降低待机耗能的冗余电源系统的制作方法
【专利摘要】一种降低待机耗能的冗余电源系统，包含多个电力供应模块以及一电力整合背板。这些电力供应模块分别具有一工作电力调制单元、一常备电力调制单元以及一与该常备电力调制单元连接的控制单元，该电力整合背板与这些电力供应模块连接，具有一整合输出单元以及一待机耗能管理单元，该整合输出单元对每一该电力供应模块的工作电力与常备电力进行整合并输出至一负载，该待机耗能管理单元则依据该负载耗的能状况，针对每一该电力供应模块的该控制单元输出一工作信号，使每一该控制单元以该工作信号控制每一该常备电力调制单元为启动或停止。藉此，以有效管理该冗余电源系统的待机耗能。
【专利说明】降低待机耗能的冗余电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冗余电源系统，尤指一种降低待机耗能的冗余电源系统。
【背景技术】
[0002]ATX (Advanced Technology Extended)是现今最为普遍使用的主机板规格,而在ATX规格下实施的一电源供应器，并不会直接与信息系统的一启动开关连接，其实际上是通过一主机板的触发才会启动，而该电源供应器常态对该主机板供给一常备电力(俗称5Vsb)，使该主机板随时具有电力并进入待命启动的状态。当该启动开关受使用者按压触发时，该主机板向该电源供应器输出一启动信号，使该电源供应器以该常备电力作为启动电源，完成启动输出该主机板正常运作下所需的工作电力，所称工作电力即如ATX供电规格中的12V、5V以及3.3V等。
[0003]再者，由于现今科技业对于电力供给稳定度的要求，遂有业者提出了一种冗余电源系统(Redundant Power Supply),而所称冗余电源系统主要包含至少两个电力供应模块以及一连接这些电力供应模块的电力整合背板，供电时，该电力整合背板依据所连接负载的耗能状态来决定每一该电力供应模块所输出的功率，也就是说，该负载所需要的耗能是由这些电力供应模块所分摊供应。若其中一该电力供应模块损坏无法正常供电，维护人员可在该冗余电源系统仍处于供电的情况下，直接将损坏的其中一该电力供应模块与该电力整合背板分离，更换另一功能正常的电力供应模块。然而，该冗余电源系统中所使用的该电力供应模块可分别视其为一电源供应器，除了供应该主机板所需的工作电力之外，还转换输出有该常备电力，但是该负载运作时会依据不同的耗能需要不同功率的工作电力及该常备电力。举例说明，该冗余电源系统具有4组电力供应模块，每一该电力供应模块常态输出IW的该常备电力，但该负载仅需要IW的该常备电力，未使用的3W常备电力即成为废能，转由其他元件进行消耗。也就是说，现今的该冗余电源系统并不会依据该负载所需的耗能多少来调整该冗余电源系统所供应该常备电力的功率，因而产生了许多不必要的损耗。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的，在于提供一种可根据负载耗能状况，针对每一电力供应模块进行常备电力的输出控制的冗余电源系统。
[0005]为达上述目的，本实用新型提供一种降低待机耗能的冗余电源系统，该冗余电源系统包含有多个电力供应模块以及一电力整合背板。每一个该电力供应模块分别与一外部电源连接并接收一外部电力，每一个该电力供应模块分别具有一调制该外部电力以输出一工作电力的工作电力调制单兀、一调制该外部电力以输出一工作电力的常备电力调制单元、以及控制单元，该控制单元一连接该常备电力调制单元并受一工作信号触发以控制该常备电力调制单元为启动或停止。该电力整合背板与电力供应模块连接，具有一整合输出单元以及一待机耗能管理单元，该整合输出单元与每一个该电力供应模块的该工作电力调制单元及该常备电力调制单元连接以整合工作电力以及该常备电力而向一负载输出，该待机耗能管理单元则根据该负载的耗能状况，来针对每一个该电力供应模块的该控制单元输出一工作信号，使每一个该控制单元依据该工作信号来控制每一个该常备电力调制单元为启动或停止。
[0006]于一实施例中，每一个该电力供应模块分别具有一外壳、以及一设置于该外壳上并与该控制单元连接的触发开关。
[0007]于一实施例中，每一个该电力供应模块包含有一状态指示灯，该状态指示灯连接该控制单元并依据该控制单元对该常备电力调制单元的控制状态产生色彩变化。
[0008]于一实施例中，每一个该电力供应模块的每一个该工作电力调制单元包含有一连接该外部电源的整流滤波单元、一连接该整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一调制输出单元。
