TWI706627B - 具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置及其控制方法，電源供應裝置具有第一輸出埠及一第二輸出埠及供電控制模組，供電控制模組執行的該控制方法主要係比較第一及第二輸出電壓值以決定一轉換基準電壓值，並根據第一及第二輸出埠的輸出總功率值、轉換基準電壓值及交直流電源轉換模組的一最大輸出電流決定最佳轉換電壓值；供電控制模組控制交直流電源轉換模組將輸入交流電源轉換為該最佳轉換電壓，使得第一及第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓並分別轉換為第一及第二輸出電壓時的壓差減少，轉換損失降低而提高電源供應裝置的轉換效率。

Description

具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置及其控制方法
一種電源供應裝置及其控制方法，尤指一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置及其控制方法。
小型化充電器是未來攜帶型充電設備發展的一個應用領域，也是近幾年來攜帶型充電設備研究開發的重點之一。從使用者角度而言，小型化充電設備本身雖然攜帶方便，但現代數使用者身上經常配備多個電子裝置，例如手機、相機、智慧手錶、行動電源、隨身電扇等等，且不同的電子裝置往往需求不同的輸入電壓或輸入電流，因此往往需要攜帶多個不同規格的充電設備而導致不便。因此，近年有廠商也開始開發使用通用序列匯流排(Universal Serial Bus; USB) Type-C 接口並具備供電(Power Delivery; PD)功能的多輸出小型化充電器，對於日漸統一充電接口為Type-C的行動設備而言，具備智慧管理功能的多輸出Type-C PD充電器將是未來的趨勢之一。
現有的具有複數輸出埠的USB Type-C供電裝置包含一交流/直流轉換器(AC/DC Converter)、多個直流/直流轉換器(DC/DC Converter)及一供電控制器(PD Controller)。當供電裝置的各該輸出埠連接電子裝置，該供電控制器根據供電協定(PD Protocal)偵測各該輸出埠連接的電子裝置所要求的輸出電壓、輸出電流。該交流/直流轉換器輸入一交流電源，將該交流電源轉換為一第一電壓，並分別輸出至各該直流/直流轉換器，以根據供電控制器的控制，轉換該第一電壓為不同的輸出電壓，以分別由各該輸出埠供應各該電子裝置所需的不同電壓及電流。
一般來說，該交流/直流轉換器產生的第一電壓根據該供電裝置可輸出的最高電壓決定。例如，根據USB Type-C供電協定的規格，該USB Type-C供電裝置根據規格可提供的最高電壓為21V，則該交流/直流轉換器產生的第一電壓設定為21V，各該直流/直流轉換器再根據輸出埠所連接電子裝置的輸出電壓值降壓轉換該21V的第一電壓。例如當該供電控制器判斷其中一第一輸出埠連接的一第一電子裝置的輸出電壓值為15V，則控制對應該第一輸出埠的直流/直流轉換器將該21V的第一電壓轉換為15V的輸出電壓，並提供該15V的輸出電壓至該第一輸出埠；其中一第二輸出埠連接的一第二電子裝置的輸出電壓值為9V，則對應該第二輸出埠的直流/直流轉換器將該21V的第一電壓轉換為9V的輸出電壓，並提供該9V輸出電壓至該第二輸出埠。
然而，當其中一電子裝置的輸出電壓值較低時，例如為3V，則該第一電壓與該輸出埠的輸出電壓值的電壓差較大，也就是說，該直流/直流電壓轉換器的轉換壓降大，而導致轉換效率較低，電能損耗高。例如當該電子裝置的輸出電壓值為3V時，則該直流/直流轉換器須將21V的第一電壓降壓至3V，其轉換效率僅有約88%。綜上所述，現有的多輸出埠USB Type-C供電裝置在連接輸出電壓值較低的電子裝置時，勢必會產生較高的轉換損耗，因此現有的多輸出埠USB Type-C供電裝置勢必須要進一步改良。
有鑑於現有的多輸出供電裝置在連接不同供電電壓需求的電子裝置時，為了適應不同的電壓輸出而產生較高的轉換損耗，本發明提供一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，該電源供應裝置具有一第一輸出埠及一第二輸出埠且包含有一交直流電源轉換模組、一第一直流轉換模組、一第二直流轉換模組及一供電控制模組；該控制方法由該供電控制模組執行，包含以下步驟： 偵測一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及偵測一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值； 比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，並根據比較結果決定由該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值作為一轉換基準電壓值； 計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值總和為一輸出總功率值； 根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值； 根據該最佳轉換電壓值，控制該交直流電源轉換模組將該交流電源轉換為一最佳轉換電壓； 根據該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，控制該第一直流轉換模組將該最佳轉換電壓轉換為一第一輸出電壓，且控制該第二直流轉換模組將該最佳轉換電壓轉換為一第二輸出電壓。
