兼容交流直流输入的电源装置及控制方法制造方法及图纸

本申请提供了一种兼容交流直流输入的电源装置及控制方法，所述装置包含功率因数校正电路、直流转直流电路、旁路电路、输入采样电路和控制器；所述功率因数校正电路与所述直流转直流电路相连；所述旁路电路分别接入所述功率因数校正电路的升压电路输入端和所述直流转直流电路的输入端；所述控制器分别连接所述输入采样电路和所述功率因数校正电路，用于根据所述输入采样电路采集到的输入信号控制所述功率因数校正电路将输出电压稳定在预设范围内，或，关闭所述功率因数校正电路，通过所述旁路电路为所述直流转直流电路提供功率。路电路为所述直流转直流电路提供功率。路电路为所述直流转直流电路提供功率。

【技术实现步骤摘要】
兼容交流直流输入的电源装置及控制方法


[0001]本申请涉及服务器供电领域，尤指一种兼容交流直流输入的电源装置及控制方法。

技术介绍

[0002]目前服务器电源的电路拓扑一般包括前级功率因数校正电路和后级隔离直流转直流(DC/DC)电路，其中前级功率因数校正线路是为了控制输入电流实现功率因数接近于1，主要是针对交流(Alternating Current,AC)输入条件下的要求；另外，服务器电源基本都需要满足AC和直流(Direct Current,DC)输入条件下均能进行工作，DC输入条件下不需要进行功率因数校正，此时前级功率因数校正电路作为稳压电路将其输出电压稳定在一定范围，作为后级隔离DC/DC电路的输入。
[0003]不同国家和地区，AC电网电压不同，且差别较大，前级功率因数校正电路在实现功率因数校正的同时，也实现稳定输出电压的作用，此时稳定的输出电压大于最大输入AC电压的峰值，以满足所有AC电网电压输入下，输出电压都能稳定在固定电压范围。目前的服务器供电系统是DC输入电压小于最大输入AC电压的峰值，为了能够优化后级隔离DC/DC的设计，DC输入时，需要将该输入DC电压升压到与AC输入时相同的输出电压范围，此时前级功率因数校正电路是实现升压的电路。