[0009]于一实施例中，每一个该电力供应模块的该控制单元为一半导体开关元件。
[0010]通过本实用新型上述结构，本实用新型相较常用冗余电源系统具有以下特色:
[0011]本实用新型通过该待机耗能管理单元针对该负载需求输出相应的该常备电力，避免了常用冗余电源系统无法针对该常备电力进行调制而导致损耗发生的事情。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的降低待机耗能的冗余电源系统一实施例的组成示意图。
[0013]图2为本实用新型的降低待机耗能的冗余电源系统一实施例的外观示意图。
【具体实施方式】
[0014]涉及本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下:
[0015]请参阅图1，如图所示，本实用新型的降低待机耗能的冗余电源系统，主要由多个电力供应模块I以及一电力整合背板2组构而成，而本实用新型于此是以两个电力供应模块I进行举例，即业界所称IU规格的冗余电源系统进行说明，但实际上，该冗余电源系统所包含的这些电力供应模块I数量可依据实施态样的不同来对应调整这些电力供应模块I数量。进一步解释，本实用新型的该冗余电源系统所包含的每一该电力供应模块I独立连接有一外部电源3，并自该外部电源3接收一外部电力，而该外部电源3可为一室配电源或一工业电源。每一该电力供应模块I分别具有一工作电力调制单元11以及一常备电力调制单元12，该工作电力调制单元11与该常备电力调制单元12分别连接该外部电源3并接收该外部电力，而该工作电力调制单元11进一步对该外部电力进行电力调制以输出一工作电力，该常备电力调制单元12则对该外部电力进行电力调制以输出一常备电力，而所称该工作电力即为ATX主机板规格中所规范的12Vdc、3.3Vdc或5Vdc，该常备电力则为ATX主机板规格中所规范的5Vsb。进一步地，本实用新型每一该电力供应模块I的每一该工作电力调制单元11包含有一连接该外部电源3的整流滤波单元111、一连接该整流滤波单元111的功因校正单元112、一变压器113、一脉宽控制单元114、一开关元件115以及一调制输出单元116。该工作电力调制单元11首先以该整流滤波单元111对该外部电力进行整流滤波之后，利用该功因校正单元112以一变压调整电平来调整该外部电力的功率因子，而该脉宽控制单元114则输出一驱动信号决定该开关元件115的工作周期，通过该开关元件115周期性的导通与截止调制该变压器113的线圈电流，并由该调制输出单元116对该变压器所输出的电力进行调制，最后输出该工作电力。再者，由上述可知，本实用新型该常备电力调制单元12同样对该外部电力进行调制电力的动作，实际上，该常备电力调制单元12可为一降压式电力转换模块，通过电力的降压转换将该外部电力转换成该常备电力。进一步地，本实用新型每一该电力供应模块I还具有一连接该常备电力调制单元12的控制单元13，该控制单元13可设置于该常备电力调制单元12与该外部电源3连接的供电路径上，并受一工作信号的触发控制该常备电力调制单元12为启动或停止，换言之，本实用新型利用该控制单元13决定该常备电力调制单元12是否进行电力转换而输出该常备电力，若该控制单元13使该常备电力调制单元12为停止时，即表示该常备电力调制单元12停止输出该常备电力，若该控制单元13使该常备电力调制单元12为启动时，即表示该常备电力调制单元12接收该外部电力，并对该外部电力进行电力调制输出该常备电力。再者，本实用新型该控制单元13可进一步为一半导体开关元件，例如一双极性晶体管(BJT)、一金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET )、一绝缘栅双极型晶体管(IGBT )。
[0016]另一方面，本实用新型该电力整合背板2与每一该电力供应模块I连接，并自该电力供应模块I取得电力，以向一负载4供给电力。而该负载4可为一电脑装置、一伺服器设备等信息设备。该电力整合背板2包含有一整合输出单元21以及一待机耗能管理单元22，该整合输出单元21与每一该电力供应模块I的该工作电力调制单元11以及该常备电力调制单元12连接,并分别自该工作电力调制单元11及该常备电力调制单元12接收该工作电力及该常备电力，而该整合输出单元21分别对该工作电力及该常备电力进行整合后，SP向该负载4输出该工作电力及该常备电力。该整合输出单元21实际上可为本领域业界设置该电力整合背板2上的电力调节模块(Voltage Regulator Module)。