电源供应装置及其控制方法与流程

本发明是关于一种电源供应装置，且特别是关于一种可执行交流备援功能的电源供应装置。

背景技术：

现有的电源供应装置中，于切换供电端进行交流备援时，须配合额外的半导体开关进行控制其输入电源及输出电源的供电关系，及避免涌浪电流过大。然而，电源供应器所需的切换操作时间也因半导体开关特性随之增加，导致电源供应器内需要设置大容量的电容以维持正常操作，进而使得电源供应器的体积增加。

此外，额外设置的半导体开关也会增加功率耗损，影响装置整体的转换效率。因此，如何简化电源供应器的交流备援控制方法，以减少电源供应器的体积、提高转换效率，是该领域内重要的研究议题。

技术实现要素：

本发明内容的一种态样为一种电源供应装置。电源供应装置包含一功率因数校正电路，包含一储能电容，该功率因数校正电路用以根据一控制信号将一输入电压转换为该储能电容两端的一总线电压，以对一后级电路供电；一电源切换电路，用以选择性地切换一第一电源或一第二电源与该功率因数校正电路导通，以提供该输入电压至该功率因数校正电路；以及一控制电路，用以输出该控制信号至该功率因数校正电路，其中当该控制电路检测到与该功率因数校正电路导通的该第一电源的一第一电压异常后，该控制电路判断该第二电源的一第二电压是否小于该总线电压，并于该第二电压小于该总线电压时控制该电源切换电路进行切换，以导通该第二电源至该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，当该控制电路控制该电源切换电路进行切换时，该控制电路于检测到该第一电压异常后的一第一时刻输出相应的该控制信号，以关闭该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，该电源切换电路包含：一第一开关单元，用以根据一第一切换信号选择性地导通该第一电源以及该功率因数校正电路；以及一第二开关单元，用以根据一第二切换信号选择性地导通该第二电源以及该功率因数校正电路；其中当该控制电路控制该电源切换电路进行切换时，该控制电路于该第一时刻后的一第二时刻输出相应的该第一切换信号以及该第二切换信号，以关断该第一开关单元，并导通该第二开关单元。

在本发明内容的部分实施例中，该控制电路于该第二时刻后的一第三时刻确认该第一电源与该功率因数校正电路断开且该第二电源与该功率因数校正电路导通，并输出相应的该控制信号，以开启该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，该功率因数校正电路于该第三时刻开启后执行软启动，以根据该第二电源对该储能电容供电，将该总线电压逐步提升至一预设准位。

在本发明内容的部分实施例中，当该控制电路于一第四时刻检测到该第一电源的该第一电压回复正常后，该控制电路于该第四时刻后的一第五时刻判断该第一电压是否小于该总线电压，并于该第一电压小于该总线电压时控制该电源切换电路进行切换，以再次导通该第一电源至该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，当该控制电路控制该电源切换电路进行切换时，该控制电路于该第五时刻输出相应的该控制信号，以关闭该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，该电源切换电路包含：一第一开关单元，用以根据一第一切换信号选择性地导通该第一电源以及该功率因数校正电路；以及一第二开关单元，用以根据一第二切换信号选择性地导通该第二电源以及该功率因数校正电路；其中该控制电路于该第五时刻后的一第六时刻输出相应的该第二切换信号以及该第一切换信号，以关断该第二开关单元，并导通该第一开关单元。

在本发明内容的部分实施例中，该控制电路于该第六时刻后的一第七时刻确认该第一电源与该功率因数校正电路导通且该第二电源与该功率因数校正电路关断，并输出相应的该控制信号，以开启该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，该功率因数校正电路于该第七时刻开启后执行软启动，以根据该第一电源对该储能电容供电，将该总线电压逐步提升至一预设准位。

在本发明内容的部分实施例中，该功率因数校正电路包含一无桥式功率因数校正器。

在本发明内容的部分实施例中，电源供应装置更包含：一第一隔离单元，该第一隔离单元的一第一侧电性耦接于该第一电源，该第一隔离单元的一第二侧电性耦接于该控制电路；以及一第二隔离单元，该第二隔离单元的一第一侧电性耦接于该第二电源，该第二隔离单元的一第二侧电性耦接于该控制电路；其中该控制电路于启动时通过该第一隔离单元或该第二隔离单元接收一启动工作电压。