當該電源供應裝置的二個輸出埠分別連接一第一電子裝置及一第二電子裝置，該供電控制模組依據供電協議(PD Protocol)分別偵測該第一電子裝置及第二電子裝置的所須的輸出電壓值及輸出功率值；接著比較該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值以決定一轉換基準電壓值，例如是以其中數值較高的該電壓為該轉換基準電壓值，避免後續還需升壓轉換造成電能損失；進一步的，計算該第一及第二電子裝置所需的輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值，該交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值決定一最佳轉換電壓值，以確保該交直流電源轉換模組輸出的該最佳轉換電壓值足以提供該第一及第二電子裝置的輸出總功率值。獲得該最佳轉換電壓值後，則控制該交直流電源轉換模組將輸入的交流電源轉換為該最佳轉換電壓，使該第一直流轉換模組將該最佳轉換電壓為該第一輸出電壓，該第二直流轉換模組轉換該最佳轉換電壓為該第二輸出電壓，以分別供應該第一電子裝置及該第二電子裝置。
也就是說，該電源供應裝置先通過偵測其供應該第一電子裝置及該第二電子裝置的輸出電壓值及功率，再據以決定該交直流電源轉換模組輸出的轉換電壓，使得該最佳轉換電壓值配合該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值決定，因此當該第一直流轉換模組及該第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值並轉換為第一輸出電壓及第二輸出電壓時，該最佳轉換電壓值與該第一輸出電壓或該第二輸出電壓的電壓差最大程度的減少，因此能保有較高的轉換效率，避免多餘的電能損耗。
此外，本發明還提供一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置，包含一交流輸入埠、一第一輸出埠、一第二輸出埠、一供電控制模組、一交直流電源轉換模組、一第一直流轉換模組及一第二直流轉換模組。該交流輸入埠用以電連接一交流電源。該供電控制模組電連接該第一輸出埠及該第二輸出埠，通過該第一輸出埠偵測一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及通過一第二輸出埠偵測一第二輸出電壓值及第二輸出功率值。該供電控制模組比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，據以決定一轉換基準電壓值，並且計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，最後根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值。
該交直流電源轉換模組電連接該交流輸入埠以接收該交流電源，並且電連接該供電控制模組，該供電控制模組根據其產生的一控制訊號，將該交流電源轉換為該最佳轉換電壓值，並由該轉換電壓輸出端輸出該最佳轉換電壓值。該第一直流轉換模組電連接於該轉換電壓輸出端及該第一輸出埠之間，該第一直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第一輸出電壓，並由該第一輸出埠輸出該第一輸出電壓；該第二直流轉換模組電連接於該轉換電壓輸出端及該第二輸出埠之間，該第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第二輸出電壓，並由該第二輸出埠輸出該第二輸出電壓。
在該具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置中，該交直流電源轉換模組係先將輸入的交流電源先轉換為一直流電壓，該第一直流轉換模組再將該直流電壓轉換為第一電子裝置所需的第一輸出電壓，而該第二直流轉換模組則將該轉換直流電壓轉換為第二電子裝置所需的第二輸出電壓，並分別通過第一輸出埠及第二輸出埠提供至第一電子裝置及第二電子裝置。該交直流電源轉換模組是根據該供電控制模組的控制產生該直流電壓，該供電控制模組根據該供電協議通過該第一輸出埠及第二輸出埠與第一電子裝置及第二電子裝置溝通，以偵測第一電子裝置及第二電子裝置所需的輸出電壓值及輸出功率值。該供電控制模組根據該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值決定一較佳的轉換基準電壓值，再進一步考慮該第一輸出功率值與第二輸出功率值的總輸出總功率值及該交直流電源轉換模組的最高輸出電流，調整該轉換基準電壓值，決定該最佳轉換電壓值。
