216A

Abstract

一種備援切換裝置對後級電路提供不間斷供電之切換。備援切換裝置包含耦接主電源的主迴路開關、耦接備用電源的備用迴路開關以及控制單元。控制單元控制備援切換裝置，使後級電路由主電源供電或由備用電源供電。

Description

備援切換裝置及其控制方法

本發明係有關一種切換裝置及其控制方法，尤指一種備援切換裝置及其控制方法。

目前備援系統已經被廣泛地應用於各式各樣的資料中心(data center)與伺服電源輸入級，其目的係用以提高供電的可靠度與使用的彈性。近年來在系統空間與設備容量使用率的要求下，備援電路已從系統的個別單元，逐漸地整合進入電源單元。惟現行備援系統不但體積大且成本高，因此，對於整合電源的設計，必須予以考量。

因此，如何設計出一種備援切換裝置及其控制方法，透過減少控制電路及簡化控制方式，實現具高效率及成本效益的功效，乃為本案發明人所欲行克服並加以解決的一大課題。

本發明之目的在於提供一種備援切換裝置，解決低電源切換效率與高電路成本的問題。

為達成前揭目的，本發明所提出的備援切換裝置，對後級電路提供不間斷供電之切換。備援切換裝置包含主迴路開關、備用迴路開關、第一開關組、第二開關組以及控制單元。主迴路開關耦接主電源。備用迴路開關耦接備用電源。第一開關組耦接主迴路開關與備用迴路開關，第一開關組包含第一雙向開關與並聯耦接第一雙向開關的第一旁路開關。第二開關組耦接主迴路開關與備用迴路開關，第二開關組包含第二雙向開關與並聯耦接第二雙向開關的第二旁路開關。控制單元控制備援切換裝置，使後級電路由主電源供電或由備用電源供電。

藉由所提出的備援切換裝置，能夠降低開關的導通應力，提高開關的可靠度、適用包含零電流切換控制的電路拓樸以及實現後級電路的小型化與兼顧足夠的斷電後供電時間。

本發明之另一目的在於提供一種備援切換裝置的控制方法，除解決電流應力對切換裝置所造成的影響外，也能減少切換時間。

為達成前揭目的，本發明所提出的備援切換裝置的控制方法，其包含：(a)、確認主電源為異常供電；(b)、後級電路停止工作；(c)、關斷第一雙向開關、第二雙向開關、第一旁路開關、第二旁路開關以及主迴路開關；(d)、導通備用迴路開關；以及(e)、導通第一雙向開關與第二雙向開關，備用電源開始對後級電路供電。

藉由所提出的備援切換裝置的控制方法，能夠降低開關的導通應力，並減少備援切換裝置的切換時間，提高電源切換之效率、適用包含零電流切換控制的電路拓樸以及實現後級電路的小型化與兼顧足夠的斷電後供電時間。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