在本发明内容的部分实施例中，电源供应装置更包含：一第三隔离单元，该第三隔离单元的一第一侧电性耦接于该功率因数校正电路，该第三隔离单元的一第二侧电性耦接于该控制电路；其中该控制电路于该功率因数校正电路启动后通过该第三隔离单元接收一工作电压。

在本发明内容的部分实施例中，电源供应装置，更包含一突波电流限制电路，该突波电流限制电路包含：一限流电阻，电性耦接于该电源切换电路以及该功率因数校正电路之间；一限流开关，与该限流电阻以并联形式电性耦接，其中当该储能电容两端的该总线电压升压至一预设值时，该控制电路控制该限流开关导通以旁路该限流电阻。

本发明内容的另一态样为一种电源供应装置的控制方法。控制方法包含：通过一电源切换电路，导通一第一电源至一功率因数校正电路，以提供一输入电压至该功率因数校正电路；通过该功率因数校正电路，根据一控制信号将该输入电压转换为一储能电容两端的一总线电压；通过一控制电路检测与该功率因数校正电路导通的该第一电源的一第一电压；当检测到该第一电压异常后，通过该控制电路，判断一第二电源的一第二电压是否小于该总线电压；以及于该第二电压小于该总线电压时，通过该控制电路控制该电源切换电路进行切换，以导通该第二电源至该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，导通该第二电源至该功率因数校正电路包含：于检测到该第一电压异常后的一第一时刻，通过该控制电路输出相应的该控制信号，以关闭该功率因数校正电路；于该第一时刻后的一第二时刻，通过该控制电路输出相应的一第一切换信号关断该电源切换电路中的一第一开关单元，以断开该第一电源以及该功率因数校正电路；以及于该第二时刻或于该第二时刻后，通过该控制电路输出相应的一第二切换信号导通该电源切换电路中的一第二开关单元，以导通该第二电源以及该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，导通该第二电源至该功率因数校正电路更包含：于该第二时刻后的一第三时刻，通过该控制电路确认该第一电源与该功率因数校正电路断开且该第二电源与该功率因数校正电路导通，并输出相应的该控制信号，以开启该功率因数校正电路；以及由该功率因数校正电路于开启后执行软启动，以根据该第二电源对该储能电容供电，将该总线电压逐步提升至一预设准位。

在本发明内容的部分实施例中，控制方法更包含：当检测到该第一电压回复正常后，通过该控制电路判断该第一电压是否小于该总线电压；以及于该第一电压小于该总线电压时，通过该控制电路控制该电源切换电路进行切换，以再次导通该第一电源至该功率因数校正电路。

在本发明内容的部分实施例中，再次导通该第一电源至该功率因数校正电路包含：于检测到该第一电压回复正常后的一第五时刻输出相应的该控制信号，以关闭该功率因数校正电路；于该第五时刻后的一第六时刻，通过该控制电路输出相应的一第二切换信号关断该电源切换电路中的一第二开关单元，以断开该第二电源以及该功率因数校正电路；以及于该第六时刻或于该第六时刻后，通过该控制电路输出相应的一第一切换信号导通该电源切换电路中的一第一开关单元，以导通该第一电源以及该功率因数校正电路；于该第六时刻后的一第七时刻，通过该控制电路确认该第一电源与该功率因数校正电路导通且该第二电源与该功率因数校正电路关断，并输出相应的该控制信号，以开启该功率因数校正电路；以及由该功率因数校正电路于开启后执行软启动，以根据该第一电源对该储能电容供电，将该总线电压逐步提升至一预设准位。

在本发明内容的部分实施例中，控制方法更包含：通过一第一隔离单元或一第二隔离单元，自该第一电源或该第二电源接收一启动工作电压以启动该控制电路；通过一突波电流限制电路中的一限流电阻对该储能电容充电，以将该总线电压升压至一预设值；当该总线电压升压至该预设值时，通过该控制电路控制该突波电流限制电路中的一限流开关导通，以旁路该限流电阻；以及于该功率因数校正电路启动后，通过一第三隔离单元自该功率因数校正电路接收一工作电压以对该控制电路供电。

