电源供应系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电源供应系统及其控制方法，该系统包含可热插拔的多个电源模块，每一电源模块的正输出端及负输出端各自电连接一开关，当任一电源模块以热插拔方式插入于电源供应系统中而与其它电源模块并联连接时，先依据电源供应系统内的所有电源模块所电连接的所有电源间是否有相位差或电压差，以对应地控制每一电源模块中与负输出端电连接的开关动作，接续依据以热插拔方式插入于电源供应系统中的电源模块的输出电压是否大于电源供应系统内运作的电源模块的输出电压，以控制以热插拔方式插入于电源供应系统中的电源模块中与正输出端电连接的开关动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电源供应系统，尤指一种具有可热插拔且为并联连接的多个电源模块，并可防止电源模块在热插拔时产生回流路径以及涌浪电流的电源供应系统及其控制方法。
技术介绍
为了解决电子设备内的用来进行电能转换的电源供应系统的谐波电流问题，功率因数校正法(Power Factor Correction，PFC)为现今运用最广的方法之一，故大部分的电子设备的电源供应系统由具有功率因数校正功能的一电源模块所构成，该电源模块包含一功率因数校正电路，故可使电子设备所接收的电能，例如市电所提供的交流电流的电流分布不会过于集中，产生的谐波较小，并减少电能在电子设备中的不必要损失。而随着电子设备的电源功率等级不断提高以及备援功能的需求，目前更利用至少两组以上的电源模块来构成电源供应系统，其中该多个电源模块的输出端并联连接，且电连接至电子设备内的主要电路，如此一来，便可确保电子设备能得到充足的电力以进行运作。更甚者，为了使任一电源模块可以在电子设备运作时，进行抽换的动作而不必使电子设备及电源供应系统关机，电源供应系统的多个电源模块皆可热插拔(hot swappable)于电源供应系统内。然而目前多个电源模块在以热插拔方式并联连接于电源供应系统内时，将会遭遇到二个主要的问题，其中的一问题即为当由多个电源分别提供给多个电源模块电能时，若多个电源间的相位不同或是多个电源间具有电压差，将导致任一电源模块在以热插拔方式插入电源供应系统时，于电源供应系统内正在运作的其它电源模块所输出的输出电流将流入正以热插拔插入电源供应系统内的该电源模块，亦即于正以热插拔插入于电源供应系统内的该电源模块内产生非预期的回流路径，如此一来，将降低该电源模块的一EMI滤波器的滤波效果，并使得该电源模块内部的一输出侧电容的电位会有预充过高的情况发生。而另一问题则为当任一电源模块以热插拔方式插入电源供应系统而与正在运作的电源模块并联连接时，由于正以热插拔方式插入电源供应系统的该电源模块内的一输出侧电容上的电压于电源模块插入的瞬间仍为零，导致电源供应系统内正在运作的电源模块所输出的电压将对正插入于电源供应系统内的该电源模块的输出侧电容进行充电，导致正以热插拔方式插入电源供应系统的电源模块的输出侧电容会产生极大的dv/dt变化，进而使得该输出侧电容产生涌浪电流(inrush current)，如此一来，该电源模块可能因涌浪电流而损坏。虽然为了避免上述的缺失，目前有部分的电源供应系统设计更包含一隔离变压器，该隔离变压器具有多个初级绕组以及一次级绕组，其中每一初级绕组与对应的电源模块的输出端电连接，至于次级绕组则电连接于电子设备的主要电路，如此一来，隔离变压器便可将多个电源模块隔离，进而避免任一电源模块在以热插拔方式插入电源供应系统时产生非预期的回流路径以及涌浪电流，然而由于隔离变压器的体积较大，将导致电源供应系统的体积无法缩小，此外，由于电源供应系统额外设置了隔离变压器来传递电能，因此隔离变压器将使得电源供应系统在传递电能时产生不必要的损耗，导致电源供应系统的效率降低。因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺失的电源供应系统及其控制方法，实为本领域技术人员目前所迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种电源供应系统及其控制方法，其通过电源供应系统包含可热插拔且为并联连接的多个电源模块，且每一电源模块更具有两个开关，其中的一开关与电源模块的正输出端电连接，另一开关则与电源模块的负输出端电连接，如此一来，便可依具设定的条件来对应控制每一电源模块内两个开关的动作，以解决现有的电源供应系统在任一电源模块以热插拔方式插入电源供应系统而与电源供应系统内正在运作的电源模块并联连接时，于电源供应系统内正在运作的电源模块将使得正以热插拔方式插入于电源供应系统内的电源模块产生不预期的回流路径以及涌浪电流等缺失。为达上述目的，本专利技术的一较广义实施方式为提供一种电源供应系统，包含：第一电源模块，热插拔于电源供应系统，且转换第一电源的电能，以于第一正输出端及第一负输出端间输出第一电压，并包含第一功因校正电路、第一开关及第二开关，第一功因校正电路输出第一电压，第一开关电连接第一功因校正电路及第一正输出端之间，第二开关电连接于第一功因校正电路及第一负输出端之间，且与接地端电连接；以及第二电源模块，热插拔于电源供应系统，且转换第二电源的电能，以于与第一正输出端电连接的第二正输出端及与第一负输出端电连接的第二负输出端之间输出第二电压，并包含第二功因校正电路、第三开关及第四开关，其中第二功因校正电路输出第二电压，第三开关电连接于第二功因校正电路及第二正输出端间，第四开关电连接于第二功因校正电路及第二负输出端间；其中，第一电源及第二电源以一中心线而彼此电连接，且当第一电源模块于电源供应系统内运作而第二电源模块接续热插拔于电源供应系统内时，第一电源模块及第二电源模块先分别控制第二开关及第四开关仅于第一电源第二电源间的相位差或电压差小于一设定值时导通，该第二电源模块接续控制第三开关于第二电压大于第一电压时导通。