11:主迴路開關

12,12’:備用迴路開關

21:第一開關組

211:第一雙向開關

212:第一旁路開關

22:第二開關組

221:第二雙向開關

222:第二旁路開關

30:控制單元

40:後級電路

Vm:主電源

Vb,Vb’:備用電源

S1:第一開關信號

S2:第二開關信號

S_BD:雙向開關信號

S_BP:旁路開關信號

Lm:主電源的火線端

Nm:主電源的中性線端

Lb,Lb’:備用電源的火線端

Nb,Nb’:備用電源的中性線端

t1~t3:時間點

t1’~t5’:時間點

t1”~t7”:時間點

S11~S18:步驟

S21~S29:步驟

圖1：為本發明備援切換裝置的電路方塊圖。

圖2：為本發明備援切換裝置操作於正常開機的時序波形圖。

圖3A：為本發明備援切換裝置操作於異常掉電壓之供電切換的時序波形圖。

圖3B：為本發明備援切換裝置操作於異常欠電壓之供電切換的時序波形圖。

圖4：為本發明備援切換裝置的零電流切換控制方法第一實施例的流程圖。

圖5：為本發明備援切換裝置的零電流切換控制方法第二實施例的流程圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參見圖1所示，其係為本發明備援切換裝置的電路方塊圖。所述備援切換裝置包含主迴路開關11、備用迴路開關12、第一開關組21、第二開關組22以及控制單元30。主迴路開關11耦接主電源Vm，其中主電源Vm可例如為交流市電(AC utility)或發電機裝置(generator)，然不以此為限制，即主電源Vm用以作為對後級電路40供電的主要電源。備用迴路開關12耦接備用電源Vb，其中備用電源Vb除可例如為另一組交流市電(AC utility)或發電機裝置(generator)，亦可為再生能源(例如太陽能、風力能、水力能、地熱能…等等)經直流對交流的電源轉換後所得到的交流備用電源。換言之，當主電源Vm發生異常而無法對後級電路40供電時，則切換為備用電源Vb接續對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作。圖1中所示包含多組備用電源Vb、Vb’…，然以下的內容說明將以一組備用電源Vb為例，合先敘明。

第一開關組21耦接主迴路開關11與備用迴路開關12。第一開關組21包含第一雙向開關211與並聯耦接第一雙向開關211的第一旁路開關212。第二開關組22耦接主迴路開關11與備用迴路開關12。第二開關組22包含第二雙向開關221與並聯耦接第二雙向開關221的第二旁路開關222。其中，主迴路開關11、備用迴路開關12、第一旁路開關212與第二旁路開關222可為繼電器開關(relay switch)或半導體元件；第一雙向開關與第二雙向開關可為兩個半導體開關反向並接所構成，其中每個半導體開關可為金屬氧化物半導體場效電晶體(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)、絕緣柵雙極電晶體(insulated gate bipolar transistor,IGBT)或者由兩個反向並接的矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)所構成，然不以此為限制。

控制單元30提供複數開關信號對應地控制上述開關，包含提供第一開關信號S1用以控制主迴路開關11，提供第二開關信號S2用以控制備用迴路開關12，提供雙向開關信號S_BD用以控制第一雙向開關211與第二雙向開關221，以及提供旁路開關信號S_BP用以控制第一旁路開關212與第二旁路開關222。

本發明備援切換裝置進一步包含電源檢知單元(圖未示)。電源檢知單元可透過檢知主電源Vm的電壓(電流、頻率或其他電氣參數)，並將檢知的資訊(結果)提供至控制單元30，使得控制單元30得知主電源Vm的供電狀態。同樣地，電源檢知單元亦可檢知備用電源Vb，並將檢知的資訊提供至控制單元30，使得控制單元30得知備用電源Vb的待命供電狀態。

當主電源Vm能夠正常供電時，控制單元30導通主迴路開關11、第一開關組21與第二開關組22，使得主電源Vm對後級電路40供電。反之，當主電源Vm無法正常供電時，例如發生異常掉電壓或異常欠電壓，控制單元30則關斷第一開關組21與第二開關組22，再關斷主迴路開關11，最後再導通備用迴路開關12，並且導通第一開關組21與第二開關組22，使得後級電路40切離異常的主電源Vm，並由備用電源Vb接續供電，以維持電源對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作，容後詳細說明。

以下，分別針對備援切換裝置操作於正常開機與操作於電源切換進行說明。請參見圖2所示，其係為本發明備援切換裝置操作於正常開機的時序波形圖。補充說明，本說明書中的開關信號以高準位使開關導通(turn-on)，低準位使開關關斷(turn-off)為例，然不以此為限制，實際可依據電路設計改為低準位使開關導通，高準位使開關關斷。當控制單元30得知主電源Vm為正常供電時，控制單元30於時間點t1提供高準位的第一開關信號S1導通主迴路開關11。由於主迴路開關11導通前，主電源Vm與後級電路40係為解耦的狀態，再者，當主迴路開關11使用繼電器開關時，其導通時間點會受到電路延遲的影響，因此，時間點t1可為任意的時間點，但基本上會控制時間點t1為對應主電源Vm為零電壓或低電壓時的時間點。