附图说明

图1为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置的示意图。

图2为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置的示意图。

图3为根据本发明部分实施例所绘示的信号波形图。

图4为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置的控制方法的流程图。

图5为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置的操作示意图。

图6为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置的操作示意图。

其中，附图标记

100电源供应装置

112、114输入端

120电源切换电路

122、124开关单元

132、134、136隔离单元

140功率因数校正电路

142电压箝位单元

144驱动单元

152、154滤波单元

160控制电路

170突波电流限制电路

220、240电源

400控制方法

cbulk储能电容

cs1控制信号

d1～d5、cd1～cd4二极管单元

l1、l2升压电感单元

m1、m2开关单元

r1限流电阻

s1限流开关

ss1、ss2切换信号

s410～s485步骤

t0～t11时刻

v1、v2电压

vbus总线电压

vdd1、vdd2启动工作电压

vdd3工作电压

vin输入电压

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本发明的态样，但所提供的实施例并非用以限制本揭露所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本揭露所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，图式仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。

在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭露的描述上额外的引导。

此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“及/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。

于本文中，当一元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。

请参考图1。图1为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置100的示意图。如图1所示，在部分实施例中，电源供应装置100可选择性地自多个电源220、240中的一者接收电压v1、v2的一者作为交流输入电压vin，并进行电压转换后提供总线电压vbus以对后级电路供电。

具体来说，在部分实施例中，电源供应装置100包含电源切换电路120、功率因数校正电路140以及控制电路160。在结构上，电源切换电路120的输入侧电性耦接于各个电源220、240，电源切换电路120的输出侧电性耦接于功率因数校正电路140的输入侧。功率因数校正电路140的输出侧用以电性耦接至后级电路，以对后级电路供电。

在部分实施例中，控制电路160电性耦接于电源切换电路120以及功率因数校正电路140。此外，控制电路160亦可通过各个线路上的电压检测单元，分别检测线路上的电压信号。举例来说，控制电路160可分别通过相应的电压检测单元检测电压v1、v2、交流输入电压vin、以及总线电压vbus，据以进行控制。具体来说，控制电路160用以输出切换信号ss1、ss2至电源切换电路120以控制电源切换电路120导通电源220、240的其中一者至功率因数校正电路140，并输出控制信号cs1至功率因数校正电路140以控制功率因数校正电路140的操作，其详细操作方式将于以下段落中搭配相应图式进行说明。

此外，控制电路160分别通过隔离单元132、134电性耦接于电源220、240，并通过隔离单元136电性耦接于功率因数校正电路140。举例来说，如图1所示，在部分实施例中隔离单元132的第一侧电性耦接于电源220，隔离单元132的第二侧通过二极管单元d1电性耦接于控制电路160。相似地，隔离单元134的第一侧电性耦接于电源240，隔离单元134的第二侧通过二极管单元d2电性耦接于控制电路160。隔离单元136的第一侧电性耦接于功率因数校正电路140，隔离单元136的第二侧通过二极管单元d3电性耦接于控制电路160。

藉此，在不同操作阶段中，控制电路160所需的电力来源可由电源220、240或功率因数校正电路140提供。具体来说，在初始的启动阶段时，功率因数校正电路140尚未开始运作。此时，控制电路160可由通过隔离单元132或/及隔离单元134，自电源220或/及电源240接收启动工作电压vdd1或/及启动工作电压vdd2以启动控制电路160的操作。另一方面，当电源供应装置100完成启动，且功率因数校正电路140进入正常运作后，控制电路160便可通过隔离单元136，自功率因数校正电路140接收工作电压vdd3。相似地，如图1中所绘示，在部分实施例中，亦可在功率因数校正电路140进入正常运作后，通过隔离单元136，由功率因数校正电路140提供工作电压vdd3作为电源切换电路120所需的电力。

值得注意的是，在部分实施例中，隔离单元132、隔离单元134可由强化隔离器件所实作，隔离单元136可由一般隔离器件所实作，以避免电压v1、v2异常时毁损电源供应装置100内部元件。此外，在部分实施例中，控制电路160所需的电力亦可由独立电源所提供，第1图中所示实施例仅为本发明可能的实施方式之一，并非用以限制本发明。

为便于说明起见，以下段落将以实施例配合图式，针对控制电路160输出切换信号ss1、ss2以及控制信号cs1以控制电源切换电路120、功率因数校正电路140的详细操作进行详细说明。