該供電控制模組通過比較第一輸出電壓值及第二輸出電壓值決定轉換基準電壓值，再根據輸出總功率值判斷是否調整該轉換基準電壓值以決定該最佳轉換電壓值，因此當該第一直流轉換模組及該第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓時，該轉換基準電壓更符合該第一輸出電壓及第二輸出電壓，該第一直流轉換模組及該第二直流轉換模組的轉換損失較低，使得該電源供應裝置的整體轉換效能提高。
請參閱圖1及圖2所示，本發明提供一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，由一具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置執行，該電源供應裝置具有一第一輸出埠O/P1及一第二輸出埠O/P2，分別用以連接一第一電子裝置91及一第二電子裝置92，且該電源供應裝置包含有一交直流電源轉換模組10、一第一直流轉換模組21、一第二直流轉換模組22一供電控制模組30。該控制方法由該供電控制模組執行，包含以下步驟： S101: 偵測該第一輸出埠O/P1的一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及偵測該第二輸出埠O/P2的一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值； S102: 比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，並根據比較結果決定由該第一輸出電壓值或第二輸出電壓值作為一轉換基準電壓值； S103: 計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值； S104: 根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值； S105: 根據該最佳轉換電壓值，控制該交直流電源轉換模組10將該交流電源轉換為一最佳轉換電壓Vbus； S106: 根據該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，控制該第一直流轉換模組21將該最佳轉換電壓Vbus轉換為一第一輸出電壓Vout1，且控制該第二直流轉換模組22將該最佳轉換電壓Vbus轉換為一第二輸出電壓Vout2。
該電源供應裝置先分別偵測該第一輸出埠及第二輸出埠的輸出電壓值及輸出功率值，根據該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值決定該轉換基準電壓值，再進一步根據該輸出總功率值及交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值調整該轉換基準電壓值，決定一最佳轉換電壓值。該交直流電源轉換模組10將輸入的交流電源根據該最佳轉換電壓值進行電源轉換，輸出該最佳轉換電壓Vbus，該第一直流轉換模組21及該第二直流轉換模組22則將輸入的該最佳轉換電壓Vbus轉換為第一輸出電壓Vout1及第二輸出電壓Vout2。
請一併參閱圖2所示，該電源供應裝置還包含一供電控制模組30，該供電控制模組30電連接該第一輸出埠O/P1、該第二輸出埠O/P2、該交直流電源轉換模組10、該第一直流轉換模組21及該第二直流轉換模組22。該供電控制模組30通過該第一輸出埠O/P1及該第二輸出埠O/P2偵測取得一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值，並且進一步據以執行上述控制方法，控制該交直流電源轉換模組10將交流電源轉換為該最佳轉換電壓Vbus，並分別控制該第一直流轉換模組21及該第二直流轉換模組22轉換該最佳轉換電壓Vbus為該第一輸出電壓Vout1及該第二輸出電壓Vout2，以分別供應給第一電子裝置91及第二電子裝置92。
請參閱圖3所示，在本發明的一第一較佳實施例中，比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值並根據比較結果決定一轉換基準電壓值的步驟（S102），係包含以下步驟： S1021: 判斷該第一輸出電壓值是否大於該第二輸出電壓值； S1022: 若是，決定以該第一輸出電壓值作為該轉換基準電壓值； S1023: 若否，決定以該第二輸出電壓值作為該轉換基準電壓值。
也就是說，在決定轉換基準電壓值的步驟中，該電源供應裝置係決定該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值中較高者為該轉換基準電壓值。
