电源供应装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源供应装置及其控制方法，电源供应装置包含电压转换电路以及模式切换电路。电压转换电路用以接收第一电压，并将第一电压转换为第二电压。模式切换电路用以根据第二电压提供输出电压与输出电流至负载。模式切换电路包含切换开关。切换开关用以于电源供应装置操作于定电压输出模式时维持导通或维持关断，使得输出电压的电压值相应于第二电压，并于电源供应装置操作于定电流输出模式时于导通与关断之间切换，使得模式切换电路的输出电流为一定值。

Power Supply Device and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
电源供应装置及其控制方法
本案是关于一种电源供应装置，且特别是关于一种可操作在不同输出模式下的电源供应装置。
技术介绍
随着服务器、数据中心(DataCenter)用设备相关领域的技术发展，不同类型的服务器或数据中心具有不同的供电需求，而服务器或数据中心的供电电源亦需要提供范围更宽的输出电压范围以对服务器或数据中心供电。此外，随着环保节能的意识兴起，如何在满足服务器及数据中心的供电需求的同时提高电源供应装置的转换效率，实为本
的研究目标。
技术实现思路
本案的一态样为一种电源供应装置。电源供应装置包含电压转换电路以及模式切换电路。电压转换电路用以接收第一电压，并将第一电压转换为第二电压。模式切换电路用以根据第二电压提供输出电压与输出电流至负载。模式切换电路包含切换开关。切换开关用以于电源供应装置操作于定电压输出模式时维持导通或维持关断，使得输出电压的电压值相应于第二电压，并于电源供应装置操作于定电流输出模式时于导通与关断之间切换，使得模式切换电路的输出电流为一定值。在部分实施例中，电源供应装置更包含控制电路，用以根据负载的负载状态输出控制信号至切换开关，以控制切换开关导通或关断。于定电压输出模式下，控制信号维持于固定准位。在部分实施例中，电源供应装置更包含电流检测电路，用以检测输出电流并输出电流回授信号至控制电路。于定电流输出模式下，控制电路用以根据电流回授信号相应地输出控制信号于致能准位与禁能准位之间切换，以调整控制信号的责任周期或切换频率。在部分实施例中，当输出电流为第一电流值时，控制信号具有第一责任周期与第一切换频率，当输出电流为第二电流值时，控制信号具有第二责任周期与第二切换频率。第一电流值大于第二电流值时，第一责任周期小于第二责任周期，或者第一切换频率低于第二切换频率。在部分实施例中，当负载的负载状态小于门坎值时，控制信号维持于固定准位，当负载的负载状态大于门坎值时，控制电路用以输出控制信号于致能准位与禁能准位之间切换。在部分实施例中，电压转换电路包含：直流交流转换单元，用以将第一电压转换为交流电压信号；变压器单元，变压器单元的原边侧电性耦接于直流交流转换单元；以及交流直流转换单元，电性耦接于变压器单元的副边侧，用以将耦合至副边侧的交流电压信号转换为第二电压。在部分实施例中，模式切换电路包含降压转换电路，降压转换电路包含切换开关、二极管单元、电感单元以及电容单元。切换开关的第一端电性耦接于电压转换电路，二极管单元的阴极端电性耦接于电感单元的第一端，电感单元的第二端电性耦接于电容单元的第一端，电容单元的第二端电性耦接于二极管单元的阳极端，切换开关的第二端电性耦接于二极管单元的阴极端或二极管单元的阳极端。在部分实施例中，模式切换电路包含升压转换电路。升压转换电路包含切换开关、二极管单元、电感单元以及电容单元。电感单元的第一端电性耦接于电压转换电路，电感单元的第二端电性耦接于切换开关的第一端以及二极管单元的阳极端，二极管单元的阴极端电性耦接于电容单元的第一端，电容单元的第二端电性耦接于切换开关的第二端。本揭示内容的另一态样为一种电源供应装置的控制方法。电源供应装置的控制方法包含：通过电压转换电路，将第一电压转换为第二电压；通过模式切换电路，根据第二电压提供输出电压与输出电流至负载；于电源供应装置操作于定电压输出模式时，控制模式切换电路中的切换开关维持导通或维持关断，使得输出电压的电压值相应于第二电压；以及于电源供应装置操作于定电流输出模式时，控制切换开关于导通与关断之间切换，使得模式切换电路输出的输出电流为定值。在部分实施例中，电源供应装置的控制方法更包含：通过控制电路，根据负载的负载状态输出控制信号至切换开关，以控制切换开关导通或关断，其中于定电压输出模式下，控制信号维持于固定准位。在部分实施例中，电源供应装置的控制方法更包含：通过电流检测电路，检测输出电流并输出电流回授信号至控制电路；以及于定电流输出模式下，通过控制电路根据电流回授信号相应地输出控制信号于致能准位与禁能准位之间切换，以调整控制信号的责任周期或切换频率。在部分实施例中，当输出电流为第一电流值时，控制信号具有第一责任周期与第一切换频率，当输出电流为第二电流值时，控制信号具有第二责任周期与第二切换频率，其中第一电流值大于第二电流值时，第一责任周期小于第二责任周期，或者第一切换频率低于第二切换频率。在部分实施例中，电源供应装置的控制方法更包含：当负载的负载状态小于门坎值时，通过控制电路输出维持于固定准位的控制信号；以及当负载的负载状态大于门坎值时，通过控制电路输出控制信号于致能准位与禁能准位之间切换。在部分实施例中，电源供应装置的控制方法，更包含：通过电压转换电路中电性耦接于变压器单元的原边侧的直流交流转换单元，将第一电压转换为交流电压信号；以及通过电压转换电路中电性耦接于变压器单元的副边侧的交流直流转换单元，将耦合至副边侧的交流电压信号转换为第二电压。在部分实施例中，模式切换电路包含降压转换电路，降压转换电路包含切换开关、二极管单元、电感单元以及电容单元，切换开关的第一端电性耦接于电压转换电路，二极管单元的阴极端电性耦接于电感单元的第一端，电感单元的第二端电性耦接于电容单元的第一端，电容单元的第二端电性耦接于二极管单元的阳极端，切换开关的第二端电性耦接于二极管单元的阴极端或二极管单元的阳极端。在部分实施例中，模式切换电路包含一升压转换电路，升压转换电路包含切换开关、二极管单元、电感单元以及电容单元，电感单元的第一端电性耦接于电压转换电路，电感单元的第二端电性耦接于切换开关的第一端以及二极管单元的阳极端，二极管单元的阴极端电性耦接于电容单元的第一端，电容单元的第二端电性耦接于切换开关的第二端。