技术实现思路

[0004]本申请目的在于提供一种兼容交流直流输入的电源装置及控制方法，予以提高整个供电系统的效率。
[0005]为达上述目的，本申请所提供的兼容交流直流输入的电源装置包含功率因数校正电路、直流转直流电路、旁路(bypass)电路、输入采样电路和控制器；所述功率因数校正电路与所述直流转直流电路相连；所述旁路电路分别接入所述功率因数校正电路的升压电路输入端和所述直流转直流电路的输入端；所述控制器分别连接所述输入采样电路和所述功率因数校正电路，用于根据所述输入采样电路采集到的输入信号控制所述功率因数校正电路将输出电压稳定在预设范围内，或，关闭所述功率因数校正电路，通过所述旁路电路为所述直流转直流电路提供功率。
[0006]在本申请一些实施例中，所述旁路电路包含低导通压降组件。
[0007]在本申请一些实施例中，所述功率因数校正电路为升压型有桥功率因数校正电路，所述升压型有桥功率因数校正电路包含不控整流桥和开关直流升压电路，所述开关直流升压电路为单相开关直流升压电路、两相开关直流升压电路或多相交错开关直流升压电路。
[0008]在本申请一些实施例中，所述低导通压降组件分别连接所述开关直流升压电路的电感输入端和开关直流升压电路的电压输出正端。
[0009]在本申请一些实施例中，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向不变时，
所述低导通压降组件分别连接整流桥的正输入端和开关直流升压电路的电压输出正端。
[0010]在本申请一些实施例中，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向改变时，所述低导通压降组件包含第一导通单元和第二导通单元，所述第一导通单元分别连接整流桥的输入正端和开关直流升压电路的电压输出正端，所述第二导通单元分别连接整流桥的输入负端和开关直流升压电路的电压输出正端。
[0011]在本申请一些实施例中，所述功率因数校正电路为升压型无桥功率因数校正电路，所述升压型无桥功率因数校正电路包含第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管设置于所述开关直流升压电路的电感与电容正极端之间，所述第二开关管设置于所述开关直流升压电路的电感与电容负极端之间；所述第三开关管设置于交流直流输入的负端和电容正极端之间，所述第四开关设置于交流直接输入的负端和电容负极端之间。
[0012]在本申请一些实施例中，所述升压型无桥功率因数校正电路还包含第五开关管，所述第五开关管分别连接所述开关直流升压电路的电感的输出端和交流直流输入的负端。
[0013]在本申请一些实施例中，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向不变时，所述低导通压降组件分别连接在所述开关直流升压电路的电感输入端和开关直流升压电路的电压输出正端。
[0014]在本申请一些实施例中，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向改变时，所述低导通压降组件包含第一导通单元和第二导通单元，所述第一导通单元分别连接在所述开关直流升压电路的电感输入端和开关直流升压电路的电压输出正端，所述第二导通单元分别连接在所述开关直流升压电路的电感输入端和开关直流升压电路的电压输出负端。
[0015]本申请还提供一种适用于所述的兼容交流直流输入的电源装置的控制方法，所述方法包含：当输入交流电压峰值小于输入直流电压，且输入直流电压范围为预设阈值时，通过输入采样电路分析输入信号类型；当所述输入信号类型为交流输入时，通过控制器控制功率因数校正电路进行功率因数校正，并将功率因数校正电路输出电压稳定在预设阈值内；当所述输入信号类型为直流输入时，通过控制器关闭功率因数校正电路，并通过旁路电路为所述直流转直流电路提供功率。
[0016]对于整个服务器供电系统来说，直流输入时，其电压越高，对整个系统的效率是有帮助的，未来该直流输入的电压会进一步提高，当提高到大于最大输入电压的峰值时，可以将前级功率因数校正电路的输出电压稳定在直流输入的输入电压。当交流输入时，功率因数校正电路实现功率因数校正和升压功能，当直流输入时，该功率因数校正电路可以不使能，通过旁路线路给后级隔离直流转直流DC/DC供电，可以节省功率因数校正电路的功率损耗，以进一步提高效率。
[0017]为让本申请的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请一实施例所提供的兼容交流直流输入的电源装置的逻辑结构示意图；
[0020]图2为本申请一实施例所提供的升压型有桥功率因数校正电路的结构示意图；
[0021]图3为本申请一实施例所提供的旁路电路在有桥功率因数校正电路上的连接结构示意图；
[0022]图4为本申请一实施例所提供的旁路电路在有桥功率因数校正电路上的连接结构示意图；
[0023]图5为本申请一实施例所提供的旁路电路在有桥功率因数校正电路上的连接结构示意图；
[0024]图6为本申请一实施例所提供的升压型无桥功率因数校正电路的结构示意图；
[0025]图7为本申请一实施例所提供的升压型无桥功率因数校正电路的结构示意图；
[0026]图8为本申请一实施例所提供的旁路电路在无桥功率因数校正电路上的连接结构示意图；
[0027]图9为本申请一实施例所提供的旁路电路在无桥功率因数校正电路上的连接结构示意图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，所述装置包含功率因数校正电路、直流转直流电路、旁路电路、输入采样电路和控制器；所述功率因数校正电路与所述直流转直流电路相连；所述旁路电路分别接入所述功率因数校正电路的升压电路输入端和所述直流转直流电路的输入端；所述控制器分别连接所述输入采样电路和所述功率因数校正电路，所述控制器用于根据所述输入采样电路采集到的输入信号控制所述功率因数校正电路将输出电压稳定在预设范围内，或，关闭所述功率因数校正电路，通过所述旁路电路为所述直流转直流电路提供功率。2.根据权利要求1所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，所述旁路电路包含低导通压降组件。3.根据权利要求2所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，所述功率因数校正电路为升压型有桥功率因数校正电路，所述升压型有桥功率因数校正电路包含不控整流桥和开关直流升压电路，所述开关直流升压电路为单相开关直流升压电路、两相开关直流升压电路或多相交错开关直流升压电路。4.根据权利要求3所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，所述低导通压降组件分别连接所述开关直流升压电路的电感输入端和开关直流升压电路的电压输出正端。5.根据权利要求3所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向不变时，所述低导通压降组件分别连接整流桥的正输入端和开关直流升压电路的电压输出正端。6.根据权利要求3所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，当所述直流转直流电路中直流输入的电压方向改变时，所述低导通压降组件包含第一导通单元和第二导通单元，所述第一导通单元分别连接整流桥的输入正端和开关直流升压电路的电压输出正端，所述第二导通单元分别连接整流桥的输入负端和开关直流升压电路的电压输出正端。7.根据权利要求3所述的兼容交流直流输入的电源装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王越天，
申请(专利权)人：杭州云电科技能源有限公司，
类型：发明
国别省市：