請參閱圖4所示，在本發明的一第二較佳實施例中，根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值的步驟，係根據以下子步驟執行： S1041: 判斷該輸出總功率值是否大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積； S1042: 若是，決定以該轉換基準電壓值與一補償電壓值的和作為該最佳轉換電壓值； S1043: 若否，決定以該轉換基準電壓值作為該最佳轉換電壓值。
也就是說，當決定該轉換基準電壓值後，還需進一步考慮該電源供應裝置對該第一電子裝置91及該第二電子裝置92的輸出總功率值，並根據該交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值，判斷該交直流電源轉換模組10輸出該轉換基準電壓是否足夠支持對該第一及第二電子裝置91、92的輸出總功率，並據以決定是否提高該轉換基準電壓值作為最佳轉換電壓值。以下舉例說明之，在第一個例子中，假設根據該交直流電源轉換模組10的元件規格，其最大輸出電流值為3A。且根據該電源供應裝置的偵測，該第一輸出電壓值為5V，該第一輸出功率值為10W，該第二輸出電壓值為9V，該第二輸出功率值為27W，則該輸出總功率值為37W。在上述資訊基礎下，根據步驟S102，比較該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值，得到該轉換基準電壓值為該第二輸出電壓值的9V；而由於該交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值為3A，若該交直流電源轉換模組10轉換該交流電源為一9V的輸出電壓，表示該交直流電源轉換模組10的最大輸出功率僅有27W，並不足以提供該第一及第二電子裝置91、92的輸出總功率，該交直流電源轉換模組10可能會發生過電流的情況。也就是說，在本例中，該輸出總功率值大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積(9V*3A=27W)，因此決定該最佳轉換電壓值為該轉換基準電壓值與一補償電壓值的和。該補償電壓值例如是根據該輸出總功率值決定，使得該最佳轉換電壓值與最大輸出電流值的乘積大於該輸出總功率值，確保該交直流電源轉換模組10轉換輸出該最佳轉換電壓Vbus時的最高輸出功率足以提供該第一及第二電子裝置91、92。
在此例中，根據該總輸出功率值37W及該最大輸出電流值3A，可決定該補償電壓值為4V，也就是說，該最佳轉換電壓值為9V+4V=13V。如此一來，該第一直流轉換模組21僅須進行13V至5V之降壓轉換，該第二直流轉換模組22僅須進行13V至9V的降壓轉換。相較現有技術中該第一及第二直流轉換模組分別必須進行22V至5V以及22V至9V的降壓轉換而導致較低的轉換效率，本發明的電源供應器及其控制方法大大降低了降壓範圍及其中的轉換損失，且確保了足夠的輸出功率。
若該輸出總功率值小於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積，則表示該交直流電源轉換模組10輸出該轉換基準電壓時，根據其最大輸出電流值，該交直流電源轉換模組10的輸出功足以提供該輸出總功率，該最佳轉換電壓值不須進行補償，因此直接決定該轉換基準電壓值為該最佳轉換電壓值。
舉例來說，根據該電源供應裝置偵測該第一輸出電壓值為5V，該第一輸出功率值為5W，該第二輸出電壓值為9V，該第二輸出功率值為18W，則該輸出總功率值為23W。在上述資訊基礎下，根據步驟S102，比較該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值，得到該轉換基準電壓值為該第二輸出電壓值的9V；而由於該交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值為3A，若該交直流電源轉換模組10轉換該交流電源為9V的直流電壓，表示該交直流電源轉換模組10的最大輸出功率為27W，足夠供應該第一輸出功率值及該第二輸出功率值，因此決定該最佳轉換電壓值即為9V。如此一來，該第一直流轉換模組21僅須進行9V至5V之降壓轉換，該第二直流轉換模組22不須降壓，因此能夠將轉換損失降到最低。
請參閱圖5所示，在本發明的一第三較佳實施例中，根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的最大輸出電流值及該輸出總功率值率決定一最佳轉換電壓值的步驟（S104），係包含以下子步驟： S1041: 判斷該輸出總功率值是否大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積； S1044: 若是，決定以該轉換基準電壓值除以該最高轉換比率的商數與一補償電壓值的和作為該最佳轉換電壓值； S1045: 若否，決定以該轉換基準電壓值除以該最高轉換比率的商數作為該最佳轉換電壓值。