然後，控制單元30確認主電源Vm維持正常供電後，於時間點t2提供高準位的雙向開關信號S_BD同時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，使得主電源Vm開始對後級電路40供電。由於第一雙向開關211與第二雙向開關221導通前，主電源Vm已為待命供電狀態，再者，第一雙向開關211與第二雙向開關221為半導體開關，即其導通時間點沒有延遲的現象，則可準確地控制導通時間點，因此，時間點t2可為主電源Vm為零電壓時的時間點，使得第一雙向開關211與第二雙向開關221可為零電壓導通，相應地導通瞬間零電流流經第一雙向開關211與第二雙向開關221，以降低開關的導通應力，提高開關的可靠度。此時，主電源Vm即可對後級電路40供電。

因此，當主電源Vm為正半週時，供電路徑係為主電源Vm的火線端Lm、主迴路開關11、第一雙向開關211、後級電路40、第二雙向開關221、主迴路開關11以及主電源Vm的中性線端Nm。反之，當主電源Vm為負半週時，供電路徑係為主電源Vm的中性線端Nm、主迴路開關11、第二雙向開關221、後級電路40、第一雙向開關211、主迴路開關11以及主電源Vm的火線端Lm。

然後，控制單元30再於時間點t3提供高準位的旁路開關信號S_BP同時導通第一旁路開關212與第二旁路開關222。由於第一旁路開關212與第二旁路開關222導通前，第一雙向開關211與第二雙向開關221已為導通狀態，因此第一雙向開關211與第二雙向開關221極小的導通電壓(約為0.2~0.7伏特)分別跨於第一旁路開關212與第二旁路開關222兩端。故此，控制單元30控制第一旁路開關212與第二旁路開關222導通時，使得第一旁路開關212與第二旁路開關222可在較小跨壓下導通，相應地導通瞬間較小的電流流經第一旁路開關212與第二旁路開關222，以降低開關的導通應力，提高開關的可靠度。

由於第一旁路開關212與第二旁路開關222的阻抗遠較第一雙向開關211與第二雙向開關221為小，因此，當第一旁路開關212與第二旁路開關222導通後，迴路電流則改流經第一旁路開關212與第二旁路開關222。再者，由於第一旁路開關212與第二旁路開關222的阻抗遠較第一雙向開關211與第二雙向開關221為小，因此控制單元30可以不用再刻意提供雙向開關信號S_BD控制第一雙向開關211與第二雙向開關221。

此時，當主電源Vm為正半週時，供電路徑係為主電源Vm的火線端Lm、主迴路開關11、第一旁路開關212、後級電路40、第二旁路開關222、主迴路開關11以及主電源Vm的中性線端Nm。反之，當主電源Vm為負半週時，供電路徑係為主電源Vm的中性線端Nm、主迴路開關11、第二旁路開關222、後級電路40、第一旁路開關212、主迴路開關11以及主電源Vm的火線端Lm。

請參見圖3A所示，其係為本發明備援切換裝置操作於異常掉電壓之供電切換的時序波形圖。所謂”異常掉電壓之供電切換”係指當主電源Vm發生異常掉電壓時，需要切換由備用電源Vb接續對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作，具體說明如下。

在時間點t1’之前，主電源Vm對後級電路40正常供電。承前圖2備援切換裝置操作於正常開機的說明，因此，在時間點t1’之前，高準位的第一開關信號S1導通主迴路開關11、高準位的雙向開關信號S_BD導通第一雙向開關211與第二雙向開關221以及高準位的旁路開關信號S_BP導通第一旁路開關212與第二旁路開關222。再者，低準位的第二開關信號S2關斷備用迴路開關12。

在時間點t1’時，電源檢知單元檢知主電源Vm發生異常掉電壓。附帶一提，控制單元30可根據檢知結果對此掉電壓現象進行確定。若此掉電壓現象僅為暫態的瞬間電壓降，旋即主電源Vm又恢復正常供電電壓時，控制單元30則確認此掉電壓現象非為主電源Vm發生異常掉電壓。反之，若在一足夠的判斷時間，此掉電壓現象仍然存在，控制單元30則確認主電源Vm發生異常掉電壓。因此，在時間點t2’時，控制單元30同時提供低準位的第一開關信號S1關斷主迴路開關11、低準位的雙向開關信號S_BD關斷第一雙向開關211與第二雙向開關221以及低準位的旁路開關信號S_BP關斷第一旁路開關212與第二旁路開關222。換言之，由於主電源Vm已發生異常掉電壓，因此控制單元30可控制上述該等開關為同時關斷的狀態，或以任意順序關斷上述該等開關。