请参考图2。图2为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置100的示意图。于图2中，与图1的实施例有关的相似元件以相同的参考标号表示以便于理解，且相似元件的具体原理已于先前段落中详细说明，若非与图2的元件间具有协同运作关系而必要介绍者，于此不再赘述。

如图2所示，在部分实施例中，电源供应装置100更包含滤波单元152、154以及突波电流限制电路170。在结构上，滤波单元152、154分别电性耦接于电源供应装置100的输入端112、114以及电源切换电路120之间。突波电流限制电路170电性耦接于电源切换电路120以及功率因数校正电路140之间。此外，在部分实施例中，滤波单元152、154亦可耦接于电源切换电路120的后级。换言之，滤波单元152、154的顺序可根据实际需求调整。具体来说，滤波单元152、154所设置的位置及相关设计依电源切换电路120的接点可承受范围而定。在部分实施例中，滤波单元152、154亦可合为单一的滤波单元置于电源切换电路120的后级，滤除电源供应装置100的系统中所产生的噪声。

具体来说，在部分实施例中，滤波单元152、154分别用以对电压v1、v2进行滤波。举例来说，滤波单元152、154可包含共模滤波滤波器(commonmodefilter)，以降低电压v1、v2上的电磁干扰噪声，以免系统中所产生的噪声及信号中的高次谐波成分对电源供应装置100本身或是后端电路造成损害。

如图2所示，在部分实施例中电源切换电路120包含开关单元122以及开关单元124。举例来说，开关单元122、124可分别包含继电器开关(relay)。开关单元122根据控制电路160输出的切换信号ss1选择性地导通电源220以及功率因数校正电路140，以将滤波处理后的电压v1作为输入电压vin传输至功率因数校正电路140。相似地，开关单元124根据控制电路160输出的切换信号ss2选择性地导通电源240以及功率因数校正电路140，以将滤波处理后的电压v2作为输入电压vin传输至功率因数校正电路140。

在部分实施例中，突波电流限制电路170包含限流电阻r1以及限流开关s1。如图2中所示，限流电阻r1与限流开关s1彼此以并联形式电性耦接。具体来说，在电源供应装置100启动时，限流开关s1维持关断，使得限流电阻r1发挥抑制突波的功能，并根据交流输入电压vin进行rc电路充电，将功率因数校正电路140中储能电容cbulk两端的总线电压vbus逐步升压至预设的目标值。当控制电路160检测到总线电压vbus已升压至预设值(如：约380v)时，控制电路160便可输出相应的切换信号控制限流开关s1导通，以旁路(bypass)限流电阻r1，完成电源供应装置100对储能电容cbulk的预充电。如此一来，藉由突波电流限制电路170的相应操作，便可避免启动时突波电流过大造成电源供应装置100的电路损坏，进而实现功率因数校正电路140的软启动(soft-start)程序。

如图2所示，在部分实施例中，功率因数校正电路140包含电压箝位单元142、驱动单元144、升压电感单元l1、l2、二极管单元d4、d5、开关单元m1、m2，以及储能电容cbulk。在结构上，电压箝位单元142包含彼此电性耦接的二极管单元cd1、cd2、cd3、cd4。举例来说，在部分实施例中，二极管单元cd1的阴极端电性耦接于储能电容cbulk的正极端。二极管单元cd1的阳极端电性耦接于交流输入电压vin的第一端。二极管单元cd2的阴极端电性耦接于储能电容cbulk的正极端。二极管单元cd2的阳极端电性耦接于交流输入电压vin的第二端。二极管单元cd3的阴极端电性耦接于二极管单元cd1的阳极端。二极管单元cd3的阳极端电性耦接于储能电容cbulk的负极端。二极管单元cd4的阴极端电性耦接于二极管单元cd2的阳极端。二极管单元cd4的阳极端电性耦接于储能电容cbulk的负极端。如此一来，电压箝位单元142便能通过二极管单元cd1～cd4的协同操作将自交流输入电压vin输入功率因数校正电路140的电压准位箝位在总线电压vbus的范围之内。