为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施方式为提供一种电源供应系统的控制方法，其中电源供应系统包含可热插拔的第一电源模块以及第二电源模块，第一电源模块转换第一电源的电能，以于第一正输出端及第一负输出端间输出第一电压，并包含第一功因校正电路、第一开关及第二开关，第一功因校正电路输出第一电压，第一开关电连接于第一功因校正电路及第一正输出端之间，第二开关电连接于第一功因校正电路及第一负输出端之间，且与接地端电连接，第二电源模块系转换第二电源的电能，以于与第一正输出端电连接的第二正输出端及与第一负输出端电连接的第二负输出端之间输出第二电压，并包含第二功因校正电路、第三开关及第四开关，其中第二功因校正电路输出第二电压，第三开关电连接于第二功因校正电路及第二正输出端间，第四开关电连接于第二功因校正电路及第二负输出端间，且第一电源及第二电源以中心线而彼此电连接，控制方法包含下列步骤：(a)当第一电源模块于电源供应系统内运作，且第二电源模块接续热插拔于电源供应系统内时，第一电源模块及第二电源模块先判断第一电源及该第二电源间的相位差或电压差是否小于一设定值；(b)当判断结果为是时，第一电源模块及第二电源模块分别控制第二开关及该第四开关导通；(c)第二电源模块接续判别第二电压是否大于该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源供应系统，包含：一第一电源模块，能够热插拔于该电源供应系统，且转换一第一电源的电能，以于一第一正输出端及一第一负输出端间输出一第一电压，并包含一第一功因校正电路、一第一开关及一第二开关，该第一功因校正电路输出该第一电压，该第一开关电连接于该第一功因校正电路及该第一正输出端之间，该第二开关电连接于该第一功因校正电路及该第一负输出端之间，且与一接地端电连接；以及一第二电源模块，能够热插拔于该电源供应系统，且转换一第二电源的电能，以于与该第一正输出端电连接的一第二正输出端及与该第一负输出端及该接地端电连接的一第二负输出端之间输出一第二电压，并包含一第二功因校正电路、一第三开关及一第四开关，其中该第二功因校正电路输出该第二电压，该第三开关电连接于该第二功因校正电路及该第二正输出端间，该第四开关电连接于该第二功因校正电路及该第二负输出端间；其中，该第一电源及该第二电源以一中心线而彼此电连接，且当该第一电源模块于该电源供应系统内运作而该第二电源模块接续热插拔于该电源供应系统内时，该第一电源模块及该第二电源模块先分别控制该第二开关及该第四开关仅于该第一电源及该第二电源间的相位差或电压差小于一设定值时导通，该第二电源模块接续控制该第三开关于该第二电压大于该第一电压时导通。...

【技术特征摘要】
1.一种电源供应系统，包含：
一第一电源模块，能够热插拔于该电源供应系统，且转换一第一电源的
电能，以于一第一正输出端及一第一负输出端间输出一第一电压，并包含一
第一功因校正电路、一第一开关及一第二开关，该第一功因校正电路输出该
第一电压，该第一开关电连接于该第一功因校正电路及该第一正输出端之间，
该第二开关电连接于该第一功因校正电路及该第一负输出端之间，且与一接
地端电连接；以及
一第二电源模块，能够热插拔于该电源供应系统，且转换一第二电源的
电能，以于与该第一正输出端电连接的一第二正输出端及与该第一负输出端
及该接地端电连接的一第二负输出端之间输出一第二电压，并包含一第二功
因校正电路、一第三开关及一第四开关，其中该第二功因校正电路输出该第
二电压，该第三开关电连接于该第二功因校正电路及该第二正输出端间，该
第四开关电连接于该第二功因校正电路及该第二负输出端间；
其中，该第一电源及该第二电源以一中心线而彼此电连接，且当该第一
电源模块于该电源供应系统内运作而该第二电源模块接续热插拔于该电源供
应系统内时，该第一电源模块及该第二电源模块先分别控制该第二开关及该
第四开关仅于该第一电源及该第二电源间的相位差或电压差小于一设定值时
导通，该第二电源模块接续控制该第三开关于该第二电压大于该第一电压时
导通。
2.如权利要求1所述的电源供应系统，其中该电源供应系统应用于一电子
设备中，且与该电子设备的一主要电路电连接，用以驱动该主要电路运作。
3.如权利要求1所述的电源供应系统，其中该第一电源以及该第二电源为
多相电源中的其中两相。
4.如权利要求1所述的电源供应系统，其中当该第一电源模块于该电源供
应系统内运作而该第二电源模块接续热插拔于该电源供应系统内时，该第一
电源模块及该第二电源模块先分别控制该第二开关及该第四开关仅于该第一
电源及该第二电源间的相位差或电压差大于该设定值时截止，该第二电源模
块接续控制该第三开关于该第二电压小于该第一电压时截止。
5.如权利要求1所述的电源供应系统，其中该第一开关、该第二开关、该

\t第三开关以及该第四开关分别由一N型功率金氧半导体场效晶体管、一功率
结场效晶体管或一背靠背N型功率金氧半导体场效晶体管所构成。
6.如权利要求1所述的电源供应系统，其中该第一电源模块更包含一第一
控制单元，与该第一电源以及该第二开关的控制端电连接，且具有一第一检
测电路，该第一检测电路用以检测该第一电源的相位或电压，且该第二电源
模块更包含一第二控制单元，该第二控制单元与该第二电源以及该第四开关
电连接，且具有一第二检测电路，用以检测该第二电源的相位或电压，且与
该第一检...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宜兴，古忠平，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71