亦即，時間點t1’至時間點t2’的時間區間，經控制單元30確認主電源Vm發生異常掉電壓，控制單元30解耦主電源Vm與後級電路40之間的供電迴路。此時，可透過後級電路40，例如功率因數校正電路(power factor corrector)本身的輸出電容(bulk capacitor)的儲能進行放電，使得主電源Vm與後級電路40為解耦狀態，且備用電源Vb尚未接續對後級電路40供電的期間，仍能維持(即有足夠的維持時間(hold-up time))使後級電路40能正常工作。

當控制單元30關斷主迴路開關11、第一雙向開關211與第二雙向開關221以及第一旁路開關212與第二旁路開關222的同時(例如時間點t2’)，亦提供高準位的第二開關信號S2導通備用迴路開關12，使得備用電源Vb為待命供電狀態。惟實際應用上，為避免發生異常的主電源Vm與備用電源Vb同時供電所造成兩電源之間短路的問題，因此，會於時間點t2’之後增加延遲時間，例如在時間點t3’導通備用迴路開關12，如此以先斷後通(break before make)的切換控制，實現不同輸入電源之間的不間斷切換。同樣地，由於備用迴路開關12導通前，備用電源Vb與後級電路40係為解耦的狀態，再者，當備用迴路開關12使用繼電器開關時，其導通時間點會受到電路延遲的影響，因此，時間點t3’可為任意的時間點，但基本上會控制時間點t3’為對應備用電源Vb為零電壓或低電壓時的時間點。

然後，控制單元30確認備用電源Vb為待命供電狀態後，於時間點t4’提供高準位的雙向開關信號S_BD同時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，使得備用電源Vb開始對後級電路40供電。由於第一雙向開關211與第二雙向開關221導通前，備用電源Vb已為待命供電狀態，再者，第一雙向開關211與第二雙向開關221為半導體開關，即其導通時間點沒有延遲的現象，則可準確地控制導通時間點，因此，時間點t4’可為備用電源Vb為零電壓時的時間點，使得第一雙向開關211與第二雙向開關221可為零電壓導通，相應地導通瞬間零電流流經第一雙向開關211與第二雙向開關221，以降低開關的導通應力，提高開關的可靠度。此時，備用電源Vb即可對後級電路40供電。

此時，當備用電源Vb為正半週時，供電路徑係為備用電源Vb的火線端Lb、備用迴路開關12、第一雙向開關211、後級電路40、第二雙向開關221、備用迴路開關12以及備用電源Vb的中性線端Nb。反之，當備用電源Vb為負半週時，供電路徑係為備用電源Vb的中性線端Nb、備用迴路開關12、第二雙向開關221、後級電路40、第一雙向開關211、備用迴路開關12以及備用電源Vb的火線端Lb。

然後，控制單元30再於時間點t5’提供高準位的旁路開關信號S_BP同時導通第一旁路開關212與第二旁路開關222。由於第一旁路開關212與第二旁路開關222導通前，第一雙向開關211與第二雙向開關221已為導通狀態，因此第一雙向開關211與第二雙向開關221極小的導通電壓(約為0.2~0.7伏特)分別跨於第一旁路開關212與第二旁路開關222兩端。故此，控制單元30控制第一旁路開關212與第二旁路開關222導通時，使得第一旁路開關212與第二旁路開關222可在較小跨壓下導通，相應地導通瞬間較小的電流流經第一旁路開關212與第二旁路開關222，以降低開關的導通應力，提高開關的可靠度。

此時，當備用電源Vb為正半週時，供電路徑係為備用電源Vb的火線端Lb、備用迴路開關12、第一旁路開關212、後級電路40、第二旁路開關222、備用迴路開關12以及備用電源Vb的中性線端Nb。反之，當備用電源Vb為負半週時，供電路徑係為備用電源Vb的中性線端Nb、備用迴路開關12、第二旁路開關222、後級電路40、第一旁路開關212、備用迴路開關12以及備用電源Vb的火線端Lb。