二极管单元d4的阴极端电性耦接于储能电容cbulk的正极端。二极管单元d4的阳极端与二极管单元cd1的阳极端之间通过升压电感单元l1电性耦接。二极管单元d5的阴极端电性耦接于储能电容cbulk的正极端。二极管单元d5的阳极端与二极管单元cd2的阳极端之间通过升压电感单元l2电性耦接。开关单元m1的第一端电性耦接于二极管单元d4的阳极端。开关单元m1的第二端电性耦接于储能电容cbulk的负极端。开关单元m2的第一端电性耦接于二极管单元d5的阳极端。开关单元m2的第二端电性耦接于储能电容cbulk的负极端。开关单元m1与开关单元m2的控制端电性耦接至驱动单元144，以接收相应的驱动信号选择性地切换开关单元m1与开关单元m2导通或关断。

如图2所示，在部分实施例中，功率因数校正电路140可包含无桥式功率因数校正器。在交流输入电压vin的正半周期，当开关单元m1导通时，电流可流经开关单元m1以及开关单元m2的寄生二极管对升压电感单元l1、l2储能。当开关单元m1关断时，电流可流经导通的二极管单元d4以及开关单元m2的寄生二极管，对储能电容cbulk及负载供电。相似地，在交流输入电压vin的负半周期，当开关单元m2导通时，电流可流经开关单元m2以及开关单元m1的寄生二极管对升压电感单元l2、l1储能。当开关单元m2关断时，电流可流经导通的二极管单元d5以及开关单元m1的寄生二极管，对储能电容cbulk及负载供电。

藉此，驱动单元144便可根据控制电路160输出的控制信号cs1输出相应的驱动信号选择性地导通或关断开关单元m1、m2，以实现功率因数校正电路140的功率因数校正功能。如此一来，电源供应装置100便可提供储能电容cbulk两端的总线电压vbus对后级电路供电。

值得注意的是，虽然在第2图中所绘示的功率因数校正电路140为无桥式功率因数校正器架构，但本发明并不以此为限。在其他部分实施例中，功率因数校正电路140亦可采用半桥式或全桥式的功率因数校正器架构实现。

请一并参考图3和图4。图3为根据本发明部分实施例所绘示的信号波形图。图4为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置100的控制方法400的流程图。以下段落将搭配图3、图4所示实施例具体说明当目前电力供应端(如：电源220)发生异常、失去电力时，电源供应装置100如何持续对后级电路供电，并切换至备用电力(如：电源240)以提供电力。

为方便及清楚说明起见，图3中所绘示的信号波形以及图4所绘示的控制方法400是配合图1及图2所示实施例中的电源供应装置100进行说明，但不以此为限，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可对作各种更动与润饰。如图4所示，控制方法400包含步骤s410、s420、s430、s440、s450以及s460。

首先，在步骤s410中，启动电源供应装置100。具体来说，步骤s410中启动电源供应装置100的操作包含：通过隔离单元132或隔离单元134，自电源220或电源240接收启动工作电压vdd1或启动工作电压vdd2以启动控制电路160；通过突波电流限制电路170中的限流电阻r1对储能电容cbulk充电，以将总线电压vbus升压至预设值；当总线电压vbus升压至预设值时，通过控制电路160控制突波电流限制电路170中的限流开关s1导通，以旁路限流电阻r1；以及于功率因数校正电路140启动后，通过隔离单元136自功率因数校正电路140接收工作电压vdd3以对控制电路160供电。上述启动电源供应装置100的操作已于图1与图2所示实施例中详细说明，所属技术领域具有通常知识者可直接了解如何基于上述实施例中的电源供应装置100以执行该等操作及功能，故不再此赘述。

接着，在步骤s420中，电源供应装置100通过电源切换电路120，导通电源220至功率因数校正电路140，以提供输入电压vin至功率因数校正电路140。请一并参考图5。图5为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置100的操作示意图。如图5所示，此时功率因数校正电路140所接收的输入电压vin由电源220提供的电压v1自输入端112经由滤波单元152、电源切换电路120中的开关单元122，以及突波电流限制电路170中的限流开关s1传输至功率因数校正电路140。