在本較佳實施例中，由於該轉換基準電壓值係根據該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值中較高者決定，該最佳轉換電壓值勢必高於或等於該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，因此該第一直流轉換模組21及該第二直流轉換模組22較佳分別為Buck降壓轉換器(Buck Converter)。而根據該第一直流轉換模組21及該第二直流轉換模組22的最高工作週期，該第一及第二直流轉換模組22分別有一最高轉換比率，也就是該第一及第二遍壓器最高只能以該最高轉換比率進行降壓，例如當該最高轉換比率為95%，表示當該轉換模組的輸入電壓為20V時，該轉換模組的最高輸出電壓為19V。因此，當該電源供應裝置決定該轉換基準電壓值，並進一步考慮該輸出總功率值以決定該最佳轉換電壓值時，係將該轉換基準電壓值除以該最高轉換比率，再根據該修正後的轉換基準電壓值進行電壓補償。
請參閱圖6所示，在本發明的一第四較佳實施例中，當執行完比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值的步驟後（S1021），還進一步執行以下步驟，並根據執行結果決定該轉換基準電壓值： S1024: 判斷該第一輸出功率值的是否大於該第二輸出功率值； S1025: 若是，決定以該第一輸出電壓值作為該轉換基準電壓值； S1026: 若否，決定以該第二輸出電壓值作為該轉換基準電壓值。
在本較佳實施例中，係以該第一輸出功率值及該第二輸出功率值為主要判斷標準。也就是說，將具有較高輸出功率值的該電子裝置的輸出電壓值作為該轉換基準電壓值。根據具有較高輸出功率值的該電子裝置的輸出電壓值決定該轉換基準電壓值，需要輸出較高功率的該第一直流轉換模組21或第二直流轉換模組22能夠盡量降低轉換損失，進而降低電源供應裝置整體的轉換損失。
在本較佳實施例中，當其中一電子裝置所需的輸出功率值較高，但具有較小的輸出電壓值，該轉換基準電壓值可能小於該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值，也就是轉換基準電壓值是該第一輸出電壓值或第二輸出電壓值中較小者，此時該第一直流轉換模組21或該第二直流轉換模組22必須進行升壓轉換。因此，該第一直流轉換模組21或該第二直流轉換模組22較佳係選用一Buck-Boost變壓器(Buck-Boost Converter)。
以下說明該具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置的較佳實施方式。
請參閱圖7所示，在本發明的一第五較佳實施例中，該電源供應裝置的供電控制模組30包含一第一供電控制器31及一第二供電控制器32，該第一供電控制器31連接該第一輸出埠O/P1並偵測一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，該第二供電控制器32連接該第二輸出埠O/P2並偵測一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值。進一步的，該第一供電控制器31及該第二供電控制器32相互電連接；該第一供電控制器31將該第一輸出電壓值及該第一輸出功率值傳送至該第二供電控制器32，該第二供電控制器32將該第二輸出電壓值及該第二輸出功率值傳送至該第一供電控制器31，且該第一供電控制器31及該第二供電控制器32分別比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，當該第一輸出電壓值大於該第二輸出電壓值時，該第一供電控制器31及該第二供電控制器32決定該第一輸出電壓值為該轉換基準電壓值，並由該第一供電控制器31計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值；當該第二輸出電壓值大於該第一輸出電壓值時，該第一供電控制器31及該第二供電控制器32決定該第二輸出電壓值為該轉換基準電壓值，並由該第二供電控制器32計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值。
也就是說，當該第一供電控制器31及該第二供電控制器32分別由該第一電子裝置91及第二電子裝置92偵測到輸出電壓值及輸出功率值後，該第一供電控制器31及第二供電控制器32相互交換自身偵測到的第一或第二電子裝置91、92的輸出電壓值及輸出功率值，並且分別比較該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值。由於該第一供電控制器31及該第二供電控制器32皆進行比較，因此兩者皆能根據該第一輸出電壓值及第二輸出電壓值中較高者得到相同的比較結果並決定該較高者為該轉換基準電壓值，並且進一步根據該轉換基準電壓對應的該供電控制器進一步決定該最佳轉換電壓值。也就是說，當該第一輸出電壓值較高，因此決定該第一輸出電壓值為該轉換基準電壓值時，由該第一供電控制器31根據該第一輸出功率值及第二輸出功率值計算輸出總功率值，並據以執行值決定最佳轉換電壓值的步驟，並且由該第一供電控制器31進一步將該最佳轉換電壓值傳送到該交直流電源轉換模組10。當該第二輸出電壓值較高時，則由該第二供電控制器32進行後續步驟以決定該最佳轉換電壓值。