請參見圖3B所示，其係為本發明備援切換裝置操作於異常欠電壓之供電切換的時序波形圖。所謂”異常欠電壓之供電切換”係指當主電源Vm發生異常欠電壓時，需要切換由備用電源Vb接續對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作。至於異常欠電壓之供電切換與圖3A的異常掉電壓之供電切換相同的技術內容將不再重覆贅述，合先敘明。

在時間點t1”之前，主電源Vm對後級電路40正常供電。在時間點t1”時，電源檢知單元檢知主電源Vm發生異常欠電壓。若在一足夠的判斷時間，此欠電壓現象仍然存在，控制單元30則確認主電源Vm發生異常欠電壓。亦即，時間點t1”至時間點t2”的時間區間，經控制單元30確認主電源Vm發生異常欠電壓，控制單元30解耦主電源Vm與後級電路40之間的供電迴路。

因此，在時間點t2”時，由於此時第一旁路開關212與第二旁路開關222的跨壓較小，因此控制單元30先提供低準位的旁路開關信號S_BP關斷第一旁路開關212與第二旁路開關222。然後，在時間點t3”時，控制單元30提供低準位的雙向開關信號S_BD關斷第一雙向開關211與第二雙向開關221，最後在時間點t4”時，控制單元30提供低準位的第一開關信號S1關斷主迴路開關11，藉此解耦主電源Vm與後級電路40之間的供電迴路。

在時間點t4”之後增加延遲時間，例如在時間點t5”時控制單元30提供高準位的第二開關信號S2導通備用迴路開關12，使得備用電源Vb為待命供電狀態。然後，控制單元30確認備用電源Vb為待命供電狀態後，於時間點t6”(為備用電源Vb為零電壓時的時間點)提供高準位的雙向開關信號S_BD同時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，使得備用電源Vb開始對後級電路40供電。最後，於時間點t7”提供高準位的旁路開關信號S_BP同時導通第一旁路開關212與第二旁路開關222。藉此，達成發生異常欠電壓時切換備用電源Vb接續對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作。

綜上說明，本發明的備援切換裝置可透過在圖3A的時間點t4’或圖3B的時間點t6”，即備用電源Vb為零電壓時的時間點導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，達到零電流的切換控制，因此，本發明的備援切換裝置的輸出可適用包含零電流切換控制的拓樸。除此之外，本發明的備援切換裝置亦可提早在備用電源Vb為零電壓時的時間點(即時間點t4’或t6”)之前，即減少切換時間的控制方式，在非零電壓時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，同樣能夠實現備援切換裝置的輸出可適用包含零電流切換控制的拓樸的功效，具體說明如下。

請參見圖4所示，其係為本發明備援切換裝置的零電流切換控制方法第一實施例的流程圖。零電流切換控制方法的步驟如下。在主迴路的主電源Vm正常供電(S11)時，控制單元30判斷主電源Vm是否為正常供電(S12)。若是，則主電源Vm持續對後級電路40供電。若否，則表示主電源Vm發生異常。此時，控制單元30或備援切換裝置的其他控制單元，提供通知信號至後級電路40，通知後級電路40停止工作(S13)，使後級電路40停止工作(S14)而產生零電流狀態。

由於後級電路40為零電流狀態，因此控制單元30提供低準位的雙向開關信號S_BD關斷第一雙向開關211與第二雙向開關221、提供低準位的旁路開關信號S_BP關斷第一旁路開關212與第二旁路開關222，以及提供低準位的第一開關信號S1關斷主迴路開關11(S15)，藉此解耦主電源Vm與後級電路40之間的供電迴路。再者，由於後級電路40為零電流狀態，因此第一雙向開關211與第二雙向開關221、第一旁路開關212與第二旁路開關222以及主迴路開關11的關斷先後順序沒有特別限制。