接着，在步骤s430中，电源供应装置100通过功率因数校正电路140，根据控制信号cs1将输入电压vin转换为储能电容cbulk两端的总线电压vbus。

如图3所示，在时刻t0之前，电源220、240的电压v1、v2皆为正常。切换信号ss1处于致能准位(如：高准位)、切换信号ss2处于禁能准位(如：低准位)。因此，电源切换电路120导通电源220与功率因数校正电路140，使得电源220提供电压v1作为输入电压vin。此时，控制信号cs1处于致能准位，使得功率因数校正电路140正常操作，并将储能电容cbulk两端的总线电压vbus维持在预设准位。

接着，在步骤s440中，电源供应装置100通过控制电路160检测与功率因数校正电路140导通的电源220的电压v1。

接着，在步骤s450中，当控制电路160检测到电压v1异常后，控制电路160判断电源240的电压v2是否小于总线电压vbus。

接着，在步骤s460中，电源供应装置100于电压v2小于总线电压vbus时，通过控制电路160控制电源切换电路120进行切换，以导通电源240至功率因数校正电路140。

如图3所示，在时刻t0，电源220输出的电压v1发生异常失电。此时由于功率因数校正电路140失去电力供应，后级电路所需的电力由储能电容cbulk提供，因此总线电压vbus开始下降。

当控制电路160检测到与功率因数校正电路140导通的电源220的电压v1异常后，经过一段保持(holdon)时间(如：约9ms)后，于时刻t1，控制电路160判断备援的电源240的电压v2是否小于目前的总线电压vbus，并于电压v2小于总线电压vbus时启动交流备援机制，控制电源切换电路120进行切换。具体来说，若于备援的电源240的电压v2大于总线电压vbus时进行切换，则可能会导致短时间内过大的电流应力损坏电路中的开关元件。因此，在启动交流备援机制前，控制电路160会先对电源240的电压v2与总线电压vbus进行检测，以保护线路。

具体来说，步骤s460中导通电源240至功率因数校正电路140的操作进一步包含步骤s461、s462、s463、s464、s465。

首先，在步骤s461中，控制电路160于检测到电压v1异常后的时刻t1输出相应的控制信号cs1，以关闭功率因数校正电路140。

如图3所示，在时刻t1，控制电路160将控制信号cs1自致能准位(如：高准位)切换至禁能准位(如：低准位)。如此一来，功率因数校正电路140便相应关闭，流经电源切换电路120以及升压电感单元l1、l2的电流为零，以便在后续控制开关切换的操作中实现零电流切换(zero-currentswitching)。此时后级电路所需的电力仍由储能电容cbulk提供，总线电压vbus持续下降。

接着，在步骤s462中，经过一段等待时间(如：约2ms)后，于时刻t1后的时刻t2，流经电源切换电路120以及升压电感单元l1、l2的电流已降为零。此时，控制电路160输出相应的切换信号ss1关断电源切换电路120中的开关单元122，以断开电源220以及功率因数校正电路140。在步骤s463中，于时刻t2，控制电路160输出相应的切换信号ss2导通电源切换电路120中的开关单元124，以导通电源240以及功率因数校正电路140。

如图3所示，在时刻t2，控制电路160将切换信号ss1自致能准位(如：高准位)切换至禁能准位(如：低准位)，并将切换信号ss2自禁能准位(如：低准位)切换至致能准位(如：高准位)。藉此，备援的电源240便可与功率因数校正电路140导通。值得注意的是，在开关单元122、124为继电器开关的实施例中，由于继电器开关跳开所需的反应时间较继电器开关闭合所需的反应时间为短，因此即便开关单元122、124同时接收切换信号ss1、ss2，电源220与功率因数校正电路140之间的线路会先关断，电源240与功率因数校正电路140之间的线路才会导通。换言之，开关单元122、124不会同时处于导通的状态。此时后级电路所需的电力仍由储能电容cbulk提供，总线电压vbus持续下降。

此外，在其他部分实施例中，控制电路160亦可先将切换信号ss1自致能准位切换至禁能准位，之后再将切换信号ss2自禁能准位切换至致能准位，以避免电源切换电路120中的开关单元122、124同时导通。

接着，在步骤s464中，经过一段等待时间(如：约9ms)后，控制电路160于时刻t2后的时刻t3确认电源220与功率因数校正电路140断开，且电源240与功率因数校正电路140导通，并输出相应的控制信号cs1，以开启功率因数校正电路140。

