专利名称：具交流备用且具保护交流电源插反功能的电源供应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源供应系统，特别是涉及一种包括至少两组交流输入电源，2N+1组(其中N为一正整数)直流电源供应模块，一切换电路，用以当一交流输入电源异常时，可自动切换至另一正常交流电源输入；以及一保护电路，是设于该切换电路，可保护交流电源电性插反，以避免切换电路的电路组件受到损坏的具交流备用且具保护交流电源插反功能的电源供应系统。
如
图1所示，现有的具有直流备用(DC Redundant)功能的电源供应系统，为单一交流电源输入11提供多组直流电源模块12并联输出，其在遭遇单一直流电源模块损坏的情况下，尚且不致造成电源输出中断，因为其它直流电源供应模块所形成的备用功能足以维持正常的电源输出；然而，假使单一交流电源输入11因不当的中断或断路，例如电源插头不小心被踢离墙壁或UPS上的插座，则整个电源供应系统便将中断，继而造成计算机工作站或服务器中心停摆。
要避免上述意外情况所造成的供电中断，理想的电源供应系统除了具备现有技术中的直流备用功能外，也应提供交流输入端类似的备用功能，也就是当一组交流输入电源意外断电时，电源供应系统还能够藉由其它交流输入电源继续供电，其实施例如图2所示，该电源供应系统有两组交流电源输入，即第一交流电源输入21和第二交流电源输入22，其中该交流电源输入21和第二交流电源输入22除分别电连接至第一直流电源供应模块24与第二直流电源供应模块25外，也都分别电连接至切换电路23的两组一对一切换的继电器，即第一继电器231和第二继电器232；而该继电器则再经由一组二对一切换的第三继电器233后，电连接第三直流电源供应模块26。图2所示是正常运作时的情形，第三直流电源供应模块26参与第一直流电源供应模块24与第二直流电源供应模块25一起并联输出，提供高于负载消耗的功率，其所需的交流电源是来自第一交流电源输入21，因此第一继电器231为导通状态，而第三继电器233则是连接第三直流电流供应模块26与第一继电器231的一端导通。
图3所示为第一交流电源输入31中断的状况，其导致第一直流电源供应模块34供电中断，此时第二交流电源输入32必须发挥交流备用功能以避免第一直流电源供应模块34与第二直流电源供应模块36同时停摆，因此切换电路33开始动作首先，第二继电器332会因交流电源31消失而导通，同时第一继电器331会因交流电源31消失而断开；其次，接通第三继电器333里连接第三直流电源供应模块36与第二继电器332的一端，使第二直流电源供应模块36得以电连接至第二交流电源输入32以继续供电。
上述方法基本上兼顾了电源供应系统直流与交流的备用功能，能够提供一个稳定可靠的电源来源，然而在实际应用时却有安全上的盲点。现有的110V电源插座区分为两孔与三孔两种规格，而在设计上多具有防呆效果，亦即电源插头只能以特定方向插入电源插座，目的是为了让电源插头从插座取得固定的火线与地线位置，然而总有一些情况会使得电源插头可以任意方向插在电源插座上，比如遭遇或采用没有防呆效果的电源插座或插头，因为电源插反，可能使得上述的第三继电器333的火线与地线接点相邻，在切换交流电源输入时导致交流电源短路而造成损害。
为了避免上述情形发生，本发明的目的在于提供一种具交流备用且具保护交流电源插反功能的电源供应系统，使其在具备交流备用功能的电源供应系统中，设置避免交流电源插反的保护电路，可避免第三继电器333的火线与地线接点相邻，而不至在切换时造成交流电源短路。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。依据本发明提出一种具交流备用且具保护交流电源插反功能的电源供应系统，其包括至少两组交流输入电源，2N+1组(其中N为一正整数)直流电源供应模块，一切换电路，用以当一交流输入电源异常时，可自动切换至另一正常交流电源输入；以及一保护电路，是设于该切换电路，可保护交流电源电性插反，避免切换电路的电路组件损坏。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该直流电源供应模块其中之一，是作为一备用的直流电源供应模块。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该至少两组交流输入电源是分别电连接至一组直流电源供应模块。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该至少两组交流输入电源是通过该切换电路电连接至该备用的直流电源模块。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该交流输入电源为不同的交流电源来源。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该直流电源模块是采用并联输出供电。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该备用直流电源模块在该交流输入电源皆为正常时，是有输出供电。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该保护电路是由至少两组全波整流器所组成。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该切换电路至少包含两组一对一切换的继电器，其一端是分别电连接至该等交流电源输入，用以控制各别交流电源输入路径的导通与否；其另一端则是分别电连接至该全波整流器的输入端。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该切换电路更包含一组至少为二对一切换的继电器，其一端是分别电连接至该全波整流器的输出端；其另一端则电连接至该备用的直流电源供应模块，其作用是当一交流电源输入异常时，用以切换至正常的交流电源输入。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该切换电路同时切换该交流电源输入的火线与地线。
前述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其中该切换电路的切换运动是在该正常交流电源输入的交流电源交变至零交越点时才进行。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。由以上技术方案可知，本发明具交流备用且可保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其在实际应用上，不但只企求该电源供应系统的功能完整稳定，而且更加考虑到整体系统安全性，务必达到安全规范的要求，以提供使用者一个可靠稳固又能安心使用的电源系统。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1为现有的电源供应系统。
