[发明专利]电源供应器以及具有多个电源供应器的供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源供应器，尤其涉及一种可提升供电效率、精准地防止逆向电流以及减少生产成本的电源供应器以及具有多个电源供应器的供电系统。

背景技术

近年来随着科技的进步，具有各式各样不同功能的电子产品已逐渐被研发出来，这些具有各式各样不同功能的电子产品不但满足了人们的各种不同需求，更融入每个人的日常生活，使得人们生活更为便利。

这些各式各样不同功能的电子产品由各种电子元件所组成，而每一个电子元件所需的电源电压不尽相同，因此，现今的供电系统提供的交流电源并不适合直接提供给电子产品使用。为了提供适当的电压给每一个电子元件使其正常运作，这些电子产品需要通过电源转换电路将交流电源，例如一般的市电，转换为适当的电压给电子产品使用。

而随着电子产品的耗电量与应用的场合不同，电源系统可能使用多个电源供应器同时供电至电子产品，因此冗余电源系统(redundancy power system)便因此而生。冗余电源系统主要由多个电源供应器并联组成，以通过所述多个电源供应器来达到容错式的运作要求。

请参阅图1，其为公知电源系统的电路架构示意图。如图1所示，公知电源系统1包含结构相似且并联连接的多个电源供应器10，以通过多个电源供应器10构成冗余电源系统，多个电源供应器10接收输入电压V_in的电能而产生输出电流I_o’及额定的输出电压V_o’，以提供给电子产品的系统电路(未图示)使用。

如图1所示，公知每一电源供应器10包含一电源变换器101以及输出保护电路102，电源变换器101接收输入电压V_in的电能且通过内部一开关电路(未图示)的导通或关断运作而产生内输出电压V_o1’。输出保护电路102由多个二极管D所构成，多个二极管D构成或门(ORing)特性，并分别连接于电源变换器101的输出端与电源供应器10的输出端之间，用以限制流经输出保护电路102的输出电流I_o’的电流方向，以当电源供应器10短路或故障时，防止逆向电流，例如由其他正常的电源供应器10所输出的输出电流所产生，流入短路或故障的电源供应器10内。

然而由于二极管具有较大的导通压降的特性，因此会产生相当大的导通损失(conduction loss)，故请参照图2，其为另一种公知电源系统的结构示意图。如图所示，公知电源系统2的电源供应器20利用多个功率晶体管M来取代图1所示的多个二极管D，以构成输出保护电路102。由于功率晶体管具有导通阻抗较低的特性，因此通过多个功率晶体管M构成输出保护电路102，多个功率晶体管M不但同样可构成或门特性，且可使电源供应器20减少功率损失，进而增加整体效率。然而，功率晶体管M为一种具有双向导通特性的电路元件，因此还需要一控制电路203控制多个功率晶体管M的开关切换。

公知电源供应器20的控制电路203具有一比较器(未图示)，控制电路203通过比较器判断输出电流I_o’的大小，进而对应地输出一控制信号V_s’，以控制多个功率晶体管M同时导通或同时关断，其中比较器比较输出电压V_o’及内输出电压V_o1’两者的电压差，并将该电压差与一第一预设电压值以及一第二预设电压值作比较，进而判断输出电流I_o’的大小，当比较器比较出该电压差小于第二预设电压值时，控制电路203便依据比较结果输出使能电位(enable)的控制信号控制多个功率晶体管M同时导通，当比较器比较出该电压差值大于第一预设电压值时，控制电路203则依据比较结果输出禁止电位(disable)控制多个功率晶体管M同时关断。

一般而言，第一预设电压值设定为正值，其代表有逆向电流流入电源供应器20内而多个功率晶体管M需同时关断，第二预设电压值则设定为零，其代表无逆向电流流入电源供应器20而多个功率晶体管M可同时导通，换言之，即公知电源供应器20的控制电路203通过比较器将输出电压V_o’及内输出电压V_o1’两者的电压差与第二预设电压值比较，以在无逆向电流流入电源供应器20时，控制多个功率晶体管M同时导通，此外，控制电路203也通过比较器将输出电压V_o’及内输出电压V_o1’两者的电压差与第一预设电压值比较，以在有逆向电流流入电源供应器20时，控制多个功率晶体管M同时关断。