接着，在步骤s465中，由功率因数校正电路140于开启后执行软启动，以根据电源240对储能电容cbulk供电，将总线电压vbus逐步提升至原本的预设准位。

如图3所示，在时刻t3，控制电路160将控制信号cs1自禁能准位(如：低准位)切换至致能准位(如：高准位)。如此一来，功率因数校正电路140便相应开启。随着功率因数校正电路140执行软启动对储能电容cbulk供电，总线电压vbus的变化趋势便可反转。举例来说，经过一段软启动时间(如：约3ms)后，于时刻t4，总线电压vbus便逐渐上升。直到时刻t5时，总线电压vbus回升至原本的预设准位。功率因数校正电路140便可回复执行原本的功率因数校正功能。

经过以上步骤s461～s465，控制电路160便可控制电源切换电路120关断电源220至功率因数校正电路140，并导通电源240至功率因数校正电路140，完成电源端切换至备援电力的操作。请一并参考图6。图6为根据本发明部分实施例所绘示的电源供应装置100的操作示意图。如图6所示，此时功率因数校正电路140所接收的输入电压vin由备源的电源240提供的电压v2自输入端114经由滤波单元154、电源切换电路120中的开关单元124，以及突波电流限制电路170中的限流开关s1传输至功率因数校正电路140。

此外，在部分实施例中，控制方法400进一步包含步骤s470、s480。具体来说，在步骤s470中，当电源供应装置100检测到电压v1回复正常后，通过控制电路160判断电压v1是否小于总线电压vbus。接着，在步骤s480中，于电压v1小于总线电压vbus时，通过控制电路160控制电源切换电路120进行切换，以再次导通电源220至功率因数校正电路140。

如图3所示，在时刻t6，电压v1回复正常。当控制电路160检测到电压v1回复正常并维持一段时间(如：约1s)后，于时刻t7，控制电路160判断电源220的电压v1是否小于目前的总线电压vbus，并于电压v1小于总线电压vbus时启动切换机制，控制电源切换电路120切换回预设优先使用的电源220。

具体来说，步骤s480中导通电源220至功率因数校正电路140的操作进一步包含步骤s481、s482、s483、s484、s485。

首先，与步骤s461相似，在步骤s481中，控制电路160于检测到电压v1回复正常后的时刻t7输出相应的控制信号cs1，以关闭功率因数校正电路140，以便在后续控制开关切换的操作中实现零电流切换(zero-currentswitching)。

如图3所示，在时刻t7，控制电路160再次将控制信号cs1自致能准位(如：高准位)切换至禁能准位(如：低准位)。如此一来，功率因数校正电路140便相应关闭。此时由于后级电路所需的电力由储能电容cbulk提供，因此总线电压vbus开始下降。

接着，与步骤s462、s463相似，在步骤s482中，经过一段等待时间(如：约2ms)后，于时刻t7后的时刻t8，流经电源切换电路120以及升压电感单元l1、l2的电流为零，控制电路160输出相应的切换信号ss1导通电源切换电路120中的开关单元122，以导通电源220以及功率因数校正电路140。在步骤s483中，于时刻t7，控制电路160输出相应的切换信号ss2关断电源切换电路120中的开关单元124，以断开电源240以及功率因数校正电路140。

如图3所示，在时刻t8，控制电路160将切换信号ss1自禁能准位(如：低准位)切换至致能准位(如：高准位)，并将切换信号ss2自致能准位(如：高准位)切换至禁能准位(如：低准位)。藉此，预设优先使用的电源220便可与功率因数校正电路140导通。与先前段落所述相似，在开关单元122、124为继电器开关的实施例中，由于继电器开关跳开所需的反应时间较继电器开关闭合所需的反应时间为短，因此即便开关单元122、124同时接收切换信号ss1、ss2，电源240与功率因数校正电路140之间的线路会先关断，电源220与功率因数校正电路140之间的线路才会导通，因此开关单元122、124不会同时处于导通的状态。此时后级电路所需的电力仍由储能电容cbulk提供，总线电压vbus持续下降。

此外，在其他部分实施例中，控制电路160亦可先将切换信号ss2自致能准位切换至禁能准位，之后再将切换信号ss1自禁能准位切换至致能准位，以避免电源切换电路120中的开关单元122、124同时导通。