图2为具有交流备用功能的电用供应系统。
图3为本发明具有交流备用的电源供应系统的一较实施例的电路方框图。
图4为本发明具有保护交流电源输入电性插反功能的具有交流备用的电源供应系统的一实施例的电路结构图。图中主要组件的标号如下11交流电源输入12直流电源供应模块21第一交流电源输入22第二交流电源输入23切换电路231第一继电器232第二继电器233第三继电器24第一直流电源供应模块25第二直流电源供应模块26第三直流电源供应模块31第一交流电源输入32第二交流电源输入33切换电路331第一继电器332第二继电器333第三继电器34第一直流电源供应模块35第二直流电源供应模块36第三直流电源供应模块41第一交流电源输入42第二交流电源输入
43切换电路431第一继电器432第二继电器433第三继电器434保护电路4341第一全波整流器4342第二全波整流器44第一直流电源供应模块45第二直流电源供应模块46第三直流电源供应模块47控制器以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具交流备用且可保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其具体结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图4所示，其显示本发明的具有交流备用且可保护交流电源电性插反功能的电源供应系统的实施例。在图4的实施例中，若交流电源输入41产生中断情况，将导致第一直流电源供应模块44供电中断。此时，第二交流电源输入42必须发挥交流备用功能以避免直流电源供应模块44与第二直流电源供应模块46同时停摆，因此切换电路43便开始动作首先，第二继电器432会因交流电源41消失而导通，同时第一继电器431会因交流电源31消失而断开。其次，接通第三继电器433里连接第三直流电源供应模块46与第二继电器432的一端，使第二直流电源供应模块46得以电连接至第二交流电源输入42以继续供电。
本发明的具交流备用且可保护交流电源电性插反功能的电源供应系统除了两组一对一切换的继电器(第一继电器431与第二继电器432)，和一组二对一切换的继电器(第三继电器433)之外，更设置了保护电路434，其中第一交流电源输入41经由第一继电器431电连接至保护电路434的第一全波整流器4341整流后，再电连接至第三继电器433的一组端点；而第二交流电源输入42则经由第二继电器432电连接至保护电路434的第二全波整流器4342整流后，再电连接至第三继电器433的另一组端点。由于该交流电源输入皆是经过全波整流之后才电连接至第三继电器433的端点，因此不论该交流电源输入的火线和地线如何变换，只要第三继电器433的两组输入端点安排好，相邻端点的电源极性不出现正负电源相比邻情形，就可避免先前交流电源短路的意外发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于其包括至少两组交流输入电源；至少三组直流电源供应模块；一切换电路，其是当一交流输入电源异常时，可自动切换至另一正常交流电源输入；以及一保护电路，其是设于该切换电路，用以保护一交流电源电性插反而避免该切换电路的损坏。
2.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述直流电源供应模块其中之一，是作为一备用的直流电源供应模块。
3.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述至少两组交流输入电源是分别电连接至一组直流电源供应模块。
4.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述至少两组交流输入电源皆通过该切换电路电连接至该备用的直流电源模块。
5.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述交流输入电源为不同的交流电源来源。
6.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述直流电源模块是采用并联输出供电。
7.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述备用直流电源模块在该交流输入电源皆为正常时，是有输出供电。
8.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述保护电路是由至少两组全波整流器所组成。
9.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述切换电路至少包括两组一对一切换的继电器，其一端是分别电连接至该交流电源输入，用以控制个别交流电源输入路径的导通与否；其另一端则是分别电连接至该全波整流器的输入端。
10.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述切换电路更包括一组至少为二对一切换的继电器，其一端是分别电连接至该全波整流器的输出端；其另一端则电连接至该备用的直流电源供应模块，其作用是当一交流电源输入异常时，用以切换至正常的交流电源输入。
11.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述切换电路是同时切换该交流电源输入的火线与地线。
12.根据权利要求1所述的具交流备用且具保护交流电源电性插反功能的电源供应系统，其特征在于所述切换电路的切换运动是在该正常交流电源输入的交流电源交变至零交越点时才进行。
全文摘要
本发明为一种具有交流备用且具有交流电源电性插反保护功能的电源供应系统,其提供至少两组交流输入电源,2N+1组直流电源模块所组成的并联式电源供应系统,一切换电路,是用以当一交流输入电源异常时,可自动切换至另一正常交流输入电源,以及一保护电路,是设于该切换电路,可保护当一交流电源电性插反以避免切换电路的损坏,以得到一更为稳定的电源供应系统。
文档编号H02H11/00GK1388621SQ0111834
公开日2003年1月1日 申请日期2001年5月24日 优先权日2001年5月24日
发明者刘竹光 申请人:台达电子工业股份有限公司