附图说明图1为根据本揭示内容部分实施例所绘示的电源供应装置的示意图。图2为根据本揭示内容其他部分实施例所绘示的电源供应装置的示意图。图3为根据本揭示内容部分实施例所绘示的电压转换电路的示意图。图4和图5分别为根据本揭示内容其他部分实施例所绘示的直流交流转换单元的示意图。图6和图7分别为根据本揭示内容其他部分实施例所绘示的交流直流转换单元的示意图。图8和图9分别为根据本揭示内容其他部分实施例所绘示的电压转换电路的示意图。图10为根据本揭示内容部分实施例所绘示的电源供应装置的控制方法流程图。其中，附图标记100电源供应装置120电压转换电路122直流交流转换单元124变压器单元126交流直流转换单元140模式切换电路160控制电路180电流检测电路200负载900控制方法Np原边侧Ns副边侧SW1、SW2切换开关Q31、Q32～Q91、Q92晶体管开关Lr、Lm、L1～L92电感Cin、Cr、C1～C91电容D1～D81二极管单元V1、V2、Vo电压Vs交流电压信号Io电流CS控制信号Ifb电流回授信号S1～S4操作具体实施方式下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本案的态样，但所提供的实施例并非用以限制本揭露所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本揭露所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，图式仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源供应装置，其特征在于，包含：一电压转换电路，用以接收一第一电压，并将该第一电压转换为一第二电压；以及一模式切换电路，用以根据该第二电压提供一输出电压与一输出电流至一负载，其中该模式切换电路包含一切换开关，该切换开关用以于该电源供应装置操作于一定电压输出模式时维持导通或维持关断，使得该输出电压的电压值相应于该第二电压，并于该电源供应装置操作于一定电流输出模式时于导通与关断之间切换，使得该模式切换电路的该输出电流为一定值。

【技术特征摘要】
2018.02.23 US 62/634,2061.一种电源供应装置，其特征在于，包含：一电压转换电路，用以接收一第一电压，并将该第一电压转换为一第二电压；以及一模式切换电路，用以根据该第二电压提供一输出电压与一输出电流至一负载，其中该模式切换电路包含一切换开关，该切换开关用以于该电源供应装置操作于一定电压输出模式时维持导通或维持关断，使得该输出电压的电压值相应于该第二电压，并于该电源供应装置操作于一定电流输出模式时于导通与关断之间切换，使得该模式切换电路的该输出电流为一定值。2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，更包含：一控制电路，用以根据该负载的一负载状态输出一控制信号至该切换开关，以控制该切换开关导通或关断，其中于该定电压输出模式下，该控制信号维持于一固定准位。3.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，更包含：一电流检测电路，用以检测该输出电流并输出一电流回授信号至该控制电路；其中于该定电流输出模式下，该控制电路用以根据该电流回授信号相应地输出该控制信号于一致能准位与一禁能准位之间切换，以调整该控制信号的一责任周期或一切换频率。4.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，当该输出电流为一第一电流值时，该控制信号具有一第一责任周期与一第一切换频率，当该输出电流为一第二电流值时，该控制信号具有一第二责任周期与一第二切换频率，其中该第一电流值大于该第二电流值时，该第一责任周期小于该第二责任周期，或者该第一切换频率低于该第二切换频率。5.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，当该负载的该负载状态小于一门坎值时，该控制信号维持于该固定准位，当该负载的该负载状态大于该门坎值时，该控制电路用以输出该控制信号于该致能准位与该禁能准位之间切换。6.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该电压转换电路包含：一直流交流转换单元，用以将该第一电压转换为一交流电压信号；一变压器单元，该变压器单元的一原边侧电性耦接于该直流交流转换单元；以及一交流直流转换单元，电性耦接于该变压器单元的一副边侧，用以将耦合至该副边侧的该交流电压信号转换为该第二电压。7.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该模式切换电路包含一降压转换电路，该降压转换电路包含该切换开关、一二极管单元、一电感单元以及一电容单元，其中该切换开关的一第一端电性耦接于该电压转换电路，该二极管单元的一阴极端电性耦接于该电感单元的一第一端，该电感单元的一第二端电性耦接于该电容单元的一第一端，该电容单元的一第二端电性耦接于该二极管单元的一阳极端，该切换开关的一第二端电性耦接于该二极管单元的该阴极端或该二极管单元的该阳极端。8.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该模式切换电路包含一升压转换电路，该升压转换电路包含该切换开关、一二极管单元、一电感单元以及一电容单元，其中该电感单元的一第一端电性耦接于该电压转换电路，该电感单元的一第二端电性耦接于该切换开关的一第一端以及该二极管单元的一阳极端，该二极管单元的一阴极端电性耦接于该电容单元的一第一端，该电容单元的一第二端电性耦接于该切换开关的一第二端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪伟智，林彦玮，汪詠钦，江旻整，彭德智，
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