此外，該交直流電源轉換模組10包含一交直流轉換器11及一控制單元12，該交直流轉換器11具有該轉換電壓輸出端，且電連接該交流輸入埠以接收該交流電源，該控制單元12電連接該交直流轉換器11及該供電控制模組30的該第一供電控制器31及該第二供電控制器32，並根據該第一供電控制器31或該第二供電控制器32產生的該最佳轉換電壓值控制該交直流轉換器11轉換該交流電源為該最佳轉換電壓Vbus。
請參閱圖8所示，在本發明的一第六較佳實施例中，該供電控制模組30包含一第一供電控器、一第二供電控制器32及一處理單元33，該第一供電控制器31連接該第一輸出埠O/P1並偵測一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，該第二供電控制器32連接該第二輸出埠O/P2並偵測一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值，而該處理單元33電接該第一供電控制器31及該第二供電控制器32，由該第一供電控制器31偵測該第一輸出電壓值及該第一輸出功率值，且由該第二供電控制器32偵測該第二輸出電壓值及該第二輸出功率值，且該處理單元33比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，據以決定該轉換基準電壓值，並計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，再根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值。該最大輸出電流值係內存於該控制單元12。
也就是說，在本較佳實施例中，由該供電控制模組30中的處理單元33接收該第一輸出電壓值、第二輸出電壓值、第一輸出功率值及該第二輸出功率值，並執行比較第一輸出電壓值及第二輸出電壓值以決定轉換準電壓值，以及根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組10的該最大輸出電流值及該輸出總功率值決定該最佳轉換電壓值的步驟，並且由該處理單元33將包含該最佳轉換電壓值的控制訊號傳送到該交直流電源轉換模組10的控制單元12。
在本較佳實施例中，該交直流電源轉換模組10的該控制單元12則是連接該供電控制模組30的該處理單元33，並根據該處理單元33產生的該最佳轉換電壓值控制該交直流轉換器11轉換該交流電源為該最佳轉換電壓Vbus。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
10:交直流電源轉換模組
11:交直流轉換器
12:控制單元
21:第一直流轉換模組
22:第二直流轉換模組
30:供電控制模組
31:第一供電控制器
32:第二供電控制器
33:處理單元
I/P:交流輸入埠
O/P1:第一輸出埠
O/P2:第二輸出埠
圖1係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法的流程示意圖。 圖2係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置的方塊示意圖。 圖3係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法第一較佳實施例的流程示意圖。 圖4係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法第二較佳實施例的流程示意圖。 圖5係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法第三較佳實施例的流程示意圖。 圖6係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法第四較佳實施例的流程示意圖。 圖7係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置第五較佳實施例的方塊示意圖。 圖8係本發明具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置的第六較佳實施例的方塊示意圖。

Claims (8)

  1. 一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，該電源供應裝置具有一第一輸出埠及一第二輸出埠，且包含有一交直流電源轉換模組、一第一直流轉換模組、一第二直流轉換模組及一供電控制模組，且該方法由該供電控制模組執行；該方法包含以下步驟：偵測該第一輸出埠的一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及偵測該第二輸出埠的一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值；比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，並根據比較結果決定由該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