电源设备的制造方法
【专利说明】电源设备
[0001]本申请要求于2014年I月3日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0000866号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用包含于此。
技术领域
[0002]本公开涉及一种使电力损耗减少的电源设备。
【背景技术】
[0003]近来，在家庭、商业和工业环境下，已经使用了诸如计算机、显示装置、控制器等满足各种用户需求的许多种类的电子设备。
[0004]电子设备基本上使用向其内部或外部提供驱动电力的电源设备，以执行满足各种用户需求的各种操作。
[0005]特别地，连续使用高容量电源的诸如服务器的电子设备需要这种电源设备。
[0006]通常，现有的电源设备可使用具有简单结构的反激式转换器来产生备用电力。这种反激式转换器可能由于高电压应力和硬开关而具有低程度的效率。
[0007]如上所述的电源设备具有以下结构:备用级使用来自功率因数校正(PFC)单元的直流电力来供应操作电力和备用电力，DC/DC级从备用级接收操作电力并且使用来自PFC单元的直流电力供应主电压。
[0008]然而，如在下面的现有技术文献中描述的，根据现有技术的电源设备在备用级中使用反激式转换器，并且在输入大致230Vac的输入电压的状态下，当负载是50%时，在PFC单元中具有大致98%的效率，在DC/DC级中具有大致96%的效率，在备用级中具有大致80%的效率。
[0009]因此，由于根据现有技术的电源设备在备用级具有非常低的效率，因此电子设备(特别地，在使用电源设备的服务器中)整体的效率会降低。
[0010][现有技术文献]
[0011]韩国专利特许公开N0.2008-0024321
【发明内容】
[0012]本公开的一些实施例可提供一种具有提高的电源效率的电源设备。
[0013]根据本公开的一些实施例，一种电源设备可包括:主电源单元，包括用于开关并转换输入电力的变压器，并且将输入电力转换成具有预设幅值的主电力，以将主电力提供到主输出端子；电力传输单元，将主电力提供到备用电源单元；备用电源单元，包括与所述变压器耦合的辅助绕组，当主电源单元操作时，通过辅助绕组将操作电力提供到第一控制器，并且接收主电力，以将主电力提供到第二控制器和备用输出端子。
[0014]当主电源单元不操作时，备用电源单元可将输入电力转换成具有预设幅值的操作电力，以将操作电力提供到第一控制器，并且将输入电力转换成具有预设幅值的电力，以将该电力提供到第二控制器和备用输出端子。
[0015]电力传输单元可包括传输二极管，传输二极管具有连接到主输出端子的阳极和连接到备用输出端子的阴极，传输二极管可因来自主电源单元的主电力而导通，并且将备用电力提供到备用电源单元。
[0016]主电源单元可包括:初级侧电路单元，包括所述变压器的初级侧绕组和多个初级侧开关器件，所述多个初级侧开关器件控制在所述变压器的初级侧绕组中流动的电流；次级侧电路单元，包括与所述变压器的初级侧绕组磁耦合的多个次级侧绕组和导通来自次级侧绕组的电流的多个次级侧开关器件。
[0017]初级侧开关器件可包括彼此串联连接的第一开关器件和第二开关器件以及彼此串联连接的第三开关器件和第四开关器件，串联连接的第一开关器件和第二开关器件的端子都可并联连接到电力输入端子，并且串联连接的第三开关器件和第四开关器件的端子都可并联连接到电力输入端子，所述变压器的初级侧绕组可连接在第一节点(即第一开关器件和第二开关器件之间的连接点)和第二节点(即第三开关器件和第四开关器件之间的连接点)之间。
[0018]次级侧绕组可包括彼此并联连接的第一次级侧绕组和第二次级侧绕组，次级侧开关器件可包括允许或切断第一次级侧绕组中的电流流动的第五开关器件和允许或切断第二次级侧绕组中的电流流动的第六开关器件。
[0019]备用电源单元可包括第一反激式转换器和第二反激式转换器，第一反激式转换器将输入电力转换成具有预设幅值的操作电力以将操作电力提供到第一控制器，第二反激式转换器将输入电力转换成具有预设幅值的电力。
[0020]当主电源单元操作时，第一反激式转换器和第二反激式转换器可在点放模式下操作。
[0021]可选地，当主电源单元操作时，第一反激式转换器和第二反激式转换器可被停止。
[0022]根据本公开的一些实施例，一种电源设备可包括:主电源单元，包括用于开关并转换输入电力的变压器，并且将输入电力转换成具有预设幅值的主电力，以将主电力提供到主输出端子；电力传输单元，将主电力提供到备用电源单元；备用电源单元，包括第一控制器和第二控制器，其中，当主电源单元操作时，第一控制器通过与所述变压器耦合的辅助绕组接收操作电力，第二控制器通过电力传输单元接收主电力。
【附图说明】
[0023]通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和其它优点，其中:
[0024]图1是示出根据本公开的示例性实施例的电源设备的示图；
[0025]图2A和图2B是示出相移全桥转换器的开关控制波形的示例的示图；
[0026]图3是示出当主电源单元不操作时通向第一控制器、第二控制器和备用输出端子的供电路径的示图；
[0027]图4是示出当主电源单元操作时通向第一控制器、第二控制器和备用输出端子的供电路径的示图；
[0028]图5是示出根据主电源单元的操作的备用电源单元的反激式转换器的操作和备用电力的波形图；
[0029]图6是示出施加到第一控制器的电压的波形的示图；
[0030]图7是示出依据用于根据本公开的示例性实施例的服务器的电源设备和用于根据现有技术的服务器的电源设备的负载状况的电源效率的示图。
【具体实施方式】
[0031 ] 现在，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
[0032]然而，本公开可用许多不同形式来例示并且不应该被解释为限于本文阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。
[0033]在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，将始终使用相同的参考标号指明相同或相似的元件。
[0034]图1是示出根据本公开的示例性实施例的电源设备的示图。
[0035]参照图1，电源设备可包括主电源单元100、电力传输单元300和备用电源单元200。
[0036]这里，施加到主电源单元100和备用电源单元200的输入电力可以是由功率因数校正单元提供的电力。例如，功率因数校正单元可将交流电电力转换成具有预设幅值的直流电电力，并且将直流电电力提供给主电源单元100和备用电源单元200。
[0037]主电源单元100可包括用于开关并转换输入电力的变压器，并且将输入电力转换成具有预设幅值的主电力Vout_main，以将主电力提供到主输出端子190。
[0038]同时，根据本公开的示例性实施例的主电源单元100可包括初级侧电路单元110和次级侧电路单元120。同时，主电源单元100可用如图1中所示的相移全桥DC/DC转换器的形式实现。
[0039]因为相移全桥DC/DC转换器由于低电流/电压应力和零电压开关(ZVS)而具有相对高的效率，所以相移全桥DC/DC转换器可显著用于电力应用方面。
[0040]更详细地，根据本公开的示例性实施例的相移全桥转换器可包括:桥电路Q1至Q4,其中，串联连接的第一开关器件Q1和第二开关器件Q2的端子都并联连接到电力输入端子Vin并且串联连接的第三开关器件Q3