再者,本实用新型该待机耗能管理单元22与每一该电力供应模块I的每一该控制单元13信息连接，并对每一该控制单元13进行控制。而本实用新型该待机耗能管理单元22利用该电力整合背板2向该负载4供给该工作电力及该常备电力的过程中，取得该负载4的耗能状况，也就是说，本实用新型该待机耗能管理单元22常态对该负载4进行耗能状态的检测。该待机耗能管理单元22进一步根据该负载4的耗能状况，分别针对每一该电力供应模块I的每一该控制单元13输出该工作信号，使每一该控制单元13以所接收到的该工作信号控制每一该常备电力调制单元12为启动或停止。更具体说明，假设该负载4于待机情况下，仅需要IW的该常备电力，而该冗余电源系统未进行待机耗能管理的情况下，常态对待机情况下的该负载4供给2W的该常备电力，也就是说，每一该电力供应模块I分别对该负载4供应了 IW的该常备电力。然而，该待机耗能管理单元22即根据该负载4的耗能情况，对该冗余电源系统的每一该电力供应模块I的每一该控制单元13输出该控制信号，使其中一该电力供应模块I的该常备电力调制单元12持续转换输出该常备电力，另一该电力供应模块I则停止转换输出该常备电力，使该电力整合背板2仅输出IW的该常备电力。
[0017]请参阅图2，进一步地，本实用新型实施过程中，除了可以利用该待机耗能管理单元22对该冗余电源系统中每一该电力供应模块I的每一该常备电力调制单元12进行控制之外，还可以于每一该电力供应模块I的一外壳14上设置一与该控制单元13连接的触发开关141，而该触发开关141的触发情况决定了该常备电力调制单元12为启动或停止。再者，每一该电力供应模块I还可分别具有一连接该控制单元13并依该控制单元13的状态产生色彩变化的状态指示灯142。[0018]综上所述，本实用新型的降低待机耗能的冗余电源系统，包含多个电力供应模块以及一电力整合背板。这些电力供应模块分别具有一工作电力调制单元、一常备电力调制单元以及一与该常备电力调制单元连接的控制单元，该电力整合背板与这些电力供应模块连接，具有一整合输出单元以及一待机耗能管理单元，该整合输出单元对每一该电力供应模块的工作电力与常备电力进行整合并输出至一负载，该待机耗能管理单元则依据该负载耗能状况，针对每一该电力供应模块的该控制单元输出一工作信号，使每一该控制单元以该工作信号控制每一该常备电力调制单元为启动或停止。藉此，以有效管理该冗余电源系统的待机 耗能，进而提该几余电源系统的供电效率。
【权利要求】
1.一种降低待机耗能的冗余电源系统，其特征在于，所述冗余电源系统包括: 多个电力供应模块，所述电力供应模块分别与一外部电源连接并接收一外部电力，每一个所述电力供应模块分别具有一调制所述外部电力以输出一工作电力的工作电力调制单元、一调制所述外部电力以输出一常备电力的常备电力调制单元、以及一控制单元，所述控制单元连接所述常备电力调制单元并受一工作信号触发以控制所述常备电力调制单元为启动或停止；以及 一电力整合背板，与所述电力供应模块连接，所述电力整合背板具有一整合输出单元以及一待机耗能管理单元，所述整合输出单元与每一个所述电力供应模块的所述工作电力调制单元及所述常备电力调制单元连接以整合所述工作电力以及所述常备电力而向一负载输出，所述待机耗能管理单元则根据所述负载的耗能状况，来针对每一个所述电力供应模块的所述控制单元输出一工作信号，使每一个所述控制单元依据所述工作信号来控制每一个所述常备电力调制单元为启动或停止。
2.根据权利要求1所述的降低待机耗能的冗余电源系统，其特征在于，每一个所述电力供应模块分别具有一外壳、以及一设置于所述外壳上并与所述控制单元连接的触发开关。
3.根据权利要求1或2所述的降低待机耗能的冗余电源系统，其特征在于，每一个所述电力供应模块包含有一状态指示灯，所述状态指示灯连接所述控制单元并依据所述控制单元对所述常备电力调制单元的控制状态产生色彩变化。
4.根据权利要求1所述的降低待机耗能的冗余电源系统，其特征在于，每一个所述电力供应模块的每一个所述工作电力调制单元包含有一连接所述外部电源的整流滤波单元、一连接所述整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一调制输出单兀。
5.根据权利要求1所述的降低待机耗能的冗余电源系统，其特征在于，每一个所述电力供应模块的所述控制单元为一半导体开关元件。
【文档编号】H02J9/04GK203674782SQ201320844557
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】陈聪俊, 黄永欣 申请人:新巨企业股份有限公司