值作為一轉換基準電壓值；計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值；根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值；並包含以下子步驟：判斷該輸出總功率值是否大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積；若是，決定以該轉換基準電壓值與一補償電壓值的和作為該最佳轉換電壓值；若否，決定以該轉換基準電壓值作為該最佳轉換電壓值；根據該最佳轉換電壓值，控制該交直流電源轉換模組將一交流電源轉換為一最佳轉換電壓；根據該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，控制該第一直流轉換模組將該最佳轉換電壓轉換為一第一輸出電壓，且控制該第二直流轉換模組將該最佳轉換電壓轉換為一第二輸出電壓。
  2. 如請求項1所述的具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，其中，比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，並根據比較結果決定由該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值作為該轉換基準電壓值的步驟，係包含以下步驟： 判斷該第一輸出電壓值是否大於該第二輸出電壓值；若是，決定以該第一輸出電壓值作為該轉換基準電壓值；若否，決定以該第二輸出電壓值作為該轉換基準電壓值。
  3. 如請求項1所述的具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，其中，該第一直流轉換模組及該第二直流轉換模組具有一最高轉換比率；當判斷該輸出總功率值大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積時，決定以該轉換基準電壓值進一步除以該最高轉換比率的商數後，再與該補償電壓值的和作為該最佳轉換電壓值；當判斷該輸出總功率值不大於該轉換基準電壓值與該最大輸出電流值的乘積時，決定以該轉換基準電壓值進一步除以該最高轉換比率的商數作為該最佳轉換電壓值。
  4. 如請求項2所述的具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置控制方法，其中，當執行完比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值的步驟後，還進一步執行以下步驟，並根據執行結果決定該轉換基準電壓值：判斷該第一輸出功率值的是否大於該第二輸出功率值；若是，決定以該第一輸出電壓值作為該轉換基準電壓值；若否，決定以該第二輸出電壓值作為該轉換基準電壓值。
  5. 一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置，用以連接一交流電源、一第一電子裝置及一第二電子裝置，包含一交流輸入埠，連接該交流電源；一第一輸出埠，連接該第一電子裝置；一第二輸出埠，連接該第二電子裝置；一供電控制模組，電連接該第一輸出埠及該第二輸出埠，偵測該第一電子裝置的一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及偵測該第二電子裝置的一 第二輸出電壓值及一第二輸出功率值；其中，該供電控制模組比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，據以決定以該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值作為一轉換基準電壓值；計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、一交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值；該交直流電源轉換模組，具有一轉換電壓輸出端，且電連接該交流輸入埠及該供電控制模組，該交直流電源轉換模組根據該供電控制模組的控制訊號，將該交流電源轉換為該最佳轉換電壓值，並由該轉換電壓輸出端輸出該最佳轉換電壓值；一第一直流轉換模組，電連接於該轉換電壓輸出端及該第一輸出埠之間，該第一直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第一輸出電壓值，並由該第一輸出埠輸出該第一輸出電壓值；一第二直流轉換模組，電連接於該轉換電壓輸出端及該第二輸出埠之間，該第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第二輸出電壓值，並由該第二輸出埠輸出該第二輸出電壓值；其中，該供電控制模組包含：一第一供電控制器，連接該第一輸出埠並偵測該第一輸出電壓值及一第一輸出功率值；一第二供電控制器，連接該第二輸出埠並偵測該第二輸出電壓值及一第二輸出功率值；該第一供電控制器及該第二供電控制器相互電連接；該第一供電控制器將該第一輸出電壓值及該第一輸出功率值傳送至該第二供電控制器，且該第二供電控制器將該第二輸出電壓值及該第二輸出功率值傳送至該第一供電控制器； 