接着，与步骤s464相似，在步骤s484中，经过一段等待时间(如：约9ms)后，控制电路160于时刻t8后的时刻t9确认电源220与功率因数校正电路140导通，且电源240与功率因数校正电路140关断，并输出相应的控制信号cs1，以开启功率因数校正电路140。

接着，与步骤s465相似，在步骤s485中，由功率因数校正电路140于开启后执行软启动，以根据电源220对储能电容cbulk供电，将总线电压vbus逐步提升至原本的预设准位。

如图3所示，在时刻t9，控制电路160将控制信号cs1自禁能准位(如：低准位)切换至致能准位(如：高准位)。如此一来，功率因数校正电路140便相应开启。随着功率因数校正电路140执行软启动对储能电容cbulk供电，总线电压vbus的变化趋势便可反转。举例来说，经过一段软启动时间(如：约3ms)后，于时刻t10，总线电压vbus便逐渐上升。直到时刻t11时，总线电压vbus回升至原本的预设准位。功率因数校正电路140便可回复执行原本的功率因数校正功能。

经过以上步骤s481～s485，控制电路160便可控制电源切换电路120关断电源240至功率因数校正电路140，并导通电源220至功率因数校正电路140，完成在优先电源恢复正常供电后，自备援电源切换回预设的优先电源的操作。请再次参考图5。此时功率因数校正电路140所接收的输入电压vin如图5所示，由电源220提供的电压v1自输入端112经由滤波单元152、电源切换电路120中的开关单元122，以及突波电流限制电路170中的限流开关s1传输至功率因数校正电路140。

虽然本文将所公开的方法示出和描述为一系列的步骤或事件，但是应当理解，所示出的这些步骤或事件的顺序不应解释为限制意义。例如，部分步骤可以以不同顺序发生和/或与除了本文所示和/或所描述的步骤或事件以外的其他步骤或事件同时发生。另外，实施本文所描述的一个或多个态样或实施例时，并非所有于此示出的步骤皆为必需。此外，本文中的一个或多个步骤亦可能在一个或多个分离的步骤和/或阶段中执行。

如此一来，通过应用上述多个实施例中的电源供应装置100及控制方法400，便可使电源供应装置100在持续供电给后级电路的情况下选择切换输入电源。藉此，便可避免输入电源在异常发生或进行维修等情况下系统无法连续供电的风险。此外，具备交流备援功能的电源供应装置100亦可提升系统的空间利用率，并使得维护供电设备更为便利。

在本发明各个实施例中，通过关闭功率因数校正电路140的操作，在截止输入侧供应电流并由储能电容cbulk对后级电路供电时安全操作电源切换电路120进行切换，可提高切换可靠度。此外，在各个实施例中，电源供应装置100不需额外设置控制开关，因此可提升电源供应装置100整体的转换效率，电源供应装置100的体积也可进一步缩小。由于不需额外设置控制开关，在切换输入电源220、240时，也不需确保半导体开关器件截止的等待时间，因此可简化控制流程中的切换程序，并缩短电源供应装置100切换输入电源220、240时整体的切换时间。另一方面，本发明的电路架构可搭配无桥式、半桥式或全桥式等不同类型的功率因数校正器进行控制，以配合不同应用的实际需求。

需要说明的是，在不冲突的情况下，在本发明内容各个图式、实施例及实施例中的特征与电路可以相互组合。图式中所绘示的电路仅为示例之用，简化以使说明简洁并便于理解，并非用以限制本发明。

此外，在上述实施例中，控制电路160可由微控制器(microcontrollerunit，mcu)、复杂型可编程逻辑元件(complexprogrammablelogicdevice，cpld)、现场可程序化门阵列(field-programmablegatearray，fpga)等等多种方式实作。各个电路单元如开关单元122、124，隔离单元132、134、136，滤波单元152、154，电压箝位单元142、驱动单元144等，以及升压电感单元l1、l2，二极管单元cd1～cd4、d1～d5，开关单元m1、m2，限流电阻r1、限流开关s1、储能电容cbulk等等，皆可由各种适当的电力电子元件实作。

虽然本发明内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明内容，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本发明内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，但这些更动与润饰皆应包含于本发明所附权利要求的保护范围内。