然後，控制單元30提供高準位的第二開關信號S2導通備用迴路開關12(S16)。然後，控制單元30提供通知信號至後級電路40，以通知後級電路40使其恢復工作(S17)。最後，控制單元30提供高準位的雙向開關信號S_BD同時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，使得備用電源Vb開始對後級電路40供電(S18)，藉此完成備用電源Vb接續對後級電路40供電，以維持對後級電路40的不間斷供電，使後級電路40能正常工作。

請參見圖5所示，其係為本發明備援切換裝置的零電流切換控制方法第二實施例的流程圖。承前所述，為減少切換時間，使得能夠提早在零電壓時的時間點之前導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，以實現備援切換裝置的輸出可適用包含零電流切換控制的拓樸的功效，因此，零電流切換控制方法的步驟如下。在備用迴路開關12導通(S21)後，控制單元30判斷備用電源Vb是否為待命供電狀態(S22)。若否，則持續執行步驟(S22)。當備用電源Vb為待命供電狀態時，即步驟(S22)判斷為是，控制單元30或備援切換裝置的其他控制單元，提供通知信號至後級電路40，以通知後級電路40停止工作(S23)，使得後級電路40停止工作(S24)，而產生零電流狀態。

附帶一提，在圖4的控制方法中，備援切換裝置提供通知信號至後級電路40，通知後級電路40停止工作(S13)以及後級電路40停止工作(S14)的步驟係在於當主電源Vm發生異常時，即步驟(S12)判斷為否時，接續執行。相較於此，在圖5的控制方法中，備援切換裝置提供通知信號至後級電路40，通知後級電路40停止工作(S23)以及後級電路40停止工作(S24)的步驟亦可在當備用電源Vb為待命供電狀態時，即步驟(S22)判斷為是時，接續執行。

當後級電路40停止工作(S24)後，則提供確認信號至控制單元30，使控制單元30確認後級電路40已停止工作(S25)。當控制單元30確認為零電流狀態時，則提供高準位的雙向開關信號S_BD同時導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，使得備用電源Vb開始對後級電路40供電(S26)，藉此，達到零電流導通第一雙向開關211與第二雙向開關221。然後，控制單元30再提供通知信號至後級電路40，以通知後級電路40使其恢復工作(S27)。當後級電路40恢復工作(S28)後，則提供確認信號至控制單元30，使控制單元30確認後級電路40已恢復工作(S29)。以功率因數校正電路為後級電路40為例，為達到第一雙向開關211與第二雙向開關221為零電流導通，因此，透過備援切換裝置的控制單元30與後級電路40(即功率因數校正電路)之間傳送的通知信號與確認信號，在第一雙向開關211與第二雙向開關221導通之前使功率因數校正電路停止工作，使其在零電流狀態下，導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，最後在第一雙向開關211與第二雙向開關221完成零電流導通後，使功率因數校正電路恢復工作。

上述步驟(S21)係對應圖3A的時間點t3’或圖3B的時間點t5”，而步驟(S22)~步驟(S29)則是在圖3A的時間點t4’或圖3B的時間點t6”(備用電源Vb為零電壓時的時間點)之前完成。換言之，只要確定備用電源Vb為待命供電狀態，以及確定後級電路40停止工作後，即可導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，如此，無須等到備用電源Vb的零電壓時的時間點才導通第一雙向開關211與第二雙向開關221，藉此，可實現零電流切換，並且有效地減少切換時間。基於此，使得當主電源Vm與後級電路40為解耦狀態，且備用電源Vb尚未接續對後級電路40供電的時間能夠大幅度地縮減，故此能夠減少後級電路 40的輸出電容的容量與體積，且容易實現後級電路40的小型化，同時兼顧足夠的斷電後供電保持時間。

綜上所述，本發明係具有以下之特徵與優點：

1、透過第一雙向開關與第二雙向開關的零電流導通控制，可減少開關的電流應力，提高開關的可靠度。

2、透過減少切換時間的控制方式，在非零電壓導通第一雙向開關與第二雙向開關，能夠實現備援切換裝置的輸出可適用包含零電流切換控制的拓樸的功效。

3、透過減少切換時間的控制方式，能夠減少後級電路的輸出電容的容量與體積，且容易實現後級電路的小型化，同時兼顧足夠的斷電後供電時間。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。