該第一供電控制器及該第二供電控制器分別比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，其中，當該第一輸出電壓值大於該第二輸出電壓值時，該第一供電控制器及該第二供電控制器決定該第一輸出電壓值為該轉換基準電壓值，並由該第一供電控制器計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的該輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的該最大輸出電流值及該輸出總功率值決定該最佳轉換電壓值；當該第二輸出電壓值大於該第一輸出電壓值時，該第一供電控制器及該第二供電控制器決定該第二輸出電壓值為該轉換基準電壓值，並由該第二供電控制器計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的該輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的該最大輸出電流值及該輸出總功率值決定該最佳轉換電壓值。
  6. 如請求項5所述之具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置，其中，該交直流電源轉換模組包含：一交直流轉換模組，具有該轉換電壓輸出端，且電連接該交流輸入埠；一控制單元，該控制單元電連接該交直流轉換模組及該供電控制模組的該第一供電控制器及該第二供電控制器，並根據該第一供電控制器或該第二供電控制器產生的該最佳轉換電壓值控制該交直流轉換模組轉換該交流電源為該最佳轉換電壓。
  7. 一種具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置，用以連接一交流電源、一第一電子裝置及一第二電子裝置，包含一交流輸入埠，連接該交流電源；一第一輸出埠，連接該第一電子裝置；一第二輸出埠，連接該第二電子裝置； 一供電控制模組，電連接該第一輸出埠及該第二輸出埠，偵測該第一電子裝置的一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值，以及偵測該第二電子裝置的一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值；其中，該供電控制模組比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，據以決定以該第一輸出電壓值或該第二輸出電壓值作為一轉換基準電壓值；計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的一輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、一交直流電源轉換模組的一最大輸出電流值及該輸出總功率值決定一最佳轉換電壓值；該交直流電源轉換模組，具有一轉換電壓輸出端，且電連接該交流輸入埠及該供電控制模組，該交直流電源轉換模組根據該供電控制模組的控制訊號，將該交流電源轉換為該最佳轉換電壓值，並由該轉換電壓輸出端輸出該最佳轉換電壓值；一第一直流轉換模組，電連接於該轉換電壓輸出端及該第一輸出埠之間，該第一直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第一輸出電壓值，並由該第一輸出埠輸出該第一輸出電壓值；一第二直流轉換模組，電連接於該轉換電壓輸出端及該第二輸出埠之間，該第二直流轉換模組接收該最佳轉換電壓值，將該最佳轉換電壓值轉換為該第二輸出電壓值，並由該第二輸出埠輸出該第二輸出電壓值；其中，該供電控制模組包含：一第一供電控制器，連接該第一輸出埠並偵測該第一電子裝置的一第一輸出電壓值及一第一輸出功率值；一第二供電控制器，連接該第二輸出埠並偵測該第二電子裝置的一第二輸出電壓值及一第二輸出功率值；一處理單元，電連接該第一供電控制器及該第二供電控制器，由該第一供電控制器接收該第一輸出電壓值及該第一輸出功率值，且由該第二供電控制器 接收該第二輸出電壓值及該第二輸出功率值，且該處理單元比較該第一輸出電壓值及該第二輸出電壓值，據以決定一轉換基準電壓值；計算該第一輸出功率值及該第二輸出功率值的該輸出總功率值，並根據該轉換基準電壓值、該交直流電源轉換模組的該最大輸出電流值及該輸出總功率值決定該最佳轉換電壓值。
  8. 如請求項7所述之具多組寬範圍電壓輸出之電源供應裝置，其中，該交直流電源轉換模組包含：一交直流轉換器，具有該轉換電壓輸出端，且電連接該交流輸入埠；一控制單元，該控制單元電連接該交直流轉換器及該供電控制模組的該處理單元，並根據該處理單元產生的該最佳轉換電壓值控制該交直流轉換器轉換該交流電源為該最佳轉換電壓。
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